结构缺陷检测技术

结构缺陷检测技术（精选9篇）

结构缺陷检测技术 第1篇

声波的指向性比较好，其频率越高，指向性越好。超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息。超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉，可即时得到探伤结果，适合在实验室及野外等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检测方便，重复性良好；超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合。

应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点。对于平面状的缺陷，例如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是较密集的话，就难以得到足够的回波信号或是其时间变化不明显；另外，对于各向非同性的材料，例如混凝土，相应会存在材料的离析，使得材料密度不均匀，这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上的失误；对于表面缺陷的检测，超声波法的灵敏度要低得多，但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂缝深度。

1.1测量参数

混凝土超声检测目前主要是采用所谓“穿透法”，即用发射换能器重复发射超声脉冲波，让超声波在所检测的混凝土中传播，然后由接收换能器接收。被接收到的超声波转化为电信号后再经超声仪放大显示在示波屏上，用超声仪测量直接收到的超声信号的声学参数。当超声波经混凝土中传播后，它将携带有关混凝土材料性能、内部结构及其组成的信息。准确测定这些声学参数的大小及变化, 可以推断混凝土的性能内部结构及其组成情况。

1.1.1声速。声速即超声波在混凝土中传播的速度。它是混凝土超声检测中一个主要参数。混凝土的声速与混凝土的弹性性质有关，也与混凝土内部结构（孔隙、材料组成）有关。不同组成的混凝土，其声速各不相同。一般说来，弹性模量越高，内部越是致密，其声速也越高。而混凝土的强度也与它的弹性模量、它的孔隙率（密实性）有密切关系。因此，对于同种材料与配合比的混凝土，强度越高，其声速也越高。若混凝土内部有缺陷（孔洞、蜂窝体），则该处混凝土的声速将比正常部位低。当超声波穿过裂缝而传播时，所测得的声速也将比无裂缝处声速有所降低。总之，混凝土声速值能反映混凝土的性能及其内部情况。

1.1.2振幅。接收波振幅通常指首波，即第一个波前半周的幅值，接收波的振幅与接收换能器处被测介质超声声压成正比，所以接收波振幅值反映了接收到的声波的强弱。在发射出的超声波强度一定的情况下，振幅值的大小反映了超声波在混凝土中衰弱的情况。而超声波的衰减情况又反映了混凝土粘塑性能。混凝土是弹粘塑性体，其强度不仅和弹性性能有关，也和其粘塑性能有关，因此，衰减大小，即振幅高低也能在一定程度反映混凝土的强度。对于内部有缺陷或裂缝的混凝土，由于缺陷、裂缝使超声波反向或绕射，振幅也将明显减小，因此，振幅值也是判断缺陷与裂缝的重要指标。由于振幅值的大小还取决于仪器设备性能、所处的状态，耦合状况以及测距的大小，所以很难有统一的度量标准，目前只是作为同条件（同一仪器、同一状态、同一测距）下相对比较用。

1.1.3频率。如前所述，在超声检测中，由电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超声脉冲波。它包含了一系列不同频率成分的余弦波分量。这种含有各种频率成分的超声波在传播过程中，高频成分首先衰减（被吸收、散射）。因此，可以把混凝土看作是一种类似高频滤器的介质。超声波愈往前传播，其所包含的高频分量愈少，则主频率也逐渐下降。这已为不同测距的试验及频谱分析结果充分证实。主频率下降的多少除与传播距离有关外，主要取决于混凝土本身的性质（质量、强度）和内部是否存在缺陷、裂缝等。因此，测量超声波通过混凝土后频率的变化可以判断混凝土质量和内部缺陷、裂缝等情况。

要准确细致地测量和分析接收波各频率成分变化，须采用频谱分析的途径，这需要对波形采样后送入计算机，进行快速傅利叶变换（FFT），获得频谱图。目前的数字式超声仪具有这一功能。

1.1.4波形。这里指的波形第指在显示屏上显示的接收波波形。当超声波在传播过程中碰到混凝土内部缺陷、裂缝或异物时，由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化，直达波、反射波、绕射波等各类波相继到达接收换能器，它们的频率和相位各不相同。这些波的叠加有时会使波形畸变。因此，对接收波波形的分析、研究有助于对混凝土内部质量及缺陷的判断。鉴于波形的变化受各种因素的影响，目前对波形的研究只能作一般的观察、记录。

这里还要说明的是，通常所用的纵波换能器所发射的超声脉冲波不仅有纵波成分也有横波成分，即便是较纯的纵波，在通过混凝土内各声学界面后也有部分转化为横波。因此，接收到的一串波形中，既有纵波也有横波。若邻近表面测量时，还有表面波。但是由于横波与表面波传播速度较纵波慢，所以在首波之后一定时刻才出现并和纵波的后续波叠加在一起。如果波形分析与研究也包括了这一部分，那么情况将更为复杂，所以，通常的波形分析与研究大多集中于波前部的纵波，而且最好是不受边界影响的直达纵波。

2 超声波对混凝土的不密实区及其空洞的检测

房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产，还是对国民经济来说，都是十分重要的。对建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年来，一系列灾难性的桥梁倒塌事故主要也是由于在设计施工中出了问题，加上对成桥的维修保养不力，出现了诸如混凝土内部空洞、离析，钢筋锈蚀，预应力钢筋失效，梁体受力部位开裂等病害，无损检测是防止这类恶性事件发生的重要手段。另一方面，对现有旧建筑物的维修和保养要耗费大量资金。无损检测技术的应用可使维修保养大大减少盲目性，从而可大大节约这项开支。土木工程无损检测技术有助于评估新旧建筑物的稳定性和整体性，能够对新旧建筑物整体或部分作质量状态监视，能够用来估计建筑材料和结构的性质和性能。

超声波检测混凝土内部不密实区及其空洞的原理就是当发射探头发射的超声波遇到空洞时，声波就产生反射使一部分能量衰减，另一部分将绕过空洞沿着孔壁传播，并最终将被安放在另一头的接收探头所接收，从而从超声仪上读出的时间与同类材料相同距离下的正常温凝土会有所差别。通过各测点时间读数的变化情况以及超声振幅、波形的变化，就可以推测混凝土内部空洞的大致尺寸，通常以该空洞的最大内径来表示。这里要注意的一点就是首先要用其它方法判断该混凝土内部是空洞还是缺陷，然后再进行下一步操作。在具体对混凝土空洞检测过程中需要布置大量的测点，如果该混凝土结构材料有两对平行测试面，用对测法即可；如果只有一对互相平行的测试面，应在对测的基础上还要进行交叉斜测，同时对可疑数据点区段内应加密测点。

结束语

桥涵工程试验检是桥涵施工控制、新桥型结构性能研究、各类桥涵施工质量评定工作的重要手段。认真做好桥涵试验检测工作，是工程技术管理人员肩负的历史使命。用超声法来评定混凝土结构的缺陷，是一种行之有效的方法，但在有些方面还需要进一步完善和发展，例如检测方法还需要一定的改进、数据采集精度有待提高、仪器所检测的声学参数也应多样化。可以说用超声法对混凝土材料进行无损评定是一种非常有潜力的检测手段, 有着广阔的发展全间。

摘要：本文结合工程管理实践, 从质量检测的角度出发, 详细阐述了超声法检测混凝土内部缺陷的技术原理。

关键词：桥涵结构,超声波,缺陷检测

参考文献

[1]边惠英.桥粱工程综述连载——十四、桥梁混凝土质量快速检测.中南公路工程, 1987-07-02.

[2]李永河, 张俊平.超声波无损检测技术在桥梁工程中的应用.铁道建筑, 2003-12-20.

农产业结构缺陷研究论文 第2篇

农业产业结构就是指一个国家、一个地区或一个农业企业的农业产业部门和各部门内部的质的联系及其相互之间的比例关系两个方面的结构，从横向看，农业产业结构是指农、林、畜牧、渔业及其内部的组合比例和相互关系。从纵向来看，农业产业结构是指现代农业产业中第一、二、三产业的结构及其相互关系或者是农业产业与非农产业的结构及其相互关系[1]。农业产业结构缺陷是指农业产业结构的落后性以及结构升级、演变的不适应性、滞后性。落后性是指农业产业结构的水平层次低于其他地区或全国平均水平；不适应性、滞后性是指农业结构演变过程同社会经济发展和农业增长方式转变的要求不相适应，结构调整的力度不够，升级动作迟缓，赶不上经济发展和市场变化的步伐、节奏[2]。

二、湘西州农业产业结构的现状及缺陷

（一）湘西州农业产业结构现状

2010年湘西州实现农林牧渔业总产值81.8亿元，增长4.1%，占湖南省比重2.2%，其中农、林、牧、渔业、农林牧渔服务业总产值分别增长4.6%、0.7%、3.6%、4.6%和5.8%。农、林、牧、渔在农林牧渔总产值的比例由2009年的66.5∶7.2∶24.1∶1.6调整为69.8∶5.9∶22.2∶1.5。从总体上看，湘西州的农林牧渔业结构在1995—2010年间发生了显著变化。农业（种植业）产值在农林牧渔总产值的比重由1995年的53.5%上升到2010年的69.8%，林业的比重由1995年的16%下降到2010年的5.9%，牧业的发展不稳定，有升有降，先由1995年的26.1%上升到2008年30.5%，再下降到2010年的22.2%，渔业比重由1995年的3%下降到2010年的1.5%。以当年的价格计算，在1995—2010年间，农林牧渔总产值从1995年的302564万元增加到2010年的818091万元，年均递增11.4%。其中农业（种植业）总产值从1995年的195287万元增加到2010年的570900万元，年均递增12.8%；林业总产值从1995年的15287万元增加到2010年的48327万元，年均递增14.4%；牧业总产值从1995年的83373万元增加到2010年的182143万元，年均递增7.9%；渔业总产值从1995年的8617万元增加到2010年的11960万元，年均递增2.6%；农业、林业总产值的递增速度快于农林牧渔的增长速度，牧业、渔业总产值的增速比较缓慢。

