儀征市工業(yè)區(qū)廠房質(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(jié)構(gòu)在使用若干年后,將有很多構(gòu)件因環(huán)境因素而出現(xiàn)混凝土碳化、表面龜裂、甚至?xí)霈F(xiàn)大小不一的縱橫裂紋。這些現(xiàn)象輕則影響美觀,重則可危及到結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性影響*大,其產(chǎn)生的主要原因有兩個:

一是外因,即周圍環(huán)境對結(jié)構(gòu)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(nèi)因,即混凝土的液相組成,再就是混凝土的后期養(yǎng)護(hù)等。工程調(diào)查發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)自身的某些狀態(tài)對其銹蝕的影響和人們的一些習(xí)慣認(rèn)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(jié)構(gòu)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(kuò)散速度;另一方面則影響混凝土的電導(dǎo)率。因此存在一個鋼筋銹蝕速度*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,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碳化。根據(jù)實際調(diào)查和試驗分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣候比較干燥的地區(qū),鋼筋銹蝕較慢,而常年多雨、干濕交替頻繁的地區(qū)銹蝕較快。在干燥的環(huán)境下,如室內(nèi)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),不僅碳化速度慢,而且即使碳化達(dá)到鋼筋表面,鋼筋也未發(fā)生銹蝕,大多數(shù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于干噪環(huán)境下,運(yùn)行幾十年也未發(fā)生鋼筋銹蝕。而當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)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,溫度升高均會加劇鋼筋的銹蝕。

混凝土的密實度及保護(hù)層厚度的影響混凝土對鋼筋的保護(hù)作用主要表現(xiàn)為:一是混凝土的高堿使鋼筋表面形成鈍化膜;二是保護(hù)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度及保護(hù)層的厚度,而水灰比及養(yǎng)護(hù)條件對混凝土的密實度有很大影響。試驗表明,隨著水灰比的增大,混凝土的氧擴(kuò)散系數(shù)及透氧量都明顯增長,因此水灰比愈大,鋼筋的銹蝕程度就愈重?；炷帘Ｗo(hù)層厚度是影響鋼筋銹蝕的另一個重要因素。在相同的環(huán)境下,保護(hù)層越厚,其完全碳化的時間就越長,鋼筋的銹蝕程度越輕。根據(jù)試驗資料分析,保護(hù)層厚度對鋼筋的影響系數(shù)為:Φa = a (1)式中,Φa 為鋼筋銹蝕厚度影響系數(shù); a 為混凝土保護(hù)層厚度,mm。從式(1) 可見,保護(hù)層對鋼筋銹蝕的影響呈線性關(guān)系。鋼筋保護(hù)層厚度除了具有延長鋼筋開始銹蝕的時間外,增加保護(hù)層厚度還能提高混凝土抵抗鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土開裂的能力。

1、混凝土強(qiáng)度及鋼筋位置檢測
混凝土的強(qiáng)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(qū)域不得小于10個，鉆芯數(shù)量不得小于5個。鋼筋位置檢測一般采用混凝土鋼筋檢測儀來測點。根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和鋼筋位置來綜合判斷構(gòu)件是否還滿足設(shè)計要求。
2、結(jié)構(gòu)耐久性檢測
（1）鋼筋保護(hù)層厚度的測定。有兩種方法：現(xiàn)場抽樣；采用鋼筋測定儀檢測?，F(xiàn)場抽樣一般在工程現(xiàn)場鑿去混凝土構(gòu)件上局部位置保護(hù)層，直接量測鋼筋位置及保護(hù)層厚度。若要對構(gòu)件鋼筋位置及保護(hù)層厚度作全面檢測，則需要采用儀器測定。鋼筋測定儀檢測時將測定儀探頭長向與構(gòu)件中鋼筋方向平行，進(jìn)行橫穿式掃描。當(dāng)掃描至鋼筋位置處，測定儀會發(fā)出*強(qiáng)信號，并顯示保護(hù)層厚度讀數(shù)。
（2) 混凝土碳化深度。用合適的工具在混凝土構(gòu)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(nèi)壁的邊緣處，稍等片刻后用游標(biāo)卡尺測量不變色的深度若干次，**到0.5mm。
（3) 鋼筋銹蝕程度。采用直觀檢查法、局部破損法和自然電位法三種方法測試。直觀檢查法即觀察混凝土構(gòu)件表面有無銹痕、是否有順筋裂縫，可根據(jù)順筋裂縫的長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(hù)層構(gòu)件的保護(hù)層，露出鋼筋，直接用游標(biāo)卡尺測量銹層厚度、鋼筋剩余直徑、腐性坑的長度、深度等。自然電位法是一種無損檢測方法。測定鋼筋與周圍介質(zhì)所形成的穩(wěn)定電位，電位大小能反映出鋼筋狀態(tài)。當(dāng)鋼筋處于銹觸狀態(tài)時，自然電位負(fù)向增大，可據(jù)此作初步定性判斷。

