儀征市工業(yè)區廠(chǎng)房質(zhì)量安全檢測鑒定辦理

混凝土老化、鋼筋腐蝕：

鋼筋混凝土結構在使用若干年后,將有很多構件因環(huán)境因素而出現混凝土碳化、表面龜裂、甚至會(huì )出現大小不一的縱橫裂紋。這些現象輕則影響美觀(guān),重則可危及到結構的安全和耐久。因此,正確分析和防治混凝土碳化,處理好已形成的裂縫,對結構中的鋼筋銹蝕、病害將有一定的抑制作用。鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的耐久性影響*大,其產(chǎn)生的主要原因有兩個(gè):

一是外因,即周?chē)h(huán)境對結構有不良作用的介質(zhì)(氣體、液體、固體) ,周期性的冷熱交替作用,凍融循環(huán)作用等;

二是內因,即混凝土的液相組成,再就是混凝土的后期養護等。工程調查發(fā)現,結構自身的某些狀態(tài)對其銹蝕的影響和人們的一些習慣認識并不完全一致,所以搞清楚各種環(huán)境中混凝土狀態(tài)對銹蝕的影響,以便采取不同的對策,提高鋼筋混凝土結構的耐久性是十分重要的。
2 　混凝土中鋼筋銹蝕的影響因素
溫、濕度對鋼筋銹蝕影響相對濕度對混凝土中鋼筋銹蝕有雙重作用,一方面影響混凝土中氧氣的擴散速度;另一方面則影響混凝土的電導率。因此存在一個(gè)鋼筋銹蝕速度*快的相對濕度。濕度不僅直接影響鋼筋的電化學(xué)銹蝕速度,而且還影響混凝土的碳化速度,從而間接地使鋼筋產(chǎn)生銹蝕?；炷恋臐穸却髸r(shí),其自由水含量高,對空氣的滲透性低,碳化慢,完全飽和的混凝土不可能碳化, 但是完全干燥(相對濕度不大于25 %) 的混凝土一般也不會(huì )碳化。根據實(shí)際調查和試驗分析,結果發(fā)現氣候比較干燥的地區,鋼筋銹蝕較慢,而常年多雨、干濕交替頻繁的地區銹蝕較快。在干燥的環(huán)境下,如室內的鋼筋混凝土結構,不僅碳化速度慢,而且即使碳化達到鋼筋表面,鋼筋也未發(fā)生銹蝕,大多數鋼筋混凝土結構構件處于干噪環(huán)境下,運行幾十年也未發(fā)生鋼筋銹蝕。而當結構構件處于濕度較大的環(huán)境下,尤其是處于干濕交替的環(huán)境或漏雨、滲水的部位,鋼筋銹蝕一般較快?；炷林袖摻畹匿P蝕速度與溫度成正比。如果在相對濕度為90 %的大氣中,從20～40 ℃,混凝土銹蝕面積率增大4 倍;從40～60 ℃,增大1 倍。不論增大多少,溫度升高均會(huì )加劇鋼筋的銹蝕。

混凝土的密實(shí)度及保護層厚度的影響混凝土對鋼筋的保護作用主要表現為:一是混凝土的高堿使鋼筋表面形成鈍化膜;二是保護層對外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等滲入的阻止作用,后一種作用主要取決于混凝土密實(shí)度及保護層的厚度,而水灰比及養護條件對混凝土的密實(shí)度有很大影響。試驗表明,隨著(zhù)水灰比的增大,混凝土的氧擴散系數及透氧量都明顯增長(cháng),因此水灰比愈大,鋼筋的銹蝕程度就愈重?；炷帘Ｗo層厚度是影響鋼筋銹蝕的另一個(gè)重要因素。在相同的環(huán)境下,保護層越厚,其完全碳化的時(shí)間就越長(cháng),鋼筋的銹蝕程度越輕。根據試驗資料分析,保護層厚度對鋼筋的影響系數為:Φa = a (1)式中,Φa 為鋼筋銹蝕厚度影響系數; a 為混凝土保護層厚度,mm。從式(1) 可見(jiàn),保護層對鋼筋銹蝕的影響呈線(xiàn)性關(guān)系。鋼筋保護層厚度除了具有延長(cháng)鋼筋開(kāi)始銹蝕的時(shí)間外,增加保護層厚度還能提高混凝土抵抗鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土開(kāi)裂的能力。

