1、混凝土裂縫檢測現場驗證(四川升拓檢測技術有限責任公司,四川成都610045摘要:在對混凝土裂縫檢測的基礎試驗及現場驗證,得出:無論是對于鋼筋混凝土還是無鋼筋混凝土結構物,利用表面波法都可以得到測出裂縫深度比較滿意的結果;利用P波的傳播時間法和相位反轉法,均只能測試裂縫的開口深度。關鍵詞:混凝土裂縫檢測,裂縫深度,表面波法,混凝土檢測,混凝土裂縫深度測試儀常言說得好,是騾子是馬,拿出來遛遛就知道。為了驗證我公司獨創混凝土裂縫檢測技術裂縫深度探測技術(簡稱“表面波法”的測試精度,對此我們也進行了各種基礎試驗及現場驗證,同時展示一些利用我公司產品混凝土多功能檢測儀(SCC-MATS及混凝土裂縫深度測

2、試儀(SCE-CDT完成的經典應用。一、基礎試驗(1998-20061混凝土塊試驗(開口裂縫利用大型混凝土試驗塊,對開口裂縫(裂縫寬2mm,無填充物進行了驗證試驗。結果表明,對于開口裂縫,(1各測試方法的測試結果均很理想;(2表面波法的測試離散度相對較大。 照片1試驗場景0.10.20.30.40.50.6測試深度(m裂縫深度(m 1驗證結果2混凝土塊試驗(裂縫面壓力在很多情況下,裂縫面上有可能受到壓縮應力。對此,我們在試驗室做了大型試驗,來驗證在受壓應力條件下表面波法的測試精度。 照片2試驗場景可以看出:(1隨著壓力的增加,測試的裂縫結果逐漸變淺;(2傳播時間法在受到微小應力時,已無法測試裂

3、縫的深度;(3裂縫面上的應力在5MPa 以上時,表面波法也無法檢測出裂縫的存在。二、現場驗證(1998-2006我們對隧道、擋土墻、基礎等鋼筋混凝土結構以及大壩中的各類裂縫,進行了無損檢測以及鉆孔取樣驗證。1鋼筋混凝土結構物 照片3現場測試場景照片4鉆孔驗證圖2驗證結果比較圖(裂縫深度比較3驗證結果比較圖(離散程度比較表1裂縫深度相對誤差一覽表(鋼筋混凝土表面波法傳播時間差法/相位反轉法平均相對誤差5.38%(與實際的裂縫深度基本一致-58.57%(比實際的裂縫深度淺很多離散性數值28.35%26.22%深度分布相對誤差小偏淺根據驗證試驗的結果,可以得到如下結論:(1表面波法基本上可以準確地測

4、試出裂縫的深度,經驗證的最大測試深度為100cm;(2采用P波初始時間的方法(如傳播時間法,相位反轉法則過淺地測試了裂縫深度。該類方法的最大測試深度一般不超過20cm,往往測試了鋼筋保護層厚度。2無鋼筋混凝土結構物 照片5鉆孔驗證場景照片6鉆孔結果各測試方法的驗證結果及離散程度如表3-3-13-3-3,圖3-3-33-3-4所示。 4無筋混凝土中的驗證結果圖5裂縫深度測試相對誤差一覽(無筋混凝土表2驗證結果一覽表面波法傳播時間差法相對誤差-4.94%(與實際的裂縫深度基本一致-40.33%(比實際的裂縫深度淺很多離散性數值26.12%31.19%深度分布測試的相對誤差小測試的相對誤差大綜上所述

5、:(1無論是對于鋼筋混凝土還是無鋼筋混凝土結構物,利用表面波法都可以得到比較滿意的結果;(2根據50多個現場鉆孔試驗的驗證,表面波法的測試結果的標準偏差大約為28%左右;(3利用P波的傳播時間法和相位反轉法,均只能測試裂縫的開口深度;(4在裂縫受壓的條件下,表面波法得到的測試結果也有偏淺的趨勢。并且其偏淺的程度與裂縫面上的壓縮應力有相關關系;(5為了更全面地得到裂縫的信息,在條件許可的前提下,盡可能采用多種方法對比測試。三、現場典型應用1裂縫發展的監測(1998-20091日本梓川水系大壩裂縫監測盡管拱壩是按照受壓設計,然而在壩面上產生裂縫的情況并不少見。其裂縫的形態、深度以及成因、發展狀況等