（二）湘西州农业产业结构现状

1.农业经济总体构成水平和层次较低，畜牧业所占比重过低。农业产值占农林牧渔产值不断下降，其他各产业特别是畜牧业的比重不断上升。几十年来世界各国的农业结构的演变过程充分证明了这一趋势和规律。这一规律表明同一国家（地区）或资源禀赋类似的不同国家（地区）畜牧业和林业、渔业占农林牧渔总产值的比重越大，农业结构层次和生产力水平就越高；反之则说明农业结构层次和生产力水平就越低[4]。2010年湘西州农业产业结构中种植业的产值比重占到69.8%，而全国的农林牧渔总产值构成中种植业比重仅占50.71%，湖南省农林牧渔总产值构成中种植业比重仅占54.38%，高于湖南省和全国的比重；湘西州农业产业结构中牧业的产值比重占到22.2%，而全国的农林牧渔总产值构成中牧业比重占32.25%，湖南省农林牧渔总产值构成中牧业比重占29.52%，低于湖南省和全国的比重（如表2所示），湘西州农业经济总体构成水平层次还是比较低的，畜牧业比重过低，不到总体的1/3。

2.种植业内部资源配置结构不合理，粮经饲三元种植结构远未形成。2010年湘西州的玉米种植面积为38.87千公顷，饲料作物仅占到总播种面积的10.8%，相比以前种植面积降低了，且同畜牧业的发展相比也是不适应的。在种植业内部，一方面烟叶、椪柑、药材等效益好的经济作物所占比重较小，仅占农作物播种面积的6.85%，另一方面收益率较低的传统作物比重仍然较大，占到56%，粮经饲三元种植结构远未形成。

三、湘西州农业产业结构调整的对策

（一）调整农林牧渔结构，实现农林牧渔协调发展

种植业要在稳定粮食总产的基础上，增大经济作物和饲料作物的种植比重，发展“粮经饲”三元种植结构.重点发展特色品种，打出特色农产品品牌。现阶段，一方面，应稳定现有的粮食种植面积，提高种粮效益。小麦以改善品种、品质为突破口，通过产量提高来稳定总产。玉米在种植面积基本稳定的前提下，压缩普通玉米，大力发展优质饲料专业玉米，满足畜牧业发展的需求，形成种植业与畜牧业之间相互促进、协调发展的局面。同时要加大玉米品种的调整力度，适度扩大高蛋白、高油、高赖氨酸、鲜食等优质玉米的生产。另一方面，继续发挥特色种植优势，如油料、烟草、茶叶、药材、柑橘和猕猴桃等，以外向型的加工企业带动结构优化升级。畜牧业要在稳定猪鸡饲养量的同时，加大牛羊等草食型、节粮型动物的发展，适度发展奶牛、水产及特种养殖业，加快饲草资源的转化，提高经济效益。林业要扩大经济林的种植范围，加强“八百里绿色行动”的推动力度，增加义务植树基地个数，力争使森林覆盖率达到70%以上，要保护发展生态林，改善扩大干、水果经济林，推广新优苗木品种，推广粮果、果药、果菜等间作模式，适度发展用材林。

（二）加快农村基础设施建设，促进农业产业结构调整

加快基本农田标准化改造。按照“因地制宜、分类指导、统一规划、连片治理、突出重点、讲求实效”的原则，逐步把基本农田建成“旱能灌、涝能排、路相通、渠相连、地力高”的高产稳产农田；加快村间道路硬化建设，完成200个行政村村间道路硬化，加强村级公路管养，提高村级公路养护标准；抓好农田水利建设，新修集雨节水窖1000口，抓好1700万元的烟基工程建设，完成25座病险水库治理、2万千瓦小水电装机，继续实施四县亚行防洪工程；抓好人饮安全工程，新解决13.5万人饮水安全问题；抓好生态建设，造林10万亩，其中退耕还林、荒山荒地造林和封山育林5.1万亩，中德合作森林经营4.3万亩，长防造林0.6万亩，搞好“八百里绿色行动”抗旱保苗、补植造林、抚育培蔸工作；积极发展农业装备，完成农业机械化综合作业面积220万亩，向上争取农业补贴2000万元以上，推广新农机具8000台套以上。

（三）大力发展农民专业合作经济组织

1.在湘西州7县1市设立扶持农民专业合作经济组织发展的专项资金。农民专业合作经济组织可以运用专项资金开展信息、培训、农业生产基础设施建设、农产品质量标准与认证、市场营销和技术推广等活动。

2.强化农民专业合作经济组织的内在机制建设。农民专业合作经济组织内在机制的核心是农民专业合作经济组织的章程和组织机构的建设与完善，主要包括：建立完善的组织章程；建立明晰的产权制度；建立健全的组织机构、财务管理制度等，真正实现民主决策、民主管理和公平的利益分配。

基于粗糙集的钢结构缺陷检测的研究 第3篇

关键词：粗糙集,钢结构,属性约简,缺陷检测

0 引言

我国的建筑业发展已成为国民经济四大支柱产业之一，随着建筑规模的扩大、施工水平及管理水平的提高，传统的建筑材料及结构体系已发生相应变化，建筑向着环保、高效、节能方向发展，这为钢结构的发展提供了广阔的空间。而我国钢结构建筑形势不容乐观，虽然年钢产量已跃居世界第一，年产量已超2亿吨，超过了日本、美国。钢结构在国民经济建设的应用范围很广，可以说遍及各个行业，其中钢结构建筑工程是我国建筑行业中蓬勃发展的一项既古老又崭新的行业，是绿色环保产品，是推动传统建筑业向高新技术发展的重要排头兵。

焊接是钢结构制作的主要方法，焊接缺陷几乎是不可完全避免的。随着“合于使用”的概念的产生，人们对焊接缺陷的产生有了较客观的认识，只要不超过一定限度的缺陷在使用应力的作用下处于稳定状态而不引起缺陷尖端的扩展，就认为这种缺陷是允许存在的。问题的关键在于这个临界值应是多大，它与哪些因素有关。各种焊接缺陷在不同程度对构件和结构的安全使用带来一定的危害性。在应力作用下，严重的焊接缺陷甚至导致接头的破断和结构的破坏。因此科学、准确的进行缺陷检测是保证构件焊接质量的重要手段。焊接缺陷按其位置可分为表面缺陷和内在缺陷。对于表面缺陷可通过观察、测量、着色渗透等方法进行检测;对于内在缺陷常用超声波探伤和射线照相探伤进行检测。针对建筑钢结构，超声波探伤是目前应用最广泛的检测方法。

粗糙集理论是波兰科学家帕拉克于1982年提出的一种处理不确定和含糊信息的数学方法，它无需任何先验信息，以对观测数据进行分类为基础，通过对数据进行分析，近似分类，推理数据间的关系，揭示其潜在的“知识”，从而提取有用信息;同时对数据进行分析，近似分类的过程中，还能去除不必要的属性，从而起到简化数据的作用。粗糙集理论的有效性在数据挖掘、机器学习、智能控制、模式识别、故障诊断等方面得到大量应用和证实。

本文通过PXUT-27型超声波探伤仪对人工试样进行超声波探伤所得到的一系列数据，对它们进行时域分析和频域分析，利用粗糙集的理论进行缺陷的模式识别。

1 粗糙集理论的基本思想与方法

1.1 粗糙集理论的基本思想

粗糙集理论是将样本集、样本的属性集，以及属性的值域所组成的体系称为信息系统，若属性集为条件属性和决策属性，则可构建决策系统。对于模式分类问题将以条件属性为判别因子，而决策属性则表示样本个体的类别，分类就是由个体的条件属性值确定个体的类别，即决策属性值。为此，粗糙集将依据条件属性或决策属性的不可分辨关系，将样本划分为若干个不同的类。依据条件属性划分的称为条件类，依据决策属性划分的称为决策类，每类各个体在给定的属性集上取值都相同。粗糙集将由此发现属性间的依赖关系，从而将条件属性对决策属性的映射关系表示为一组分类决策规则。

为衡量决策属性对条件属性的依赖性，将通过上、下近视说明条件属性子集对决策类的描述精度。上、下近视均为条件类的一种并集，将上、下近视之差称为边界域，在下近视中导出的规则是确定性的，在边界域中导出的规则是可能性的。若上、下近视相等，则该类别为可精确定义的;反之，则为可粗糙定义的。所有决策类的下近视之和为决策系统的正域，其中的个体数与样本总数之比称为决策系统的近视度，用以衡量决策系统的分类能力。还可相应地定义各条件属性的重要性，以考察它们对决策系统的近视度的影响，从而在不改变决策系统分类能力的前提下，删去多余的属性和属性值，称为约简。通过约简将可导出保持系统分类能力的最小规则集。

1.2 决策表的简化及决策规则的生成

约简就是在保持知识库分类能力不变的条件下，删除其中多余的属性和属性值。从分类的角度来理解，相对约简就是用一种分类来表达另一种分类必不可少的属性集合。粗糙集从决策表得出决策规则，其关键步骤是求取属性和解决属性值约简的问题，通过删除不必要的属性或某些取值后对决策表并没有太多的影响。一般来讲，决策表的相对约简有许多方式，最小约简(含有最少属性)是人们期望的。另一方面决策表的核是唯一的，它定义为所有约简的交集。所以核可以作为求最小约简的起点。

约简后的决策表，每行代表一条规则，构成决策系统的最小规则集。每条规则的含义为：i f C1=a1 and…and Cn=an t hen d=dj,其中Ci=ai表示属性Ci取值为ai,d=dj表示决策类别为dj。每条规则有两个参数：确定度和支持度，其中确定度反映了规则结果的不确定性，而支持度反映了规则的可信度。

2 基于粗糙集的钢结构缺陷试样的规则提取

2.1 钢结构缺陷试样的特征数据的提取

离散傅里叶变换在实现数字信号处理算法和离散系统的分析、设计中起着重要的作用，是数字信号处理的重要基础。基于离散傅里叶变换理论的信号的频域分析较早应用于无损检测中，随着1965年库利和图基首先提出了DFT运算的快速算法后，FFT算法得到了全面的推广，进而使得信号的频域分析得到越来越广泛的关注。

通过PXUT-27型超声波探伤仪对人工制造好的缺陷试样进行手动扫查，发现缺陷后记录下最大缺陷回波的波形及其数据，然后在对波形和数据进行处理，截掉不需要的数据，最后对截取后的数据进行时域分析和频域分析。

结合各种缺陷的形成机理在反射回波上的反映，选取三个波形的时域特征和四个波形的频域特征，如下：

(1)时域的上升时间(C1)：最高点到结束点的横轴距离;

(2)时域的下降时间(C2)：起始点到最高点的横轴距离;

(3)时域的波形面积(C3)：时域波形下的面积;

(4)幅度谱的波动次数(C4)：幅度谱中出现拐点的个数;

(5)相位谱的波动次数(C5)：相位谱中出现拐点的个数;

(6)相位谱的负值个数(C6)：相位谱中小于零的个数;