1、混凝土強度及鋼筋位置檢測
混凝土的強度檢測一般采用鉆芯－回彈法進(jìn)行檢測。一般要求回彈測試區域不得小于10個(gè)，鉆芯數量不得小于5個(gè)。鋼筋位置檢測一般采用混凝土鋼筋檢測儀來(lái)測點(diǎn)。根據混凝土的強度和鋼筋位置來(lái)綜合判斷構件是否還滿(mǎn)足設計要求。
2、結構耐久性檢測
（1）鋼筋保護層厚度的測定。有兩種方法：現場(chǎng)抽樣；采用鋼筋測定儀檢測?，F場(chǎng)抽樣一般在工程現場(chǎng)鑿去混凝土構件上局部位置保護層，直接量測鋼筋位置及保護層厚度。若要對構件鋼筋位置及保護層厚度作全面檢測，則需要采用儀器測定。鋼筋測定儀檢測時(shí)將測定儀探頭長(cháng)向與構件中鋼筋方向平行，進(jìn)行橫穿式掃描。當掃描至鋼筋位置處，測定儀會(huì )發(fā)出*強信號，并顯示保護層厚度讀數。
（2) 混凝土碳化深度。用合適的工具在混凝土構件表面形成直徑為15mm的孔洞，清除孔中的粉末和碎屑后(不能用液體沖洗孔洞)，立即用1%的酚酞溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，稍等片刻后用游標卡尺測量不變色的深度若干次，**到0.5mm。
（3) 鋼筋銹蝕程度。采用直觀(guān)檢查法、局部破損法和自然電位法三種方法測試。直觀(guān)檢查法即觀(guān)察混凝土構件表面有無(wú)銹痕、是否有順筋裂縫，可根據順筋裂縫的長(cháng)度和寬度估算鋼筋的銹蝕程度。局部破損法即敲掉混凝土保護層構件的保護層，露出鋼筋，直接用游標卡尺測量銹層厚度、鋼筋剩余直徑、腐性坑的長(cháng)度、深度等。自然電位法是一種無(wú)損檢測方法。測定鋼筋與周?chē)橘|(zhì)所形成的穩定電位，電位大小能反映出鋼筋狀態(tài)。當鋼筋處于銹觸狀態(tài)時(shí)，自然電位負向增大，可據此作初步定性判斷。

1 工程概況及荷載情況
磨浮車(chē)間由兩部分組成,一部分為多跨不等高的單層工業(yè)廠(chǎng)房,另一部分為2+4連體粉礦倉。車(chē)間廠(chǎng)房吊車(chē)均為設備檢修所用,布置情況如下:BC跨,原設計1臺1噸梁式吊車(chē),現為兩臺梁式吊車(chē),*大起重量分別為3噸、5噸；CD跨原設計在屋架下掛1噸電動(dòng)葫蘆,現改造為兩臺梁式吊車(chē)*大起重量為5噸；EF跨原為一臺50/10噸橋式起重機,現另增加1臺15/5噸橋式起重機。
2 廠(chǎng)房主要構件的現場(chǎng)病害調查
2.1 柱
鑒定范圍內的柱有A列磚柱、B列、C列矩形截面柱、D(E)列、F列雙肢柱、山墻抗風(fēng)柱以及后期改造的鋼柱。
2.2 吊車(chē)梁
現場(chǎng)調查發(fā)現目前吊車(chē)數量和*大起重量與原設計有所變化:BC跨吊車(chē)原設計為1臺1噸梁式吊車(chē),現實(shí)際為兩臺梁式吊車(chē),*大起重量分別為3噸、5噸；CD跨原設計在屋架下掛1噸電動(dòng)葫蘆吊,現改造后,在原平臺牛腿上支撐兩
臺梁式吊車(chē),*大起重量均為5噸；EF跨原為一臺50/10噸橋式起重機,現另增加一臺15/5噸橋式起重機。
2.3 屋架
檢測范圍內BC跨和CD跨原建廠(chǎng)房屋架為鋼-砼組合三角形屋架,形式簡(jiǎn)潔,受力明確。檢測發(fā)現,受天溝滲漏影響,屋架鋼支座出現不同程度的銹蝕。
2.4 平臺
廠(chǎng)房?jì)雀骺缇衅脚_,除AB跨平臺外,其他三跨有平臺柱,平臺梁與廠(chǎng)房柱簡(jiǎn)支連接,混凝土平臺梁板柱均現澆施工。
2.5 結構布置、構造及支撐
(1)結構布置。磨浮廠(chǎng)房為單層多跨不等高排架結構,屋蓋為有檁體系,廠(chǎng)房平面基本規整,豎向傳力路徑明確。(2)構造措施。檢測發(fā)現,廠(chǎng)房結構構造存在缺陷:混凝土柱*無(wú)剛性系桿,對縱向傳力不利。在多次改造后,形成一些薄弱點(diǎn)。(3)柱間支撐。廠(chǎng)房設置有柱間支撐,下柱支撐為雙片交叉支撐,主肢、綴條均為角鋼。 (4)屋蓋支撐。廠(chǎng)房屋架形式為三角形,屋蓋為有檁體系,橫向交叉撐與檁條共同形成屋蓋的支撐系統。
3 混凝土強度和碳化深度的測試
本次采用回彈法和鉆芯法綜合評定柱子混凝土強度。由于D(E)列、F列雙肢柱截面偏小,安全起見(jiàn),僅在線(xiàn)柱鉆芯取芯試驗,并與回彈法測試值進(jìn)行對比評定。