1 工程概況及荷載情況
磨浮車間由兩部分組成,一部分為多跨不等高的單層工業(yè)廠房,另一部分為2+4連體粉礦倉。車間廠房吊車均為設(shè)備檢修所用,布置情況如下:BC跨,原設(shè)計1臺1噸梁式吊車,現(xiàn)為兩臺梁式吊車,*大起重量分別為3噸、5噸；CD跨原設(shè)計在屋架下掛1噸電動葫蘆,現(xiàn)改造為兩臺梁式吊車*大起重量為5噸；EF跨原為一臺50/10噸橋式起重機(jī),現(xiàn)另增加1臺15/5噸橋式起重機(jī)。
2 廠房主要構(gòu)件的現(xiàn)場病害調(diào)查
2.1 柱
鑒定范圍內(nèi)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 吊車梁
現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前吊車數(shù)量和*大起重量與原設(shè)計有所變化:BC跨吊車原設(shè)計為1臺1噸梁式吊車,現(xiàn)實際為兩臺梁式吊車,*大起重量分別為3噸、5噸；CD跨原設(shè)計在屋架下掛1噸電動葫蘆吊,現(xiàn)改造后,在原平臺牛腿上支撐兩
臺梁式吊車,*大起重量均為5噸；EF跨原為一臺50/10噸橋式起重機(jī),現(xiàn)另增加一臺15/5噸橋式起重機(jī)。
2.3 屋架
檢測范圍內(nèi)BC跨和CD跨原建廠房屋架為鋼-砼組合三角形屋架,形式簡潔,受力明確。檢測發(fā)現(xiàn),受天溝滲漏影響,屋架鋼支座出現(xiàn)不同程度的銹蝕。
2.4 平臺
廠房內(nèi)各跨均有平臺,除AB跨平臺外,其他三跨有平臺柱,平臺梁與廠房柱簡支連接,混凝土平臺梁板柱均現(xiàn)澆施工。
2.5 結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造及支撐
(1)結(jié)構(gòu)布置。磨浮廠房為單層多跨不等高排架結(jié)構(gòu),屋蓋為有檁體系,廠房平面基本規(guī)整,豎向傳力路徑明確。(2)構(gòu)造措施。檢測發(fā)現(xiàn),廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)造存在缺陷:混凝土柱*無剛性系桿,對縱向傳力不利。在多次改造后,形成一些薄弱點。(3)柱間支撐。廠房設(shè)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(tǒng)。
3 混凝土強(qiáng)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(qiáng)度。由于D(E)列、F列雙肢柱截面偏小,安全起見,僅在線柱鉆芯取芯試驗,并與回彈法測試值進(jìn)行對比評定。

4 主要構(gòu)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足要求,承載力子項等級為c級。其他柱的承載力滿足要求,承載力子項等級為a級。經(jīng)手工驗算,A線磚壁柱承載力R/(γo·S)大于0.95,基本滿足要求,承載力子項等級可評為b級。
4.2 吊車梁
(1)BC跨吊車梁。由于BC跨吊車布置和原設(shè)計不甚相同,按照BC跨按照原設(shè)計1臺*大起重量1噸的單梁電葫蘆吊車小于0.87,承載力嚴(yán)重不滿足要求,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,且兩臺吊車不能同時在同一柱距內(nèi)作業(yè)。(2) CD跨吊車梁。CD跨吊車梁為后改造鋼梁,經(jīng)計算評估,其承載力滿足要求,承載力子項等級可評為b級。(3)EF跨吊車梁。EF跨吊車梁為標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計,單臺50噸吊車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-砼屋架承載力滿足要求,承載力子項等級為b級。21m鋼屋架的下弦端部節(jié)間承載力不滿足要求,承載力子項等級為c級,考慮廠房柱約束作用,承載力基本滿足要求。從長期使用角度,21m鋼屋架桿件壁厚較小(t=2～3mm),安全儲備偏低。
5 廠房或區(qū)段性鑒定評級
廠房結(jié)構(gòu)包括承重系統(tǒng)、圍護(hù)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)布置與支撐系統(tǒng),性鑒定是從結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力、連接構(gòu)造、破損、變形等方面評定各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性等級,然后再評定承重系統(tǒng)的性等級,再結(jié)合鑒定單元的結(jié)構(gòu)布置、支撐系統(tǒng)、圍護(hù)系統(tǒng)并考慮耐久性評定整個鑒定單元的性等級。經(jīng)綜合評價該磨浮車間廠房評定為三
6 加固、維修處理措施
根據(jù)以上調(diào)查、計算、檢測發(fā)現(xiàn)的問題,該廠房有關(guān)構(gòu)件的安全性和耐久性都出現(xiàn)了很多問題,必須具體分析采取必要的加固維修措施。
(1)廠房柱、吊車梁的加固維修:此次安全調(diào)查計算分析表明, B列下柱C列上柱和BC跨吊車梁存在安全系數(shù)偏低的狀況,應(yīng)采取加固措施。(2)平臺梁與設(shè)備梁的加固:調(diào)查發(fā)現(xiàn),個別螺旋分級機(jī)設(shè)備支架梁出現(xiàn)橫向及縱向開裂裂縫,且震動較大,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(shè)備梁和對開裂部位采取壓漿灌縫的補(bǔ)強(qiáng)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(hù)層脫落,鋼筋銹蝕嚴(yán)重,采用聚合物砂漿進(jìn)行修復(fù)。