(7)频谱重心(C7)：幅度谱中重心的相对位置。

2.2 缺陷试样的连续属性的离散化

粗糙集的数学基础是集合论，且粗糙集模型是一种结构化和非数值化的信息处理方法，仅仅适用于处理离散数据，对于连续数据的处理能力有限。因此连续数据的离散化是粗糙集应用的难点之一，也是人工智能界关注的焦点。本文采取的是一种对决策系统中条件属性进行增类减类的离散化方法。缺陷试样的连续属性的离散化，删掉相同行之后，结果见表一。

论域U，条件类C，决策类D,其中C1:0代表下降时间短、1代表下降时间长;C2:0代表上升时间短、1代表上升时间长;C3:0代表波形面积小、1代表波形面积大;C4:0代表波动次数少、1代表波动次数多;C5:0代表波动次数少、1代表波动次数多;C6:0代表负值个数少、1代表负值个数多;C7:0代表频谱重心的相对位置低、1代表重心的相对位置高;缺陷类别D(决策属性)：0代表夹渣、1代表气孔、2代表未熔合、3代表未焊透。

2.3 决策表的简化

约简包括属性约简和值约简。通过属性约简，可以将决策表中对决策分类不必要的属性省略，从而实现决策表的简化，这有利于从决策表中分析发现对决策分类起作用的属性。值约简是在属性约简的基础上对决策表的进一步简化。但是，属性约简只是在一定程度上去掉了决策表中的冗余属性，还没有充分去掉决策表中的冗余信息。还需要进一步对决策表进行处理，得到更加简化的决策表，也就是决策表值约简。

从表一可以推导出如下：

决策类D对条件类C的依赖度:

属性重要度计算:

上述可知，{C4,C5}为属性核，{C3,C4,C5,C6}为其中一个属性约简，见表二所示。

2.4 决策规则的生成

依据表二，采用i f…t hen…的形式，提取如下规则：

根据上述规则，使用开发的基于粗糙集的钢结构缺陷检测系统，对47个待测对象进行了缺陷检测，检测正确37个，正确率78.7%,具有一定的推广价值。

3 结束语

通过粗糙集的属性约简，可得到影响钢结构缺陷类别的关键性的、决定性的因素。通过值约简能将知识高度浓缩，最后约简得到的规则知识相对较少，非常直观，符合实际情况，具有较高的鲁棒性，也更有效。粗糙集理论作为一种处理不完备信息的有力工具，在信息不完备的情况下都能尽可能给出问题的最大可能的解。当然，粗糙集理论也有不足之处，它的抗干扰和容错能力不强。

参考文献

[1]刘清.Rough集及Rough推理[M].北京:科学出版社,2001.

[2]王国胤.Rough集理论与知识获取[M].西安:西安交通大学出版社,2003.

[3]曾黄麟.粗集理论及其应用(第二版)[M].重庆:重庆大学出版社,1998.

[4]许琦,李永生.粗集理论在旋转机械故障诊断中的应用(三)[J].南京工业大学学报,2003,25(1):28—30.

[5]庞彦军,栗文国,刘开第.粗集理论与未确知系统理论的互补性研究[J].河北建筑科技学院学报,2003,20(3):5—8.

混凝土结构质量缺陷修补方案分析 第4篇

混凝土工程质量缺陷

预 防 及 处 理 方 案

编制: 胡绍军

复核：

审核：

福建省来宝建设工程有限公司

2016年1月23日 江山御景四期

目

录

目

录....................................................................................................................2 1.2.3.4.5.工程概述.........................................................................................................3 编制依据.........................................................................................................3 组织机构.........................................................................................................4 混凝土工程施工质量通病预防措施..................................................................5 混凝土工程质量缺陷处理措施.........................................................................9

6.修补材料质量控制标准..................................................................................10 7.质量缺陷修补方案..........................................................................................11 8.工艺控制要点................................................................................................16 9.注意事项........................................................................................................19 10.缺陷修补质量控制.........................................................................................19 11.安全保障措施................................................................................................20 江山御景四期

1.工程概述

本工程属于新余市融汇江山御景（四期）工程。位于新余市城东高新开发区新余市融汇江山御景社区内（原新余市长途汽车站），西为新欣大道，北面为飞宇路，东面为龙潭洲路，南面为幸福小区，交通便利。

拟建建筑物规划用地面积36456.21m2，总建筑面积89845.23m2，占地面积7258.64m2,地下车库面积7265.18m2。总主体设计使用年限为50年，耐火等级为一级，安全等级为二级，抗震设防为丙类。地下室为6级人防，地下室一层。基础采用人工挖孔灌注桩，持力层为泥质粉砂岩。主体结构地上7~28层为框架剪力墙结构，设计室外地坪标高55.0~62.0m，拟建建筑物长约20.0~51.0m，宽约10.0~12.0m，拟建建筑物有一层地下室（位于34#~38#楼下），高约3.6m。

新余市所在地区属于亚热带季风区。历年平均气温18.5度，日最高气温38.4度，最低气温-4.0度，年平均降水量约为1600毫米，最大降雨量1894.5毫米（1997年），最小降水量1397.9毫米（2001年），日最大降水量133.3毫米，降雨主要集中在4~6月份，为丰水期，占年总量50%，10月~次年1月为枯水期，其余为平水期。

据现场调查，推测拟建场地从上至下底层依次为：杂填土、粉质粘土、泥质粉砂岩。

2.编制依据

1、设计图纸

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》

3、《混凝土结构设计规范》 江山御景四期

3.组织机构

江山御景四期工程项目经理部由上至下分为管理层和作业层，管理层管“面”，即进行项目施工的综合管理，作业层管“线”，即进行专业化作业，同时接受业主、监理等的领导和监督。项目经理部下设五个职能部门，技术质量部、施工安监部、材料设备部、财务部及综合办公室。

项目部组织结构图如下：

图2-1 施工管理组织机构框图

项目部主要成员：

项目经理：

江水根

联系电话：*** 项目副经理：李忠文

联系电话：*** 项目总工：

胡绍军

联系电话：*** 技术质量部：简小伟

联系电话：*** 江山御景四期

陶黎勇

联系电话：***

李勇

联系电话：***

付鹏

联系电话：***

施工安监部：艾梅兵

联系电话：*** 材料设备部：廖小勇

联系电话：*** 综合办公室：刘国生

联系电话：*** 财务会计部：李忠文

联系电话：***

4.混凝土工程施工质量通病预防措施

4.1常见问题

1.蜂窝:是指混凝土结构局部出现疏松、少浆、多石及石子间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。

产生原因：①砼配合比不当，造成砂浆少、石子多。

②砼搅拌时间不够，末拌匀，和易性差，振捣不密实。

③下料不当或下料过高末设串筒，造成砂浆离析。

④混凝土一次下料过厚，振捣不实或漏振。

⑤模板有缝隙使水泥浆流失。

⑥钢筋较密而混凝土坍落度过小或石子过大。

2.露筋：是指砼内部主筋、箍筋局部裸露在结构构件表面。

产生原因：①钢筋垫块位移、垫块间距过大、垫块漏放使钢筋紧贴模

板、造成露筋。

②砼配比不当，产生离析，使水泥浆流失。

③构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，水泥浆不能充满钢江山御景四期 筋周围，造成露筋。

④砼保护层太小或钢筋位移。

⑤模板末浇水湿润或脱模过早，造成砼缺棱、掉角，导致露筋。

3.麻面：是指混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点。

产生原因：①模板表面粗糙或粘水泥浆渣等杂物末清理干净，拆模时

混凝土表面被粘坏。

②模板末浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面。

③模板拼缝不严，局部漏浆。

④模板隔离剂涂刷不匀，砼表面与模板粘结造成麻面

⑤ 砼振捣不实，气泡末排出，停在模板表面形成麻点。4.孔洞：是指混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。

产生原因：①在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋设件处，混凝土下料 被卡，未经振捣就继续浇筑上层砼。

②混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆又末进行振捣。

③混凝土一次下料过多过厚，振动器振动不到，形成松散

孔洞。

④混凝土内掉入工具、木块等杂物，混凝土被卡住。

5.墙柱体烂根：是指墙柱体底部的局部蜂窝、麻面、露筋等。产生原因：①模板底部与混凝土楼板相接处，因较大缝隙易跑浆。

②混凝土浇注高度过高，造成模板底部侧力过大，在振捣过程中容易发生跑浆或“跑盒子”（即模板侧向位移），使混凝土产生“烂根儿”。江山御景四期

③新、老混凝土接茬处（模板底部）清理不干净，如浮土，木屑，老混凝土浆皮残渣等，给这一部位出现“烂根儿”构成隐患。

④混凝土自由倾落高度过高，混凝土中的水泥砂浆受钢筋的阻力被黏结浮挂。而石子倾落在先头，易产生“石窝”，在开始浇注时没有先浇水泥砂浆作为新老混凝土的结合层。

6.缝隙与夹渣层：是指混凝土内部存在水平或垂直的松散混凝土。

产生原因：①施工缝或变形缝末经接缝处理。

②混凝土浇筑高度过大，末采取有效防混凝土离析措施。

③施工缝处杂物末清除干净。

④底层交接处末灌接缝砂浆层，接缝处混凝土末振捣好。

7.砼板面裂缝：板裂缝形成原因多样复杂，一般以下几方面原因较突出。

a.混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。

b.模板浇筑混凝土之前洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。

c.混凝土浇捣后过分抹平压光和养护不当也易引起裂缝。

d.板浇注后，上人上料过早，上料集中，也易造成裂缝。

e.板砼强度未达到拆模要求支撑过早拆除，也易造成顶板出现裂缝。

f.目前采用的商品混凝土，为了保证商品混凝土的流动性能，坍落度较大，因此水灰比也较大。而混凝土中参与水化反应的水量仅为游离水的20－25％，而大部分水是为了保证混凝土和易性的要求，这些游离水在蒸江山御景四期

发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。掺加粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。为了保证混凝土的可泵性，工程中一般选用较小粒径的粗骨料，或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小，会使混凝土的体积稳定性下降，不稳定性变大，从而增大了混凝土收缩而产生裂缝。

8.墙体底部砂浆过厚：原因是浇注墙体时，将减石砂浆或润管砂浆未均匀入模，而是集中到一点，造成部分墙体底部砂浆过厚，强度受影响。

9.墙垛、阳角受损：过早拆模，拆模时磕碰阳角。4.2常见问题预防措施

1、防烂根、防墙根砂浆过厚：所有竖向结构模内均铺预拌同混凝土配比的去石砂浆30mm～50mm，砂浆用料斗吊到现场，用铁锹均匀下料，不得用地泵直接泵送；模板下口贴双层海绵条；模板外侧根部用砂浆堵缝。

