CN103323578B - 一种基于混凝土结构耐久性的检测及施工控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法及一种确保混凝土结构物的耐久性符合检测标准的施工控制方法，以上两种方法均利用参数K，其中(Hr:结构物钢筋保护层厚度实测值代表值,Dr:结构物氯离子扩散系数实测值代表值)；(Hd:结构物钢筋保护层厚度设计值,Dd:结构物氯离子扩散系数设计值)。K值合理的反映了实体钢筋混凝土结构物的耐久性水平，对于运营单位，可以找出结构物耐久性的薄弱构件，为日常维护提供指导；对于设计单位，可以在现有施工控制水平下，对结构物耐久性设计参数进行调整，以提高实体结构物的耐久性合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于钢筋混凝土结构物耐久性的工程竣工验收检测方法及施工期质量控制方法。
背景技术
由氯离子侵入混凝土内部而引起的钢筋锈蚀依旧是钢筋混凝土结构过早失效的主要原因，在无自然冻融循环破坏的交叠作用下，仍以控制氯离子抵达钢筋表面并达到钢筋脱钝浓度的时间作为钢筋混凝土结构耐久性的设计重点。
外界氯离子侵入混凝土内部并在钢筋表面聚集达到钢筋的脱钝浓度所需要的时间受两个参数共同控制，即钢筋保护层厚度和氯离子在混凝土中的扩散系数。在结构物施工控制和竣工检测过程中，一直以来都是独立的控制钢筋保护层厚度和氯离子扩散系数，还没有一个能够综合反映工程耐久性水平的参数。通过对大量实体结构物钢筋保护层厚度及混凝土氯离子扩散系数的检测，发现有大量构件的钢筋保护层厚度低于设计值，且混凝土的氯离子扩散系数也低于设计值，那这就将工程的耐久性检测陷入两难境地，从保护层厚度来看，检测结果不合格，从混凝土氯离子扩散系数来看，检测结果合格，因此迫切需要提出一个能够综合反映工程耐久性的参数，并根据该参数对混凝土结构耐久性进行工程竣工后的结果检测及施工期的质量控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于混凝土结构耐久性的检测及施工控制方法。
其技术解决方案是：
一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法，其包括以下步骤：
（1）对施工完成后的钢筋混凝土结构物进行检测，获取结构物钢筋保护层厚度实测值代表值，结构物氯离子扩散系数实测值代表值，将结构物钢筋保护层厚度实测值代表值的平方数除以结构物氯离子扩散系数实测值代表值，得到实测系数值；
（2）查阅获取结构物钢筋保护层厚度设计值，及结构物氯离子扩散系数设计值，将结构物钢筋保护层厚度设计值的平方数除以结构物氯离子扩散系数设计值，得到设计系数值；
（3）将步骤（1）中的实测系数值除以步骤（2）中的设计系数值，得到混凝土结构物耐久性评价参数，将该评价参数与界限值相比较，当评价参数的数值大于或等于界限值时，混凝土结构物的耐久性检测结果为合格，当评价参数的数值小于界限值时，混凝土结构物的耐久性检测结果为不合格。
上述步骤（3）中，所述界限值优选为1.0、1.1或1.2。
一种确保混凝土结构物的耐久性符合检测标准的施工控制方法，其包括以下步骤：
（1）查阅获取结构物钢筋保护层厚度设计值Hd，及结构物氯离子扩散系数设计值Dd，将结构物钢筋保护层厚度设计值Hd的平方数除以结构物氯离子扩散系数设计值Dd，得到设计系数值Kd；
（2）根据式式中Kd为步骤（1）中获得的设计系数值，K为评价参数，欲控制混凝土结构物的耐久性检测合格则需控制评价参数K大于或等于某一界限值，进而得到混凝土结构物的耐久性检测合格时Kr值所需控制的数值范围；
（3）根据式式中Hr为结构物钢筋保护层厚度实际施工值，Dr为结构物氯离子扩散系数实际施工值，以及步骤（2）中获取的混凝土结构物的耐久性检测合格时Kr值所需控制的数值范围，对结构物钢筋保护层厚度实际施工值Hr，结构物氯离子扩散系数实际施工值Dr进行实时协调控制。