4 主要構件承載力驗算
4.1 柱
經(jīng)驗算,B列下柱和C列上柱的承載力不滿(mǎn)足要求,承載力子項等級為c級。其他柱的承載力滿(mǎn)足要求,承載力子項等級為a級。經(jīng)手工驗算,A線(xiàn)磚壁柱承載力R/(γo·S)大于0.95,基本滿(mǎn)足要求,承載力子項等級可評為b級。
4.2 吊車(chē)梁
(1)BC跨吊車(chē)梁。由于BC跨吊車(chē)布置和原設計不甚相同,按照BC跨按照原設計1臺*大起重量1噸的單梁電葫蘆吊車(chē)小于0.87,承載力嚴重不滿(mǎn)足要求,承載力子項等級為d級。因此在使用中要限制起吊量。經(jīng)計算,合理的*大起吊重量為2噸,且兩臺吊車(chē)不能同時(shí)在同一柱距內作業(yè)。(2) CD跨吊車(chē)梁。CD跨吊車(chē)梁為后改造鋼梁,經(jīng)計算評估,其承載力滿(mǎn)足要求,承載力子項等級可評為b級。(3)EF跨吊車(chē)梁。EF跨吊車(chē)梁為標準圖設計,單臺50噸吊車(chē)作用下主要驗算項目的R/(γo·
S)在0.95～1.05間,承載力子項等級可評為b級。
4.3 屋架
經(jīng)計算,9m、12m跨度鋼-砼屋架承載力滿(mǎn)足要求,承載力子項等級為b級。21m鋼屋架的下弦端部節間承載力不滿(mǎn)足要求,承載力子項等級為c級,考慮廠(chǎng)房柱約束作用,承載力基本滿(mǎn)足要求。從長(cháng)期使用角度,21m鋼屋架桿件壁厚較小(t=2～3mm),安全儲備偏低。
5 廠(chǎng)房或區段性鑒定評級
廠(chǎng)房結構包括承重系統、圍護系統和結構布置與支撐系統,性鑒定是從結構構件的承載能力、連接構造、破損、變形等方面評定各類(lèi)結構構件的性等級,然后再評定承重系統的性等級,再結合鑒定單元的結構布置、支撐系統、圍護系統并考慮耐久性評定整個(gè)鑒定單元的性等級。經(jīng)綜合評價(jià)該磨浮車(chē)間廠(chǎng)房評定為三
6 加固、維修處理措施
根據以上調查、計算、檢測發(fā)現的問(wèn)題,該廠(chǎng)房有關(guān)構件的安全性和耐久性都出現了很多問(wèn)題,必須具體分析采取必要的加固維修措施。
(1)廠(chǎng)房柱、吊車(chē)梁的加固維修:此次安全調查計算分析表明, B列下柱C列上柱和BC跨吊車(chē)梁存在安全系數偏低的狀況,應采取加固措施。(2)平臺梁與設備梁的加固:調查發(fā)現,個(gè)別螺旋分級機設備支架梁出現橫向及縱向開(kāi)裂裂縫,且震動(dòng)較大,考慮到梁體潮濕,環(huán)境惡劣等因素,加固中采用鋼管柱支撐設備梁和對開(kāi)裂部位采取壓漿灌縫的補強措施。(3)平臺的耐久性維修:平臺梁板,特別是下部混凝土保護層脫落,鋼筋銹蝕嚴重,采用聚合物砂漿進(jìn)行修復。