3.严格分层浇注，控制每层浇注高度不超过100cm，及时振捣，不漏振，配备足够振捣棒，钢筋密处采用小直径振捣棒；

4.模板拼逢严密，粘海绵条堵缝，模板对拉要拉紧，浇注前撒水湿润。5.钢筋保护层垫块布置均匀，用扎丝将垫块绑扎牢固； 6.合模前将模板清理干净，均匀涂刷脱模剂； 7.洞口浇注时从两侧对称下料，及时振捣；

8.混凝土坍落度要严格控制，防止离析，底部振捣应严格按方案操作。9.振捣时垂直落棒。振捣时要做到“快插慢拔”；剪力墙插点间距30cm，由于不好观察混凝土表面特征，插棒振捣时间用时间控制，约20～30S，至顶端以砼不再显著下沉，无气泡冒出，表面均匀泛出浆液为准；振捣江山御景四期

上层砼时，振捣棒要插入下层砼5cm左右，以便消除上下层混凝土之间的接缝；砼振捣时避免振捣棒碰到主筋。10.防顶板裂缝：

a.顶板浇筑时及时振捣，及时进行找平收面，先用木抹子搓毛，再用铁抹子压光，然后扫毛。掌握好时间火候。b.混凝土强度未达1.2Mpa不得上人。c.吊放材料时不得集中，应分散进行吊放。d.模板支撑体系严格按照方案进行，严禁提早拆模

e.及时对混凝土进行养护，养护时间不得少于两周。

11.墙、柱、梁等结构构件侧模需要砼强度达到要求（构件棱角不易损坏时）时方能拆除，且拆除时不得硬撬注意保护边角。

5.混凝土工程质量缺陷处理措施

为保证混凝土工程质量最终符合规范要求，除采取必要的措施加以预防外，对已经出现的外表质量缺陷和过程缺陷必须按规定的步骤和方法认真进行处理，以使混凝土构件达到设计要求和基本的美观。项目部将成立专门缺陷修补作业队对混凝土表面缺陷修补，由技术质量部专门负责混凝土质量缺陷的调查、原因分析、缺陷台帐记录、缺陷处理过程控制以及质量验收。

混凝土拆模后，现场应在第一时间通知质量部对混凝土构件进行检查、鉴定，发现质量缺陷后，及时登记并组织工程部、作业队对缺陷产生的原因进行分析，并按照外观质量缺陷判断标准对缺陷进行分类评定、提出混凝土施工工艺控制和过程控制整改意见，督促施工队江山御景四期

完善工艺措施。混凝土工程质量修补前，由质量部对混凝土表面拍照并及时通知监理工程师，取得监理工程师同意后，方可展开质量缺陷修补，质量缺陷修补完成后，通知监理工程师进行验收，并拍照备查。

6.修补材料质量控制标准

（1）.预缩砂浆

水泥:PC42.5 硅酸盐水泥（海螺牌）； 砂 :河砂和人工砂,细度模数1.8-2.0； 水 :符合拌制混凝土要求；

抗压强度:≥30MPa；

抗拉强度:≥2.0 MPa；

粘结强度:≥1.5 MPa.（2）抹面抗裂砂浆

抗压强度：≥30MPa；

粘结强度:≥2.0 MPa.（3）.细水泥砂浆

抗压强度：≥30MPa；

粘结强度:≥1.5 MPa.（4）.裂缝化学灌浆

灌浆浆液与缝面粘结强度≥1.0 MPa.（5）微膨胀细石混凝土（商品砼）.抗压强度：≥40MPa；

有特殊要求时在原有等级上提高一级，如何抗渗等级。

江山御景四期

7.质量缺陷修补方案

a)气泡、麻面修补

对于有气孔、麻面部位采用毛刷沾水清除表面滞留物后，直接用毛刷沾细水泥砂浆，在有气泡、麻面的混凝土表面反复挤压，直到混凝土表面见不到气孔、麻面的痕迹后停止挤压。混凝土表面细水泥砂浆出现风干现象后，及时采用干抹布将混凝土表面砂浆搽除，达到细砂浆充填密实，且混凝土表面清洁的目的；

针对气孔直径大于5mm时，先扩孔清洗，再采取点补的方式，用细水泥砂浆将气孔填充密实，然后用干抹布将混凝土表面砂浆擦除。具体操作工艺措施如下（以大于5mm的气孔为例）：

（1）.用带尖的铅丝伸入气孔内扩孔，剔除孔口薄层砂浆层，清除孔内浮渣，并用毛刷沾水清洗干净；

（2）.对气泡内进行洒水湿润，用抹布沾干内部积水，使修补处阴干；

（3）.用拌好的细粒砂浆填充气泡，铁抹子下压、填实、抹平表面，细粒砂浆内适量掺入白水泥调整颜色，砂子采用1mm筛子过筛；（4）.用干抹布擦干净处理区附近的混凝土表面；（5）.表面采用透明胶布进行保湿养护；

（6）.养护7天后，质检工程师会同驻地监理工程师现场验收。

b)范围小且浅的蜂窝、麻面、露筋修补

（1）.将缺陷部位松散混凝土凿除，直至密实混凝土。凿坑四周成方形、圆形或多边形,避免出现锐角部位。凿除蜂窝时,凿铲应垂直混江山御景四期

凝土表面施工，避免凿坑修补砂浆或胶泥与保留混凝土成尖角黏接，并控制周边修补厚度不小于1.0cm。凿挖过程中,应避免造成周边混凝土表面脱皮，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，原则上不小于1cm；凿挖后,如钢筋露出，凿除深度控制至钢筋面以下不小于5cm。（2）.混凝土表面蜂窝原则上采用抹面抗裂砂浆修补，对于深度大于3cm以上的蜂窝缺陷，拟分层修补,先用预缩砂浆填补至距混凝土表面2cm,然后表面用抗裂砂浆修补。

（3）.采用预缩砂浆先行填坑的蜂窝,应将蜂窝凿除后的表面清洗洁净,并充分湿润后,涂一层净浆,然后镶补预缩砂浆。

（4）.缺陷修补面砂浆养护达到3天后，由修补专业队、项目质检工程师会同现场监理对缺陷修补面进行最终验收，揭去养护层后，用小锤敲击修补面，声音清脆为合格，声音发哑者为空鼓，应凿除重补，凿毛面和最终面验收步骤重新进行。c)大且较深的蜂窝、孔洞修补

当出现较大蜂窝、孔洞时应会同监理、业主等共同察看缺陷部位，确定其缺陷对结构的影响程度及是否可按拟定的缺陷修补方案处理。

一般孔洞的处理方案：

（1）先确定混凝土缺陷部位影响范围，画好凿除边界线；（2）待混凝土达到一定强度后，用小型冲击电锺将周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗；

（3）凿毛混凝土表面涂一层水泥净浆，支设带托盒的模板并湿润模板；

江山御景四期

（4）用比结构砼高一强度等级的膨胀细石混凝土仔细分层浇筑密实；（对于有特殊要求的混凝土如抗渗砼，修补砼抗渗等级也需提高一级）

（5）突出结构面的混凝土，待强度达到1.2Mpa后再凿去，表面用抗裂砂浆抹平。

目前工程38#楼商业一层与顶板交界处结构混凝土已出现一处较大蜂窝及孔洞，质量问题部位为8/R~T轴。现场确认好缺陷范围后，凿除松散混凝土和软弱浆膜，处理示意图如下所示：

造成此次混凝土质量事故的原因主要是混凝土振捣人员漏振与模板安装不合所造成的。

江山御景四期

凿除松散混凝土，请甲方与业主共同察看确认无遗漏后，提前浇水充分湿润，在表面涂刷一道水泥净浆后支模加固。用C40P8商品微膨胀砼浇筑密实，并养护七后天拆模会同各方检查验收。d)钢筋头外露的缺陷处理

（1）.采用砂轮片将钢筋头四周的混凝土切除，形成5cm*5cm方形孔口，深度2cm，用电焊将钢筋头从根部烧断

（2）.清理切除面混凝土渣，清水冲洗干净，先由质检部工程师查合格，再申请现场监理对凿除面验收，合格后，按单元填写缺陷修补表格，签字确认凿毛面合格。江山御景四期

（3）.验收合格后的孔洞，用高强预缩砂浆进行填充、表面抹平，表面用养生布覆盖进行保湿养护； e)浅表裂缝处理及裂缝化学灌浆

裂缝处理根据裂缝宽度分为浅表裂缝和深层裂缝处理，对于宽度小于0.1mm的裂缝,拟沿裂缝20mm范围内，用钢丝刷刷毛,然后用丙酮清洗表面，涂一道环氧基液进行密封处理即可；裂缝宽度在0.1mm-0.2mm区间时，顺裂缝发展方向，凿一条宽80mm，深15mm-30mm的矩形槽，槽长两端超出裂缝长度30cm，然后采用环氧砂浆抹光压实。

裂缝宽度大于0.2mm及贯穿性裂缝隙,拟采用亲水性较好的丙酮糠醛系环氧浆液进行灌浆。为确保灌浆后,混凝土表面不留下痕迹,灌浆前,对裂缝表面采用水玻璃砂浆封堵。即,沿裂缝表面用水玻璃浸泡水泥袋纸或其它纸类材料,在浸泡后的水泥袋纸上压一道水玻璃砂浆,并骑缝埋入灌浆嘴。裂缝灌浆由低向高,由一侧向另一侧依次灌浆。裂缝灌浆处理结束后,采用扁铲清除表面水玻璃砂浆,并打磨后涂一道环氧基液封闭裂缝表面。

裂缝处理需请专业施工人员操作。f)止水缺陷处理

嵌填法处理工艺流程：凿槽——冲洗——回填材料。首先沿缝凿宽深约为5cm—6cm“V”形槽，然后清除缝内失效的止水材料及杂物，冲洗干净，并回填弹性树脂砂浆与混凝土面齐平，回填材料与母体粘结好、无毒。

灌浆法：先凿深5cm“V”形槽，在处理段上下端钻止浆孔（不穿江山御景四期

过原止水），清洗后用树脂砂浆封堵骑缝钻灌浆孔（孔间距30—50cm），插灌浆管，密封管四周，洗缝、通风后，自上而下逐孔灌快凝止水砂浆，灌至不吸浆时灌浆结束。8.工艺控制要点 8.1预缩砂浆