上述步骤（2）中，所述界限值优选为1.0、1.1或1.2。
本发明的有益技术效果是：
本发明引入参数K，并通过参数K与界限值比较，来对施工后混凝土结构物的耐久性进行检测分析及对施工前混凝土结构物的耐久性进行控制，不仅可以解决工程检测过程中经常遇到同类指标互相矛盾的问题，还能更加合理的表征实体结构的耐久性水平，为钢筋混凝土结构物的耐久性施工期控制及竣工验收提供良好的借鉴。
具体实施方式
本发明提供了一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法及一种确保混凝土结构物的耐久性符合检测标准的施工控制方法，以上两种方法采用K值合理的反映了实体钢筋混凝土结构物的耐久性水平，对于运营单位，可以找出结构物耐久性的薄弱构件，为日常维护提供指导；对于设计单位，可以在现有施工控制水平下，对结构耐久性设计参数进行调整，以提高实体结构的耐久性合格率。下面对本发明进行详细说明。
一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法，其包括以下步骤：
（1）对施工完成后的钢筋混凝土结构物进行检测，获取结构物钢筋保护层厚度实测值代表值Hr，结构物氯离子扩散系数实测值代表值Dr，将结构物钢筋保护层厚度实测值代表值的平方数除以结构物氯离子扩散系数实测值代表值，得到实测系数值Kr；计算式为
（2）查阅获取结构物钢筋保护层厚度设计值Hd，及结构物氯离子扩散系数设计值Dd，将结构物钢筋保护层厚度设计值的平方数除以结构物氯离子扩散系数设计值，得到设计系数值Kd；计算式为
（3）将步骤（1）中的实测系数值Kr除以步骤（2）中的设计系数值Kd，得到混凝土结构物耐久性评价参数K，计算式为将该评价参数K与第一界限值、第二界限值相比较，第一界限值为1.15，第二界限值为1.0，当K≥1.15时，混凝土结构物的耐久性评价为优良，检测结果为合格，当1.0≤K＜1.15时，混凝土结构物的耐久性评价为一般，检测结果为合格，当K＜1.0时，混凝土结构物的耐久性评价为较差，检测结果为不合格。
步骤（1）中，Hr和Dr可以是某个结构物钢筋保护层厚度及氯离子扩散系数的实测值代表值，也可以是一支施工队伍完成的某一类结构物的实测值代表值，还可以是某个合同段所有同类结构物的实测值代表值，甚至还可以是整个工程所有结构物的实测值代表值。所述结构物钢筋保护层厚度及氯离子扩散系数的实测值代表值可为各具体实测值的统计平均值。
步骤（2）中，Hd和Dd可以分别是某一类结构物钢筋保护层厚度及氯离子扩散系数的设计值。
一种确保混凝土结构物的耐久性符合检测标准的施工控制方法，其包括以下步骤：
（1）查阅获取结构物钢筋保护层厚度设计值Hd，及结构物氯离子扩散系数设计值Dd，将结构物钢筋保护层厚度设计值Hd的平方数除以结构物氯离子扩散系数设计值Dd，得到设计系数值Kd；计算式为
（2）根据式式中Kd为步骤（1）中获得的设计系数值，K为评价参数，欲控制混凝土结构物的耐久性检测合格则需控制评价参数K≥1.0，进而得到混凝土结构物的耐久性检测合格时Kr值所需控制的数值范围；即Kr值需大于或等于设计系数值Kd。
（3）根据式式中Hr为结构物钢筋保护层厚度实际施工值，Dr为结构物氯离子扩散系数实际施工值，以及步骤（2）中获取的混凝土结构物的耐久性检测合格时Kr值所需控制的数值范围，对结构物钢筋保护层厚度实际施工值Hr，结构物氯离子扩散系数实际施工值Dr进行实时协调控制。
下面通过具体应用实例对本发明进行说明。