6、直接影響到大壩的健康和安全。應東京電力株式會社的要求,我們于1998年-2003年期間,對位于日本梓川的奈川渡大壩(雙曲拱壩、水殿大壩(雙曲拱壩和稻核大壩(重力拱壩的壩后裂縫的深度進行了連續檢測。檢測作業主要在冬夏季實施,部分在春秋季進行了加測。同時,在裂縫的測點附近埋置了熱電偶測量了混凝土的內部溫度。為了提高測試精度,我們對各測點均埋設了螺桿,以保證每次測試時的傳感器的位置和安裝。 照片7奈川渡大壩照片8測試情景圖6裂縫監測位置測試結果表明:(1裂縫深度一般在數十cm至1.5m左右;(2影響裂縫的最重要的原因在于溫度的變化。特別是壩體較厚的部位,測試得到的裂縫深度與壩體溫度有明顯的負相關關系

7、;(3壩體上部的裂縫受溫度、水位等多種因素的影響;(4總體而言,裂縫是穩定的,沒有發展的趨勢。 圖7測試裂縫深度與壩體溫度的關系2李家峽大壩裂縫監測李家峽大壩位于青海省尖扎縣和化隆縣交界處李家峽黃河干流上,為三圓心雙曲拱壩,壩頂高程2185m,最大壩高155m,壩頂寬8m,壩底寬45m,厚高比0.29,壩頂弧長438.4m。受業主單位委托,我們分別于2008年2月、9月和2009年3月對壩后的裂縫深度進行了3次檢測。其中,2009年還對水位變化的影響程度進行了檢測。 圖8壩后裂縫分布圖 圖9裂縫深度測點測試結果表明:(1壩體的橫向裂縫均為豎直方向,其深度相對較淺,一般在0.3-0.5m之間。(

8、2壩體的縱向裂縫均為水平方向,其深度較深,一般大于1m,部分裂縫有可能接近或超過2m。其中,對一條施工縫做了測試,其顯現深度為1.3m,表明施工層面間發生了脫離。(3背管的裂縫深度根據其位置不同而有所變化。在底部(靠近2059高程,其深度較淺,一般在0.5-0.9m之間。而隨著位置的提高,其深度也有所增加,在6m左右的位置,其測試深度超過1m,已接近貫穿狀態。(4對于壩體、背管的裂縫狀態,溫度應力是最重要的影響因素;(5當壩體溫度升高時,壩體的軸向、梁向(上下方向的壓應力都有明顯增大,其數值據推算在數MPa以上。另一方面,壩頂徑向(沿水流方向的溫度應力變化不大。(6綜合分析大壩裂縫的測試結果,

9、在消除測試誤差影響后,可以看出裂縫開展情況與水位變化關系不大,部分裂縫的測試結果有所減小,說明裂縫面上壓力增加。2土石壩裂縫(雙溪水庫,2008-2009雙溪水庫位于四川省榮縣境內,大壩為粘土斜墻石渣壩,最大壩高50m,壩長400 m,壩頂寬8.0m,壩底最大寬度273.4m。上游壩坡為三級:1:3.0,1:3.5,1:2.0(堆石棱體,下游壩坡為四級1:2.5,1:2.75,1:3.0,1:2.0(堆石棱體。受業主單位委托,我們對大壩防滲體裂縫進行了全面詳細檢測。裂縫有無以及定位采用了波速與衰減相結合的測試方法,從壩頂進行檢測。 照片9已發現的兩岸防滲體裂縫圖10防滲體(斜墻檢測方案正面示意

10、圖測試結果示意圖如下,其中紅色部分表示存在裂縫。圖11斜墻裂縫掃描等值線圖(相對坐標,從左岸到右岸此外,我們還結合壩頂沉降觀測用FEM進行了計算,其拉應力區與裂縫檢測結果吻升拓技術現場混凝土裂縫檢測驗證 升拓資料庫X混凝土檢測 02 走進升拓 感受未來 sensing the future 合得很好，這一方面驗證了測試的精度，還說明： (1 裂縫主要由不均勻沉降產生； (2 裂縫不僅產生于斜墻的上表面，還產生于斜墻的下表面； 2011.12 3 高層建筑底板裂縫檢測（2011.12 2011.12） 受云南省建筑科學研究院委托， 我們對某高層建筑的箱形基礎底板以及橫梁的裂縫 深度進行了檢測和驗證。 照 片 10 測 試 情 景 表 3 驗證結果對照表 測試項