预缩砂浆主要用于钢筋外露形成的孔洞、蜂窝、麻面的处理及其它部位深度大于25mm以上的缺陷部位作为填坑材料,以减小抗裂砂浆的修补工程量,其工艺控制措施如下:（1）.预缩砂浆初拟水灰比为0.3-0.4,水泥和中砂重量比为1:2,为提高预缩砂浆抗压强度等力学指标,拟在砂浆配置时掺加8%-10%硅粉；采用预缩砂浆形成永久表面时,采用白水泥与混凝土同类水泥混合料作为胶凝材料,使拌制的预缩砂浆颜色与混凝土一致。

（2）.制备预缩砂浆,以手握成团,且手上有湿痕而无水膜为宜。（3）.拌制好的砂浆应遮盖存放0.5-1.0h后使用,并要求在4h内用完。

（4）.修补面先进行毛面处理并冲刷干净,并在修补前保持湿润,且无明显的积水。

（5）.修补前,在基面涂一道厚1mm左右的水泥浆(水灰比0.4-0.45)。涂刷水泥浆液和填塞预缩砂浆交叉进行，以确保施工进度和施工质量。水泥浆液涂刷前，用棕刷清除混凝土面的微量粉尘，以确保基液的粘结强度。

（6）.填入预缩砂浆,用木棒拍打捣实直至表面出现浆液。砂浆按每层厚4～5cm铺料和捣实（捣实后厚度约2～3cm），每层捣实到表面江山御景四期

出现少量浆液为度。作为永久面时,用抹刀反复抹压至表面平整光滑、密实。

（7）.填补结束后保湿养护七天。

（8）.外观控制：平整光滑，无龟裂,接缝横平竖直无错台。内部质量：修补后砂浆强度达50kg/cm2以上时（施工时抽样成型决定强度），用小锤敲击表面，声音清脆者合格，声音发哑者凿除后重新修补。8.2抹面抗裂砂浆

抹面抗裂砂浆修补一般用于厚度为1.5mm-25mm左右、范围较小的缺陷区处理，现场施工时,根据监理工程师的指示或现场实际情况,整调处理范围。主要工艺措施如下:

（1）.该产品为高分子聚合物材料，具有极强的粘结力和抗裂作用。主要成份为高标水泥，石英砂，HZ08胶粉重钙，木质纤维，PP纤维。

(2）.现场加水，约1：3，手持机械搅拌机，搅拌2-3min，停3-5min，再搅拌2-3min即可使用。

（3）.配制抹面抗裂砂浆时,随时拌制随时使用,并要求在2h内用完。

（4）.修补面先进行毛面处理并清理干净,在修补前保持修补面阴干、潮湿无明水。

（5）.修补前,在基面涂一道厚1mm左右的水泥净浆。

（6）.填补抹面抗裂砂浆时,先用木板反复拍打捣实直至表面出现浆液,然后用铁抹子压光抹平。

（7）.表面用透明胶布进行保湿养护7天。江山御景四期

（8）.外观控制：平整光滑，无龟裂,接缝横平竖直无错台。内部质量：抹面抗裂砂浆凝固后，用小锤敲击表面，声音清脆者合格，声音发哑者凿除后重新修补。8.3环氧浆液化学灌浆

裂缝宽度大于0.2mm及贯穿性裂缝,拟采用丙酮胺类环氧浆液进行灌浆, 主要工艺措施如下:（1）.裂缝灌浆出浆点水平或垂直裂缝方向控制间距按20cm控制,沿裂缝表面采取骑缝埋入灌浆嘴的方式,裂缝深度超过40cm后,采取钻斜孔方式穿过裂缝面,孔内填入灌浆管。

（2）.裂缝表面采取水玻璃水泥砂浆封堵时,先用纸类材料浸泡水玻璃后,沿缝面粘贴,然后在其表面填水玻璃水泥砂浆。立面水玻璃水泥砂浆填筑时,将水玻璃水泥砂浆搓成条,待手握有硬感时填筑,并用铁抹进行压实。

（3）.为减少钻孔孔内沾浆量,钻孔内填灌浆管前,孔内可填入米粒石。

(4）.为保证灌浆效果，防止裂缝内注浆压力对混凝土结构造成危害，拟采用高压低流量灌浆设备进行灌注，孔内注浆采用逆止式止水针阀。

(5).灌浆从低处向高处,由一侧向另一侧依次灌浆,先灌注通风时串通的孔,后逐孔灌浆。灌浆前,采用丙酮清洗缝面并排除缝面内积水。

(6).裂缝灌浆处理结束后,采用扁铲清除表面水玻璃砂浆,并打磨后涂一道环氧基液封闭裂缝表面。江山御景四期

9.注意事项

(1).对于一个混凝土单元的混凝土面上出现多个类型的外观缺陷，其凿毛面的验收可以集中施工，合并到一个单元表进行验收。

(2).混凝土表面溅落的砂浆、污泥、焊渣、钢筋锈迹等缺陷的处理，由修补作业队用电砂轮、电动钢丝刷打磨、清理，露出混凝土本来的颜色和表面，保证修补面与原混凝土面颜色一致，处理合格后，由质检总先行检验，合格后，再申请现场监理验收，可以与其它外观质量缺陷一起验收。

(3)..缺陷修补重在早期，应尽量利用模板拆除后的前期脚手架，封顶板修补更应该利用刚刚拆除模板后的封顶支架，能够大量节省人力、材料，否则，重新搭设修补脚手架则浪费巨大，利用吊篮修补则来回移动困难、安全性差，修补时间也只能推迟到顶板浇筑完成后，修补、养护时间会占用直线工期，影响到后期的施工。

(4).修补完成的混凝土面如果上部仍有混凝土浇筑施工，对下部有污染的可能，应对完成面进行覆盖保护，避免二次修补。

(5).修补用的预缩砂浆应提前在实验室进行强度试验和颜色配比试验，通过掺加白水泥来调整颜色，达到与母体混凝土颜色尽量一致。10.缺陷修补质量控制

(1).在每一项缺陷修补施工前，作业队施工技术人员应配合质检人员对缺陷进行详细检查，认真做好缺陷记录。

(2).严格按“三检”制度对缺陷修补的每道工序进行检查，修补处理的每道工序应有相应的质量检查记录。上一道工序经验收合格后方可进行下一道工序施工。发现有一道工序未按工艺要求实施的，缺江山御景四期

陷修补视为不合格，必须返工，不留质量隐患。

(3).对重要部位的缺陷修补，应有质检员进行全过程跟踪检查，以确保工程质量。

(4).对用于缺陷修补的材料必须进行严格控制，分批购进的材料应按要求进行质量检验，并将检验结果报送监理机构确认，只有经检验合格的材料才能用于缺陷修补。11.安全保障措施

(1).所有人员进入作业区必须正确佩带安全帽，上排架作业必须系好安全带。

(2).电器设备和线路均应满足防火、防爆要求。

结构缺陷检测技术 第5篇

关键词：红外热成像,混凝土,结构缺陷,应用

随着我国交通事业的迅猛发展, 公路、桥梁、隧道等混凝土结构的质量要求日益提高, 因此暴露出来的问题越来越多, 路面出现沉陷、裂缝、松散和坑槽、车辙、泛油及拥包、疲劳开裂等现象, 存在的质量缺陷将会从不同程度上影响混凝土构件的耐久性, 严重时会影响到构件的承载力, 甚至会造成工程事故。因此, 有效的做好混凝土结构缺陷的无损检测, 以便及时采取有效的防治、修补措施, 具有广泛的社会效益和经济效益。目前, 国内外传统的结构质量检测方法主要包括超声法、声发射法、雷达法、冲击回波法等, 但都存在各自的缺点, 具有片面性, 难以满足交通土建工程事业发展的需要。红外热成像检测技术就是在这种情况下被引入土木工程领域的。

1 红外热成像检测特点

红外热成像技术是一个有非常广阔前途的高科技探测技术。自然界中, 一切物体都可以辐射红外线, 因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外辐射, 可以得到不同的红外图像。目标的热图像和目标的可见光图像不同, 它不是人眼所能看到的目标可见光图像, 而是目标表面温度分布图像。换句话说, 红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面热辐射分布变成人眼可以看到的代表目标表面热辐射分布的热图像。

红外热成像检测作为无损检测众多方法中的一种, 确有其独到之处, 形成它的检测优势, 应用范围非常广泛, 检测主要具备如下特点:

1.1 安全性极强。

由于红外检测本身是探测自然界无处不在的红外辐射, 所以它的检测过程对人员和设备材料都丝毫不会构成任何危害, 而它的检测方式又是不接触被检目标, 因而被检目标即使是有害于人类健康的物体, 也将由于红外技术的遥控探测而避免了危险。

1.2 被动式。不需要配置辐射源, 完全利用目标自身的热辐射来成像。

1.3 全天候。既可以在白天工作, 更重要的是能在夜间工作, 这是它的一大优点。

1.4 全场性。

不同于一般的红外测温方法只能显示物体表面某一区域或某一点的温度值, 热像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低, 并以图像形式显示出来。通过分析不同温度区域特征, 达到对目标的健康状态的检测和诊断。

1.5 较高的温度分辨率。现代的热像仪最高的温度分辨率可以达到10-3K级。因此只要有小的温度差异, 就可以被检测出来。

1.6 检测效率高。

红外探测系统的响应时间都以μs或ms计, 扫描一个物体只需要数秒或说分钟即可完成, 所以其检测速度很高。特别是在红外设备诊断技术的应用中, 往往在设备的运行当中就已完成红外检测, 对其他方面很少有影响, 检测结果的处理保存相当简便。

2 混凝土结构缺陷的红外热成像无损检测

国内外已有许多学者研究红外无损检测技术在交通土建方面的应用, 主要包括以下几个方面:

2.1 在混凝土桥梁检测方面的应用

M.R.Clark等利用红外检测技术研究得出了:在温度较低的情况下, 混凝土桥的分层缺陷仍可以采用红外检测技术;Pietro Giovanni Bocca等寻找到了混凝土温度变化量与裂缝大小的关系, 缩短了检测时间;D.M.Mc Cann等指出了影响无损检测结果的五种因素:材料物体特性的差异、被测面的朝向、穿透深度、周围环境和噪声, 并对各种无损检测的方法的使用条件和适用范围做了详细的阐述。