实地测试了某座桥的一批墩柱构造物，结构物钢筋保护层厚度实测统计平均值Hr和设计值Hd见表1，若以1cm作为保护层厚度的施工允差，则编号3和7验收不合格。现场成型制作养护的混凝土1年龄期的氯离子扩散系数实测统计平均值Dr及设计值Dd见表2，若以统计平均值不超过设计值的15%作为施工允差，则所有墩柱均合格。根据能够综合反映实体结构物混凝土保护层厚度和氯离子扩散系数的参数Kr，并将其与Kd作比，得参数K，见表3，若按当K≥1.15时，混凝土结构物的耐久性评价为优良，检测结果为合格，当1.0≤K＜1.15时，混凝土结构物的耐久性评价为一般，检测结果为合格，当K＜1.0时，混凝土结构物的耐久性评价为较差，检测结果为不合格，则所有墩柱构造物的耐久性水平均在合格以上。
K的提出不仅可以解决工程验收过程中经常遇到同类指标互相矛盾的现象，还能更加合理的表征实体结构物的耐久性水平，为钢筋混凝土结构的耐久性施工期控制及检测提供良好的借鉴。
表1
| 编号 | 保护层厚度实测统计平均值Hr（cm） | 保护层厚度设计值Hd（cm） | 评价 |
| 1 | 6.0 | 5.0 | 合格 |
| 2 | 7.2 | 7.5 | 合格 |
| 3 | 6.4 | 7.5 | 不合格 |
| 4 | 7.7 | 7.5 | 合格 |
| 5 | 6.6 | 7.5 | 合格 |
| 6 | 6.8 | 7.5 | 合格 |
| 7 | 5.8 | 7.5 | 不合格 |
| 8 | 6.5 | 7.5 | 合格 |
| 9 | 5.3 | 5.0 | 合格 |
| 10 | 7.1 | 7.5 | 合格 |
表2
表3
| 编号 | Kr=Hr 2/Dr（×108s） | Kd=Hd 2/Dd（×108s） | K=Kr/Kd | 评价 |
| 1 | 26 | 17 | 1.59 | 优良 |
| 2 | 47 | 38 | 1.25 | 优良 |
| 3 | 43 | 38 | 1.15 | 优良 |
| 4 | 50 | 38 | 1.34 | 优良 |
| 5 | 48 | 38 | 1.28 | 优良 |
| 6 | 48 | 38 | 1.28 | 优良 |
| 7 | 69 | 38 | 1.83 | 优良 |
| 8 | 78 | 38 | 2.09 | 优良 |
| 9 | 40 | 17 | 2.41 | 优良 |
| 10 | 42 | 38 | 1.13 | 合格 |
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以做出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式，或界限值的选取等。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对施工完成后的钢筋混凝土结构物进行检测，获取结构物钢筋保护层厚度实测值代表值，结构物氯离子扩散系数实测值代表值，将结构物钢筋保护层厚度实测值代表值的平方数除以结构物氯离子扩散系数实测值代表值，得到实测系数值；
(2)查阅获取结构物钢筋保护层厚度设计值，及结构物氯离子扩散系数设计值，将结构物钢筋保护层厚度设计值的平方数除以结构物氯离子扩散系数设计值，得到设计系数值；
(3)将步骤(1)中的实测系数值除以步骤(2)中的设计系数值，得到混凝土结构物耐久性评价参数，将该评价参数与界限值相比较，当评价参数的数值大于或等于界限值时，混凝土结构物的耐久性检测结果为合格，当评价参数的数值小于界限值时，混凝土结构物的耐久性检测结果为不合格。
2.根据权利要求1所述的一种用于施工完成后对混凝土结构物的耐久性进行检测的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述界限值为1.0、1.1或1.2。
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