矿区混凝土结构劣损检测与加固的编辑推荐
[摘 要]近年来，混凝土结构损伤诊断方法与加固问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了混凝土结构的损伤检测，并结合相关实践经验，分别从加大截面加固等多个角度与方面，就混凝土结构加固施工技术的应用展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]混凝土结构；损伤诊断；方法；加固
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0150-01
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，混凝土结构损伤诊断与加固的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对混凝土结构损伤诊断方法的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其加固工作的最终整体效果。
2 混凝土结构的损伤检测
2.1取芯法：是检测未受损混凝土强度较直接和较精确的方法，但对于混凝土，有时因为构件太小或破坏严重（强度<10MPa），难于获得完整的芯样。其次，由于混凝土损伤由表及里呈层状分布，所获芯样很难说具有代表性，确定的剩余强度只是构件的平均强度，只能作定性分析，不能定量分析。
2.2拉拔法：通过专门的工具锚入混凝土中，通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。它是一种简单易行，又能保证足够精度的检测方法，是一种介于无损检测方法和钻芯法之间的检测方法。
2.3红外热像法：是把来自目标的红外辐射转变成可见的热图像，通过直观的分析物体表面的温度分布，推定物体表面的结构状态和缺陷，并以此判断材料性质和受损情况的一种无损检测方法。将它应用于混凝土的检测，可相当精准地得到混凝土的受火温度和残余强度，但检测结果受环境影响大。
2.4电化学分析法：混凝土在遭受高温作用时，水泥水化产物会脱水分解，尤其是Ca（OH）2在高于400℃时会脱水形成CaO，导致混凝土中性化。混凝土在高温过程中水泥水化产物的一系列物理化学变化，在电化学性能方面表现为混凝土表面电势降低，损伤混凝土中性化将导致其内部钢筋钝化膜破坏，钢筋锈蚀电流增大。电化学方法正是通过现场检验混凝土的表面电势来判定其损伤程度。
3 混凝土碳化及对结构性能的影响
3.1 混凝土碳化机理及条件
由于碳化反应的主要产物碳酸钙属非溶解性钙盐，比原反应物的体积膨胀约17%，因此，混凝土的凝胶孔隙和部分毛细孔隙将被碳化产物堵塞，使混凝土的密实度和强度有所提高，一定程度上阻碍了二氧化碳和氧气向混凝土内部的扩散。另一方面，混凝土碳化使混凝土的pH值降低，完全碳化混凝土的pH值约为8.5-9.0，使混凝土中的钢筋脱钝，使钢筋因失去混凝土对其的保护作用而生锈，从而影响其结构的耐久性。
3.2 混凝土碳化影响因素
1）相对湿度大，混凝土含水率高，渗透性低，碳化速度慢；2）温度和CO2浓度越高，碳化速度越快。混凝土质量对碳化的影响主要取决于混凝土设计和施工（搅拌、振动、养护等）两个方面。在鉴定过程中发现混凝土质量越好，抗碳化能力越强，碳化速度越慢；3）水灰比是决定混凝土孔结构的重要因素，在一定程度上决定了CO2在混凝土中的扩散程度。混凝土的碳化速度与水灰比成正比，水灰比越大，碳化速度越快；4）水泥用量影响混凝土吸收CO2的量，水泥用量越大，碳化速度越慢。
3.3 碳化混凝土结构性能特点
从对混凝土碳化机理的研究可看出，碳化引起了混凝上强度的提高，并使得混凝土变脆，延性降低，影响了构件的耗能能力。这对抗震极为不利。同时也影响了钢筋混凝土结构构件的刚度、强度、裂缝、变形的计算。混凝土碳化不可避免的引起混凝土碱性降低，削弱了对钢筋的保护作用，引起钢筋的锈蚀，因而影响结构耐久性。