2.2 在混凝土火伤方面的应用

同济大学的杜红秀、张雄[1]等研究人员, 应用红外热像技术对水泥砂浆的受伤温度和强度损失与其红外热像图特征之间的关系进行试验研究, 初步得出了它们之间的定量关系, 为混凝土火灾损伤的检测与评定探索了一条新途径。他们还从混凝土显微结构与力学性能、钢筋相变与机械性能、混凝土与钢筋粘结力诸方面综述了火灾对混凝土构筑物的损伤和危害, 介绍了混凝土构筑物火灾损伤检测技术与评估方法, 报道了混凝土构筑物火灾损伤检测新方法-IRNDT, 并采用IRNDT对混凝土火灾损伤进行实验研究, 给出火灾损伤混凝土红外热像平均温升随时间的变化曲线, 建立了混凝土红外热像平均温升与其受火温度及强度损失的回归方程, 运用上述检测模型对实际火灾损伤的混凝土构筑物进行了检测和评估。

2.3 在混凝土保温材料方面的应用

付冬梅[2]等人以IRNDT最新成果为基础, 从传热学的基本理论出发, 结合现场红外测试工作实际, 对各种热设备的散热损失计算方法进行了理论分析和推导, 对保温材料绝热性能的分析校核方法进行了分析阐述, 从而研制出一套综合测试、分析评定热设备保温效果的方法和软件。汕头大学与国家建筑工程质量监督检测中心[3]主要围绕建筑物外墙饰面砖粘贴质量的检测作了初步试验研究。南京航空航天大学的周克印, 田裕鹏[4]等人研究了采用红外无损检测技术快速测试建筑物外表面温度场的方法, 提出了一种基于信息融合的修正方法并进行了应用研究。叶斌[5]等人对IRNDT在建筑外墙饰面工程中应用的可行性及工作原理、应用方法等进行了论述, 现场检测案例表明, IRNDT检测建筑外墙饰面花岗岩, 可大面积、快速地获得比较详实的粘贴质量状况, 为修复加固提供科学依据。

南京航空大学的黄文浩[6]采用红外热成像检测技术对建筑物外墙装饰材料 (主要是饰面砖) 的粘贴质量进行了研究, 利用Fluent数值模拟和实验两种手段, 研究了粘贴空鼓缺陷的几何尺寸 (缺陷的厚度、面积) 对面砖表面温度的影响。汕头大学的黄沛重点研究了屋面渗漏的红外热像检测技术, 以及应用有限元法进行模拟分析。

可见, 红外热成像检测技术在我国建筑、土木工程中的应用取得了一定的成果, 但在交通公路工程方面的应用还有限, 可以进一步应用红外热像仪进行交通公路、桥梁方面混凝土结构工程方面的无损检测。

3 结论

从国内外无损检测技术的研究领域来看, 红外热成像在无损检测领域有巨大优势, 尤其在道路、桥梁方面的结构缺陷检测方面还存在巨大潜力, 主要发展研究趋势 (1) 红外热成像检测技术具备传统检测方法不可比拟的优势, 今后可从定性检测到定量研究方向发展 (2) 红外热成像技术在混凝土结构缺陷方面的检测将为我国交通工程质量检测提供切实可行的方法。

参考文献

[1]杜红秀, 张雄.钢筋混凝土结构火灾损伤的红外热像-电化学综合检测技术与应用[J], 土木工程学报, 2004, 37 (7) :41-46.

[2]付冬梅, 李晓刚, 王欣.用红外热像技术监测设备的保温效果[J], 无损检测, 2001, 23 (2) :51-54.

[3]张荣成.红外热像法检测建筑物外墙饰面施工质量的试验研究[J], 建筑科学, 2002, 18 (1) :40-44.

[4]袁昕, 谢慧才, 陈高峰.建筑物外墙饰面砖粘贴质量的红外热像检测试验研究[J], 四川建筑科学研究, 2003, 29 (2) :43-45.

[5]周克印, 田裕鹏, 姚恩涛, 许锦峰, 艾军.建筑物温度场红外测试的研究[J], 航空计测技术, 2004, 24 (4) :5-6.

结构缺陷检测技术 第6篇

1 工程概况

某三层钢筋混凝土框架结构房屋, 其抗震设防烈度为7度, 设计地震分组为第三组, 框架抗震等级为二级。该房屋基础采用柱下钢筋混凝土独立基础, 基础埋深3.2～4.3m, 基础持力层采用松散卵石层, 地基承载力特征值为fak=160kPa。该房屋纵向柱距分别为3.6mm、7.5m、7.8m等, 总长47.02m, 横向柱距分别为3.0、5.0m、5.4m、6.6m等, 总宽20.60m。

该房屋层高均为3.6m, 室内外高差0.3m, 总高11.1m (室外地面至主要屋面板板顶) 。该房屋框架柱、梁、板的混凝土强度等级均为C30。

在施工过程中, 该房屋二层楼盖部分梁、板出现明显翘曲、下挠等外形缺陷, 为了解出现上述外形缺陷钢筋混凝土构件的安全性是否符合规范要求, 并确保结构安全, 受房屋业主单位委托对出现明显翘曲、下挠等外形缺陷的梁、板进行检测鉴定。委托范围内梁、板平面布置示意如图1所示。

2 资料查阅及现场调查情况

经查阅该工程施工质保资料表明, 该工程委托范围梁、板各隐蔽部位符合设计和规范要求;梁、板送检钢筋的力学性能所检参数符合规范要求;梁、板送检的混凝土试块抗压强度代表值均满足设计要求。

经现场调查表明, 该工程二层楼盖在浇筑混凝土的过程中, 局部脚手架失稳、模板变形, 拆模后即发现部分梁和板出现翘曲、下挠等外形缺陷。

3 现场检查及检测

3.1 钢筋混凝土梁

现场对委托范围内出现明显翘曲、下挠等外形缺陷的钢筋混凝土梁的截面尺寸 (梁宽×净高) 、梁高检测对应处板厚、钢筋保护层厚度及梁底面相对高差情况进行了检测, 检测位置如图2所示。结果表明, 抽测的连续框架梁局部截面变形对梁内钢筋的影响较小;抽测截面变形较为明显单跨梁的钢筋随截面变化局部产生位移, 如二层楼盖E/5～6轴梁, 检测结果见表1。

注:梁截面尺寸设计值为250×550 (mm) ;箍筋间距为200mm;板厚设计值为100mm;梁底相对高差向下为正, 向上为负 (L1=1500mm) 。

现场对该房屋委托范围内的混凝土抗压强度采用回弹法进行抽测, 结果表明, 抽测的5/A～C轴、C/5～6轴、E/5～6轴钢筋混凝土梁的混凝土抗压强度推定值分别为35.0MPa、34.0MPa、35.3MPa, 均满足设计C30的要求。

3.2 钢筋混凝土板

现场对委托范围内出现明显翘曲、下挠等外形缺陷的钢筋混凝土板的板厚、钢筋配置情况及板顶面相对高差进行了检测, 结果表明, 检测区域内楼盖板局部截面变形较为明显, 板内设置的受力钢筋随截面变化局部产生位移。

现场对该房屋委托范围内出现明显翘曲、下挠等外形缺陷的5～6/A～F范围内楼盖板的钢筋间距进行抽测, 结果表明, 抽测楼盖板钢筋间距基本满足要求。

4 结论及建议

该房屋委托范围内二层楼盖B/5～6轴、C/5～6轴、E/5～6轴梁及二层楼盖5～6/A～D轴范围内楼盖板出现的外形缺陷对其安全性有一定影响, 应采取可靠措施进行处理, 处理后, 上述构件安全性满足要求, 且不影响结构整体的安全性;委托范围内其他梁出现的外形缺陷不影响其安全性。二层楼盖5～6/A～F轴范围内现浇板现场检测结果, 如图3所示。

5 处理措施

根据鉴定结果, 对该工程委托范围内钢筋混凝土梁、板采取以下加固处理措施。

5.1 处理方案

1) 通过对委托范围内二层楼盖5/A～F轴、6/A～F轴梁加大截面进行加固解决B/5～6轴、C/5～6轴、E/5～6轴受力钢筋随外形缺陷产生位移导致锚固长达不到规范要求的问题。

2) 通过对委托范围内二层楼盖其他梁外粘角钢解板受力钢筋随外形缺陷产生位移导致锚固长达不到规范要求的问题。

5.2 施工要求

5.2.1 加大截面法

1) 将梁侧箍筋 (单面焊接长度范围) 的混凝土保护层凿除, 并露出焊接箍筋表面, 在凿去混凝土保护层的施工中, 要求轻敲细打, 不得损伤原构件。

2) 处理部位混凝土与灌浆料结合面的处理:应按图纸要求的范围将原结构的混凝土表面凿毛。混凝土结合面应保持齿型毛面, 并清除所有混凝土碎块、浮渣、灰尘, 用水将结合面冲洗干净。

3) 水泥基灌浆料浇筑完毕后应及时进行养护, 养护要求应满足《水泥基灌浆材料应用技术规范》 (GB/T 50448-2008) 第7.9节～第7.10节的相关要求, 如图4所示。

5.2.2 外粘型钢法

1) 外粘型钢的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂, 采用A级胶, 其安全性能指标必须符合《混凝土结构加固设计规范》 (GB 50367-2006) 表4.5.5的规定。

2) 外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。外粘型钢的胶缝厚度宜控制在3～5mm;局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝, 但不得出现在角钢端部600mm的范围内。

3) 型钢表面应抹厚度不小于25mm的M10水泥砂浆 (应加钢丝网防裂) 作防护层, 也可采用其他具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护, 如图5所示。

6 结语

通过以上工程实例, 分析认为, 现浇结构梁、板类构件在施工过程中出现的外形缺陷应区别对待, 对于因模板变形而产生的外形缺陷应着重检查外形变形是否导致受力钢筋位移, 从而影响受力钢筋的锚固长度, 特别是单跨梁及受力钢筋截断的梁及板应着重检查。对于受力钢筋锚固长度受到影响、不满足规范要求的钢筋混凝土梁可采取加大锚固端梁截面的方法进行处理;对于受力钢筋锚固长度受到影响的钢筋混凝土板可采取外粘型钢法对锚固端梁进行加腋的方法予以处理。

摘要：某现浇钢筋混凝土框架结构梁、板出现明显翘曲、下挠等外形缺陷, 为了解此外形缺陷对结构安全的影响, 对出现外形缺陷的梁、板进行了检测与鉴定, 并依据鉴定结果, 采取了相应的加固处理措施。本实例为处理类似质量事故提供了有益参考。

关键词：混凝土框架结构,外形缺陷,鉴定,加固

参考文献

[1]GB50204-2002, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].2011.

