[其他]鋼筋混凝土構(gòu)件質(zhì)量的無損傷檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87103013
• 申請日: 1987-05-23
• 公開（公告）號: CN87103013A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文國良
• 申請（專利權(quán)）人: 國家建筑材料工業(yè)局西南地質(zhì)公司物探隊(duì)
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 四川省專利服務(wù)中心代理部
• 代理人: 濮家蔚

本發(fā)明涉及的是利用傳導(dǎo)電流對鋼筋混凝土構(gòu)件質(zhì)量，尤其是作為各類建筑設(shè)施基礎(chǔ)的樁基質(zhì)量進(jìn)行無損傷性檢測的方法。

鋼筋混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，直接影響使用這些構(gòu)件的建筑設(shè)施的質(zhì)量，對屬于在地面上完成和使用的預(yù)制件的檢測較為直觀和方便，但對于作為各種建筑設(shè)施的基礎(chǔ)而埋于地下的樁基質(zhì)量的檢測就較為困難，而其質(zhì)量的好壞又尤其顯得重要。作為建筑設(shè)施基礎(chǔ)的樁基大體可分為打入樁和灌注樁兩類。打入樁可能會因?yàn)轭A(yù)制樁在打入地下的過程中發(fā)生斷裂等損壞;灌注樁可能會因澆灌操作過程不妥或地質(zhì)條件復(fù)雜等原因而發(fā)生夾泥、縮頸等質(zhì)量問題。目前對樁基質(zhì)量的檢測常用的有靜載試驗(yàn)方法和動載試驗(yàn)方法。靜載試驗(yàn)方法不僅所用設(shè)備笨重，費(fèi)用昂貴，試驗(yàn)周期長，而且其檢測的結(jié)果是樁基的承載能力，對得到的異常檢測結(jié)果必須要結(jié)合其它工程地質(zhì)勘探資料才可能對是否屬于樁基自身的質(zhì)量問題作出判斷。同時，對大口徑灌注樁采用靜載試驗(yàn)方法也難以實(shí)現(xiàn)。目前正在廣泛尋求的動載試驗(yàn)方法，如敲擊法、共振法、水電效應(yīng)法、機(jī)械阻抗法等，效果還不十分可靠（《建筑技術(shù)》1986（12）p5）。另外，目前還有使用超聲波探測法、鉆孔取芯法等檢測方法。它們在檢測時都要在被檢測的樁基上鉆孔。雖然檢測結(jié)束后要進(jìn)行回填，但對被檢測的樁基畢竟有所損傷，同時所用設(shè)備也很昂貴。檢測費(fèi)用也高，而對于縮頸和某些斷裂損傷等問題也尚難于判斷和檢查出。灌注樁的使用目前已越來越廣泛，但對它的質(zhì)量檢測，尤其如對縮頸等質(zhì)量問題的檢測，目前各種檢測方法普遍感到比較困難。

另一方面，目前所采用的各種檢測方法，當(dāng)有大量構(gòu)件，例如有大量樁基存在，在選擇確定被檢測的樁基對象時，都是采取按一定比例要求隨機(jī)選取，最多再參考各樁基中重要性程度的條件而確定的。以對所選出的樁基質(zhì)量的檢測結(jié)果而推論全體樁基的質(zhì)量。這樣做雖然有一定程度的代表性，但由于總體樁基數(shù)量和被檢測的樁基數(shù)量都很有限，且后者在總體數(shù)量中所占的比例也不大，一般不超過10%，若以此來推論全體樁基的質(zhì)量，無疑存在了隱患，使所作的結(jié)論在實(shí)際上的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和真實(shí)性受到較大的影響。

本發(fā)明的目的是提供一種檢測鋼筋混凝土構(gòu)件質(zhì)量，特別是作為建筑設(shè)施基礎(chǔ)的樁基（尤其是灌注樁）質(zhì)量的方便易行，可靠性和準(zhǔn)確性較高的方法。

本發(fā)明的檢測方法利用地質(zhì)勘探中電測井的原理，使用了傳導(dǎo)電流的方法。通常情況下，被檢測的鋼筋混凝土構(gòu)件都是位于地面或埋于地表土層中，其所處的環(huán)境，如圍周地表土層，在施以電信號時，傳導(dǎo)電流可以在其中導(dǎo)通。由電場理論可知，無限長線帶電體在以它為軸線的中心分層均勻介質(zhì)中，周圍的電場等位面是以它為中心軸呈同心軸圓柱面形式分布，并且隨與中心軸間距離的增大而減弱。當(dāng)沿著此帶電體長度方向上分布著不同電阻率ρ的介質(zhì)時，在電阻率ρ改變的部位，在以此帶電體為中心軸的圓柱面上的相應(yīng)部位的電位和電場強(qiáng)度都會發(fā)生改變。反之，一旦這些位置上的電位和電場強(qiáng)度發(fā)生了改變，即可推知與此相對應(yīng)的部位上，介質(zhì)的電阻率ρ發(fā)生了變化。鋼筋混凝土構(gòu)件中的混凝土保護(hù)層的電阻率ρ_C和周圍地表土層的電阻率ρ_S的大小取決于其孔隙度和其中含水率的高低。一般地講，已固結(jié)了的混凝土層的密實(shí)度大，孔隙度小，因此含水率低，所以一般ρ_C＞ρ_S，甚至常常是ρ_C＞＞ρ_S。而地表土層一般都很疏松，含水率高，ρ_S低，基本近似于常水的電阻率ρ_W，即ρ_S≈ρ_W。當(dāng)把被檢測的鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋近似視為無限長線帶電體時。如果構(gòu)件中鋼筋之外的混凝土保護(hù)層完好無損，則在構(gòu)件的鋼筋走行方向上，構(gòu)件外表面上的電位或電場強(qiáng)度的分布就應(yīng)與理論上等位面的分布基本一致。如果構(gòu)件發(fā)生了斷裂、夾泥、縮頸等損傷，泥土或地下水就會取代損傷處的混凝土保護(hù)層而直接與構(gòu)件中的鋼筋接觸。由于ρ_C≠ρ_S≈ρ_W，使得構(gòu)件在鋼筋走行的方向上分布了不同電阻率ρ的介質(zhì)，此時在構(gòu)件外表面上與損壞部位相對應(yīng)的位置上測得的電位或電場強(qiáng)度與混凝土保護(hù)層完好部位的電位或電場強(qiáng)度間會表現(xiàn)出差異，而且ρ_C與ρ_S相差越大，損壞處的電位和電場強(qiáng)度的異常改變也就越顯著。