4 混凝土结构加固施工技术的应用探究
4.1 加大截面加固方式
在混凝土结构加固施工的过程中，针对混凝土结构构件进行分析，在混凝土结构构件外进行新的混凝土的浇筑，有效的增加原有混凝土构件的截面，促进构件的承载力等性能显著的提高，而且能够降低柱子的长细比例。在加固施工的过程中，结合原有结构的受力特点，对其薄弱环节进行分析，根据加固的要求对其加大截面进行设计。如在施工的过程中，经常使用增加上下侧受或者受拉区混凝土的配筋对梁、板等受弯构件进行相应的加固。在进行混凝土结构加固的过程中，根据加固的要求不同能够分成两种方式：①增加原有混凝土构件的截面；②增加配筋。在实际施工的过程中，会根据实际情况进行选择，或者两者进行配合使用。在加大截面为主的构件中，需要对构造钢筋的数量进行配置，确保加大的截面能够正常的使用。增加配筋能够有效地提高配筋的耐久性能和使用的功能。
4.2 混凝土结构外粘型钢加固方式
在进行施工的过程中，通常是在混凝土构建的截面的四个角，按照构件的某段或者通长进行角钢的设置，使用螺栓套箍或者箍板把角钢进行连接，建造成外包混凝土构件的整体钢架结构。在混凝土构件外包钢加固方式中，加固后，原有构件的承载能力能够在原有截面增加不大的情况下有效的提高，有效的约束和改善混凝土的延性。在混凝土外包钢加固的方法中主要有干式和湿式两种方式。干式通常在是混凝土构件外进行外包钢的加固。外包钢和原有构件在进行承载负荷的过程中，是各自进行承载的，因此，在进行设计和施工的过程中，需要对其承载的符合进行相应的比例分配，对原有构件的承载力进行验算，进行外包钢架的设计。
4.3 纤维复合材料加固方式
在混凝土构件加固施工的过程中，使用粘贴纤维增强复合材料的加固方式在混凝土结构的表面进行纤维布的粘贴，有效的提高混凝土结构构件的抗弯能力、抗剪承载力，实现对建筑混凝土结构的加固补强的目的。在混凝土结构进行加固的过程中，纤维增强复合材料已经得到了普遍的使用，和其他的加固方式相比有着很大的区别和特点。纤维复合材料和混凝土材料是两种材料性质完全不同的材料，在进行加固施工的过程中重要的是在加固后两者能够协调共同承受承载力。针对纤维复合材料进行研究，对纤维材料和原构件采取锚固措施能够有效的发挥纤维材料在结构加固过程中的效果。因此，在施工的过程中有着很高的施工要求，而且对施工的质量进行严格的控制。在纤维增加复合材料进行混凝土结构加固的施工过程中，主要使用的材料有纤维布和粘接材料两种，对其进行相应的物理学性能分析。
4.4 植筋技术的应用
在混凝土结构进行加固施工的过程中，钢筋植入是一种新的技术方式，根据对结构的受力特点进行分析，对需要钢筋植入的构件位置进行确定，进行相应的钻孔、清洁钻孔、注入植筋胶以及插入钢筋，通过相应的结构胶促使钢筋和混凝土之间能够进行有效的粘结。植筋技术能够有效促使构件整体结构的良好性，在进行施工的过程中施工过程简便、工作面积小、适应性强、而且施工的成本较低，能够在混凝土各个构件中进行广泛的使用，促使混凝土结构能够加固补强。在实际的施工过程中，在混凝土原构件梁、板、柱以及墙等，由于承载负荷的增加、使用功能的变化以及其他事故造成的损伤，导致其承载能力不足，在对其进行补强加固的过程中，采取植筋技术能够快速简便的实现加固的效果。
5 结束语
综上所述，加强对混凝土结构损伤诊断与加固问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的混凝土结构损伤诊断过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 曹茂森，任青文.钢筋混凝土结构损伤检测的分形特征因子[J].土木工程学报.2017（11）：60-62.
[2] 栾海洋，范颖芳，王大为.基于分形理论的CFRP布增强混凝土梁抗弯性能研究[J].工程力學.2017（01）：115-116.
作者简介：关旭；身份证号：130825199004184830；