[2]GB50367-2006, 混凝土结构加固设计规范[S].

结构缺陷检测技术 第7篇

多孔陶瓷的气孔率和孔隙的均匀程度对陶瓷的性能具有重要的影响,因此多孔陶瓷结构缺陷的检测主要是对其孔隙率和孔隙均匀程度的检测,由于多孔陶瓷大部分被应用在精密零件的制备中,对其检测需要使用无损检测技术。多孔陶瓷孔隙比较小,需要对其进行精准测量, 以判断产品尺寸误差是否在允许范围内。现有检测方法主要是采用人工抽检法,检测效率低、速度慢、精度差, 并且受人工主观因素影响大,因此极大地影响了检测效果。本文利用机器视觉和多频涡流无损检测的方法,设计了一种多孔陶瓷缺陷检测系统,这种系统集机械、计算机、机器视觉等多项技术于一体,能自动对多孔陶瓷进行检测,速度快、精度高,提高了生产自动化水平。

1多频无损检测装置的总体设计

1.1陶瓷检测装置的总体设计

对于一个完整的多频涡流无损检测实验测试系统, 需要有多频激励源、传感器探头、后处理信号调理电路以及数据采集与处理几个模块构成,其主要结构如图1所示。

如图1所示,多频激励信号源施加到线圈上,工件在驱动盘的带动下进入线圈和底部导体中间,此时在导体表面会产生涡流场。通过涡流分布的均匀程度和不同位置的幅频特性可以判断多孔陶瓷的孔隙率,从而判断产品是否合格。

1.2机器视觉无损检测电器控制设计

机器视觉的无损检测系统选用PC和PLC的控制方式,PC负责上层控制,包括图像采集与处理、数据以及用户界面的开发,实现系统的整体控制。该设计使控制系统具有良好的开放性和编程的灵活性,实现了Windows系统的可视化操作,控制部分的结构如图2所示。

如图2所示,系统运行过程中,PC与PLC之间直接进行实时通信,当多孔陶瓷待检成品进入检测区域后, 通过采集模拟型号,利用PLC处理转换成数字信号,控制灯装置发光,相机开始拍摄。此时PC通过千兆网络访问相机,对获得的实时图像进行处理,判断多孔陶瓷是否合格,如果不合格,PC通过串口通信的方式将结果传递给PLC,PLC把不合格产品剔除,并发出报警。

2多孔陶瓷结构无损检测技术理论基础

多孔陶瓷的结构缺陷检测项目主要包括孔隙率和孔隙的均匀程度,本次研究使用机器视觉技术对多孔陶瓷制备产品的孔隙率进行自动化测试,检测的主要项目是陶瓷空隙的均匀程度,其依据是利用脉冲涡流的特性, 本次研究主要利用幅频特性。

2.1陶瓷成品孔隙率机器视觉无损检测

(1)陶瓷图像分割

利用CCD相机可以得到多孔陶瓷每个像素的灰度值,其中孔隙处的灰度和普通地方的灰度值是不同的, 这是多孔陶瓷孔隙率检测的理论基础,多孔陶瓷的图像如图3所示。

一般在图像处理过程中使用全局阀值法得到的阀值,但是这种方法不能有效的分割出孔隙的目标和背景,本文采用加权分割的方法,该方法可以单独对每个像素点的阈值进行分割,假设像素点为 (x, y),对其像素值r(x, y) 在一定范围内进行加权,从而可以得到新的图像, 其范围的大小为a×b,其值p(x, y) 的表达式为

其中,w(s, t) 表示的是一种卷积模板,本文采用的是十字形卷积,把原来的图像像素值和新获得的图像像素值进行求出,于是像素阈值g(x, y) 可以写成公式(2) 所示

这种方法对灰度变化大的区域影响较大,可以较好地提取孔隙的特征信息。

(2)多孔陶瓷孔隙标记

通过图像采集和处理之后可以得到多孔陶瓷成品的扫描二值图,图中只有黑白部分,其中白色表示孔隙, 黑色表示非孔隙部位,利用区域搜索的方法可以计算出整个多孔陶瓷成品的孔隙。

其算法具体实现步骤如下 :

1从获得的扫描图像的边缘开始搜索,并把该点作为初始点,将坐标值放入堆栈 ;

2把初始点当做中心点,开始第一轮区域生长。搜索相邻的位置的4个点,当发现有孔隙时,将该点放入堆栈中 ;

3从堆栈中取出一个点作为中心点,执行步骤2, 当值为空时返回步骤1,白色区域搜索完毕 ;

4步骤重复进行,直到结束。

区域生长的过程如图4所示,通过对白色区域的搜索,在图像上标记了不同缺陷目标的闭合区域。

(3)多孔陶瓷孔隙标定

所采集图像高度为H2,那么相机缩放倍数为H1/H2。设实际孔隙的面积为S1,所得图像中缺陷面积为S2,则有

该方法可以有效地测试多孔陶瓷的空隙率,从而控制陶瓷的质量。

2.2多孔陶瓷孔隙均匀程度多频涡流检测

为了使提离和缺陷引起的信号存在较大的差异,可以使用双频或者多频涡流检测,如图5所示。

图5表示本次实验设计的双频涡流检测电路,利用两种分别为50 k Hz和500 k Hz的激励信号,其中电阻R1、R2表示平衡电阻,激励信号的公式可以写成

其中,Ai表示幅值分量在i个数值, Wi表示频率分量在i个数值, φi表示的是初始相位的数值,则其峰值的表达式可以写成

式中,fmax使用的是绝对值,它表示多频信号的峰值, fj属于有效值的范围,它表示的是多频信号,其定义为

对多孔陶瓷产品的不同位置进行检测,得到不同位置的峰值,绘制幅频特性曲线,发现幅频特性分布严重不均匀时,说明产品的制备出现了问题,此时可以利用PLC控制发出警报,提醒生产线检查生产环节,提高多孔陶瓷的生产质量。

其算法实现步骤如下 :

1首先合成激励的多频信号 ;

2对样品的不同位置进行检测,绘制不同位置的幅频特性曲线,如果不同位置的幅频特性曲线大致相同, 利用PLC发出指令,继续检测下一样品 ;

3当不同位置的幅频特性曲线不同,利用PLC发出报警,检测生产环节。

3陶瓷无损装置的测试研究

为了验证第2节中设计的无损检测算法的有效性和可靠性,本节中采用多孔陶瓷成品检测试验的方法对该算法进行验证。

3.1机器视觉无损检测系统测试

多孔陶瓷机器视觉无损检测系统的结构如图6所示, 其中控制单元利用信号控制驱动盘带动待检成品的线性运动和光源的线性运动,当待检测成品运动到停止位置时驱动盘停止运动,相机同时停止拍摄,系统将多幅图像送到工控机,合成一张完整的矩形图片,利用第二节中的算法对孔隙率进行标记和计算,其中检测结果如表1所示。

表1表示多孔陶瓷的孔隙率检测结果,利用图像处理算法得到的二值图可以计算孔隙率,设定孔隙率80% 为合格,由表可以看出,产品质量存在不合格的情况, 其主要原因是制作工艺不合格,需要重新调整。

3.2多频涡流无损检测系统测试

图7表示当被检对象中没有缺陷存在时,矩形激励线圈下方表面的涡流是均匀分布的,涡流方向彼此平行, 有一均匀的磁场存在。

如图8所示,当孔隙均匀时,涡流顺着y轴均匀流动, 垂直于涡流的x方向磁感应强度分量均匀无扰动,当存在孔隙不均匀的情况时,情况正好相反,波峰和波谷之间的距离便是孔隙不均匀位置的长度。

图9表示利用多频涡流无损检测得到的幅频特性图, 由图可以看出,在不同位置的幅频特性存在明显的不同,说明多孔陶瓷的孔隙分布并不均匀,多孔陶瓷成品的制备质量不合格,需要调整生产工艺,使多孔陶瓷的孔隙分布均匀。

4结论

本文设计了一种新的多孔陶瓷缺陷检测系统,该系统利用机器视觉检测方法对多孔陶瓷的孔隙率缺陷进行检测,利用多频涡流的幅频特性对孔隙的均匀性缺陷进行检测,提高了检测的速度和自动化程度。在机器视觉无损检测算法中引入了加权平均和二值法图像处理方法, 在多频涡流检测算法中使用了多频叠加的方法,提高了检测的精度。通过测试得到了多孔陶瓷机器视觉无损检测的产品合格率和多频涡流幅频特性分布,利用该结果可以判断产品是否存在孔隙率和孔隙均匀分不行缺陷, 为多孔陶瓷产品的检测技术提供了技术支持。

摘要：多孔陶瓷大部分被应用在精密器件的制备中,由于其孔隙尺寸较小,其缺陷检测容易受到各种因素的综合影响,检测效果较差。本文将多频涡流和机器视觉技术相结合,设计了一种新的多孔陶瓷缺陷检测系统,该系统利用加权平均和二值法对扫描图像进行处理,可以检测多孔陶瓷的孔隙率缺陷,利用多频涡流的幅频分布特性可以检测多孔陶瓷孔隙分布的均匀性缺陷。最后通过测试得到了多孔陶瓷机器视觉无损检测的产品合格率和多频涡流幅频特性分布,通过测试结果发现该系统能自动对多孔陶瓷进行检测,检测的速度和精度都较高,提高了无损检测技术的自动化程度。

桥梁砼结构常见缺陷的原因浅析 第8篇

为了能有效消除或减少这类质量通病的存在, 以保证桥梁的耐久性和表观质量, 本人结合了自身的工作特点, 对桥梁砼结构的一些常见缺陷的产生原因及范治措施提出了个人的看法及建议, 以便为各位业内同行共同参考借鉴。

1 砂线、砂斑

混凝土表面泌水或轻微漏浆造成的表面砂纸样缺陷。砂未能被水泥浆充分胶结而外露, 采用木板轻刮可脱落。片状的 (宽度大于10mm) 称为砂斑, 线状的称为砂线。

1.1 产生原因

选用的水泥泌水率较高, 泌出的水未能及时排除, 使积聚在表面的水沿着模板与混凝土之间缝隙流下而形成砂线、砂斑;配合比设计或施工中砂率过大;模板拼接不严, 止浆不实, 或振捣时振捣捧碰及模板而漏浆。

1.2 防治措施

尽量选用泌水率较小的水泥品种;混凝土试配时砂率不宜过大, 施工时严格按配合比下料, 控制砂含量;严格控制粗骨料 (碎石) 中的石粉含量;出现泌水时应及时排除 (可采用海绵吸干) , 尤其应保证模板边不积水;模板拼缝止浆密实, 混凝土振捣时不漏浆, 不过振, 避免振捣捧碰及模板。

2 麻面

混凝土表面局部出现缺浆和许多小凹坑、麻点形成粗糙面, 但无钢筋外露现象。主要包括俗称的“露石”、“粘皮”、“气泡”等缺陷。

2.1 产生原因

模板表面粗糙不干净, 粘有干硬水泥浆等杂物, 脱模剂涂刷不匀或选用脱模剂不当, 拆模时混凝土表面粘结模板而引起麻面;

模板拼缝不严、止浆条未及时更换、止浆不实而使混凝土浇筑时局部漏浆;

混凝土振捣不密实, 出现漏振而使气泡未能排出, 一部分气泡留在模板表面, 形成麻点;

混凝土浇筑时分层厚度控制不好, 每一层的下料高度过大, 造成振捣时无法最大限度地将气泡排出, 尤其是碰到仰斜面位置, 下料时混凝土面往往高出斜面顶许多, 在振捣力的作用下, 料内残余气体受挤压上升, 游离至模板仰斜面位置受阻后汇集成堆, 因而形成大量气泡。

2.2 防治措施

模板表面应清除干净, 脱模剂应涂刷均匀, 不得漏刷;模板拼缝止浆应严密, 不得有漏浆现象;混凝土施工时应分层下料, 分层厚度不宜过大 (一般不大于40cm) 且逐层振捣密实, 严防漏振, 并在适当部位开孔, 让气泡充分排除。

3 蜂窝、空洞、露筋

混凝土表面无水泥浆, 露出石子深度大于5mm, 但不大于保护层或50mm的缺陷称为蜂窝;深度大于保护层或50mm的洞穴、严重蜂窝称为空洞;混凝土内部钢筋没有被混凝土所包裹而外露于表面称为露筋。

3.1 产生原因

混凝土配合比不当、下料不准确, 造成砂浆少石子多或混凝土搅拌时间短, 拌和不均匀;混凝土中有泥块和杂物渗入;混凝土下料高度过高而造成混凝土离析, 石子成堆;混凝土一次下料过多、过厚、未分层振捣;模板缝隙未堵严、支设不牢固或振捣棒碰及模板而使模板移位, 造成严重漏浆或烂根;钢筋过密、石子扣在钢筋下, 使水泥浆不能充满钢筋周围, 或钢筋垫块漏放、移位或垫块太少而使钢筋紧贴模板;尤其在预留洞口、预埋件位置, 混凝土浇注不畅通, 更容易产生蜂窝、空洞或露筋现象。

3.2 防治措施

严格控制混凝土配合比, 下料计量准确, 混凝土拌和均匀, 搅拌时间不得低于规范规定, 减少骨料泥块;混凝土自由倾落高度一般不得超过2m, 如超过2m则应采取串筒、溜槽等措施, 分层下料分层振捣, 防止漏振现象;模板应封堵严密, 支设牢固, 可采用止浆条, 止浆条应经常更换, 振捣棒振捣时不要碰及模板, 以免造成模板移位而漏浆;为保证混凝土保护层厚度要注意固定好垫块, 垫块间距数量要满足要求, 并保证垫块强度;石子粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4, 同时不得大于钢筋净距的3/4。

4 缺棱、掉角

4.1 产生原因

拆模时操作不当、撞击而使棱角碰掉, 或吊运时操作不当而碰掉;过早拆模;棱角部位振捣不密实, 或砂浆多石子少, 因强度低而造成掉角。

4.2 防治措施

拆模时不能用力过猛, 采用千斤顶和吊机配合拆模时, 千斤顶一定要顶开模板与混凝土面有一定宽度后, 才能用吊机吊模;

混凝土拆模时间不能过早, 一般侧模应保证其具有1.2MPa以上强度才能拆模, 冬季施工时宜适当延长拆模时间;

混凝土振捣时应对边角振捣密实, 分灰均匀, 保证边角的强度。

5 松顶

混凝土构件项部粗糙、松散、强度局部较低。

5.1 产生原因

混凝土浇注顶部时, 缺少2次振捣和2次抹面压光, 造成表面粗糙、不平整、松散;

有顶盖构件, 由于顶盖拆模时间不合理, 拆模后缺少2次抹面压光处理;养护不够。

5.2 防治措施

当混凝土浇注至顶部时, 应进行2次振捣和2次抹面压光;

有顶盖构件应在砼初凝后才能拆除顶盖, 拆模后应及时进行抹面压光, 并注意混凝土养生。

结束语:

综上所述, 桥梁砼结构每一种缺陷类型的产生原因, 不只是由一个方面的原因造成的, 而是有着多方面原因的可能性。这其中, 有设计考虑欠妥因素、有工艺控制上的因素, 也有因材料本身质量的不合格而引起的因素。但是, 我们不管这些引起质量缺陷的原因有多复杂, 只要我们能认真做好建设阶段各个过程的质量控制, 特别是做好设计质量、施工质量这两个主要过程的技术控制, 那么, 这些常见缺陷的出现频率以及影响程度, 最终还是能得到彻底地改观。

参考文献

[1]彭圣洁.建筑工程质量通病防治手册.北京:中国建筑工业出版社.

浅析混凝土结构常见缺陷与防治 第9篇

近年来, 随着国家经济和城市建设的飞速发展, 国家对建设工程的要求也发生了巨大的变化。由以前的节约型设计观念逐渐转变为以人为本的设计观念, 在安全性、舒适性、耐久性等方面有了更高的要求。对于混凝土结构来说, 它的应用就越来越广泛越来越重要了, 混凝土结构的施工质量问题就显得尤为重要了。混凝土结构的施工质量缺陷是混凝土结构中普遍存在的现象, 它的出现不仅会影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化程度、降低材料的耐久性, 继而影响建筑物的承载能力。因此, 对混凝土结构的施工质量缺陷要认真对待。我们应采取合理的方法预防和处理, 以保证建筑物的结构安全、使用功能和耐久性, 延长其合理使用年限。在当前建筑施工中如何克服混凝土结构中, 常见的质量缺陷是一件非常重要的事情。

一、露筋

1. 现象

构件内钢筋未被混凝土包裹而外露的缺陷。

2. 原因分析

钢筋保护层垫块放置过少或漏放, 钢筋紧贴模板。模板缝隙过大, 混凝土漏浆。混凝土离析, 石子集中, 和易性差, 混凝土与钢筋接触部分缺浆。混凝土振捣棒撞击钢筋, 钢筋偏位。混凝土振捣不密实, 漏振。拆模过早, 混凝土受损, 钢筋外露。

二、蜂窝

1. 现象

混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露的缺陷。

2. 原因分析

混凝土配合比的原材料称量偏差大, 粗骨料多, 和易性差。浇筑混凝土时, 石子集中, 混凝土离析, 振不出水泥浆。混凝土搅拌时间短, 拌合不均匀, 和易性差。混凝土振捣不密实, 漏振。模板缝隙大, 混凝土漏浆。

三、孔洞

1. 现象

混凝土中深度和长度均超过保护层厚度的孔穴。

2. 原因分析

在钢筋密集处, 预留孔或预埋件周围的混凝土振捣不密实或漏振。模板缝隙过大或胀模, 混凝土漏浆。浇筑混凝土时, 有杂物混入混凝土内。

四、疏松

1. 现象

混凝土中局部不密实。

2. 原因分析

混凝土配合比施工不当, 砂率偏低, 和易性差, 坍落度偏小。混凝土振捣时间短, 振捣不到位, 有漏振的部位。混凝土平仓、压实平面不够, 表面没压实, 泛浆不足。

以上质量缺陷只要在施工过程中加强责任心, 合理安排施工工序精心组织施工一般都可以轻松解决。即使出现了这些缺陷, 处理起来也比较简单有效。但是下面缺陷处理起来就比较复杂。

五、裂缝

根据《混凝土结构工程施工验收规范》第8.1.1条要求:构件主要受力部位不能有影响结构性能或使用功能的裂缝, 凡出现者界定为“严重缺陷”。

1. 干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩, 且这种收缩是不可逆的。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥, 一般采用中低热水泥或粉煤灰水泥, 降低水泥的用量;二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大, 水灰比越大, 干缩越大, 因此在混凝土施工中要注意检测混凝土的坍落度, 严格控制混凝土施工配合比, 及时检测粗细骨料的含水率, 调整搅拌混凝土的用水量, 保证设计配合比的水灰比;三是加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。

2. 塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前, 表面因失水较快而产生的收缩。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;二是浇筑混凝土之前, 将基层和模板浇水均匀湿透;三是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等, 保持混凝土终凝前表面湿润, 或者在混凝土表面喷涂养护剂等进行养护。

3. 沉陷裂缝

(1) 成因分析

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软, 或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足, 模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致裂缝。地基变形稳定之后, 沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(2) 主要预防措施

一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度, 且支撑牢固, 并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间应以检测混凝土养护龄期同条件养护试块强度为依据, 切不可凭经验拆除。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4. 温度裂缝

(1) 成因分析

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后, 在水化过程中, 水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大, 大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时, 混凝土表面就会产生裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。这种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

(2) 主要预防措施

一是严格按设计配合比拌制混凝土, 严禁随意改变水灰比。二是改善骨料级配, 粗骨料尽量采用连续级配。三是进行温度控制, 就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的温度进行的控制。应做到:1) 混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃。当结构混凝土具有足够的抗裂能力时, 不大于25℃。2) 在大体积混凝土内部设置冷却管道, 通冷水或者冷气冷却来减小混凝土的内外温差。

六、结语

质量缺陷是混凝土结构中普遍存在的现象, 它的出现不仅会影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低材料的耐久性、影响建筑物的承载能力。因此, 对混凝土结构的质量缺陷要认真对待。要采用合理的方法预防和处理, 保证建筑物的结构安全、使用功能和耐久性, 延长其合理使用年限。

摘要：本文笔者结合自己在本校的学习和工作实践, 对混凝土结构常见的质量缺陷及其成因进行了分析, 提出了一些预防措施。

关键词：混凝土结构,质量缺陷,成因分析,预防措施

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设计规范[M].北京:中国计划出版社, 2011.

[2]丁红岩主编.高层建筑施工[M].天津, 天津大学出版社, 2004.

[3]中国建筑科学研究院主编.混凝土结构工程施工验收规范[M].北京:中国计划出版社, 2011.