惠州厂房改建结构安全性检测鉴定

时间：2024-11-20

作者：联华检测中心（广东）有限公司

厂房安全检测鉴定项目实例分析：

1检查检测结果与分析

1.1检查检测概况

在有关单位配合下，对管廊既有结构进行了较为全面的复核检查及检测。主要工作内容包括：全面检查结构布置，检查结构构件的外观缺陷及裂损，测定倾斜情况，测定混凝土构件强度等。

检测结果显示：大部分混凝土管架柱出现纵向裂缝、钢筋及柱间钢支撑锈蚀，部分梁、柱节点失效。

1.2检查检测结果

1.2.1构件裂损、缺陷检查

现场检测发现：由于该管廊各个单元建筑年代不同，各单元的裂损情况也不相同，70年代建造的管架裂损情况比较严重，80年代以后建造的管架情况较好。并且，由于该管架处于化工厂内，受腐蚀性气体侵蚀比一般情况下严重得多，导致该管廊所有钢结构柱间支撑、钢梁及各种连接节点的埋件和连接件都有不同程度的锈蚀情况。

从现场检测情况看，部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保护层剥落情况比较严重(尤其是混凝土牛腿附近)，因此导致钢筋锈蚀较严重，个别部位箍筋断裂失去作用。各柱间支撑及水平支撑等锈蚀严重，部分支撑失去承载能力。部分柱、梁连接节点也因为锈蚀基本失去连接作用。

纵向跨度15米以上柱间均设置混凝土桁架或钢桁架，其中混凝土桁架采用标准图集《钢筋混凝土桁架式管架通用图》(HG21252-93)，桁架构件截面较小，现场检查发现桁架杆件存在大量裂缝、露筋、钢筋锈蚀情况。腹杆裂缝宽度一般小于或等于0.2mm，尚在允许范围以内；个别裂缝宽度达到0.4mm，**过设计允许范围。个别桁架与柱连接处拉裂，连接件锈蚀、裂损严重，甚至失去连接作用。

1.2.2桁架检测

现场使用水准仪对部分桁架的挠度进行测量。结果显示，桁架挠度值均较小，部分桁架变形值为正（即向上），向下变形大值28.6mm，相当于跨度的1/629，符合规范要求。分析认为，主要是由于桁架承受荷载较小，由此产生的挠度较小。

现场检查发现，个别桁架连接件拉脱、拉裂。对桁架两端牛腿标高进行测量后分析，被拉脱桁架两端牛腿差异沉降较大，大相邻牛腿高差达149mm，不均匀沉降是造成桁架拉脱、拉裂的主要因素。

1.2.3地基处理监测调查

管架所处场地类型为上海地区IV类场地，采用独立基础，基础埋深约1.5米。基础混凝土设计强度为150号(相当于现行规范混凝土强度等级C13)，部分基础混凝土强度为C20。

从柱子倾斜测量结果来看，基础倾斜量都较小，在规范允许范围内；从牛腿标高测量结果分析，个别基础差异沉降较大，造成桁架连接件拉脱、拉裂，影响到结构安全。

1.3检查检测结果分析

现场检查发现，管架周围释放的蒸汽很多，工厂内氨气、醋酸气味很浓，表明管架结构处于湿度大、酸性高的环境下。

1.3.1混凝土碳化分析

现场检测发现，大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm，碳化现象严重。由于管架周围空气呈很强的酸性，构件混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的酸性气体在适当的温度条件下发生化学反应，生成碳酸钙和水，使混凝土中性化（即混凝土碳化），碳化作用时，还会引起混凝土收缩，混凝土表面在碳化过程中产生微裂缝，从而混凝土失去对钢筋的保护作用。

1.3.2钢筋锈蚀分析

现场检测发现，敲除开裂混凝土后，构件钢筋均有不同程度的锈蚀。由于构件表面混凝土碳化，在潮湿环境（有氧）环境下构件内钢筋表面发生电化反应，引起钢筋锈蚀。钢筋锈蚀后体积膨胀（锈蚀体积膨胀2~6倍），导致混凝土顺筋开裂。

现场钢结构桁架及支撑锈蚀严重，部分构件已被锈透，由于钢构件处于大气中，表面保护油漆局部遭到损坏后，同钢筋锈蚀一样，大气中酸性气体和空气中水生成使构件表面发生电化反应，引起钢构件锈蚀。由于钢构件是直接裸露在大气环境中，锈蚀比混凝土中钢筋严重的多，很多构件已被锈蚀透。

钢筋的锈蚀量与钢筋的材性密切相关。随着钢筋的锈蚀量的增加，锈蚀钢筋的屈服强度降低，钢筋与混凝土之间的粘结强度也呈明显下降趋势。当钢筋的锈蚀量大于15%时，应及时更换钢筋。当钢筋锈蚀面积达到或**过30%~40%时，应进行加固处理。同时，钢筋锈蚀还将导致钢筋附近混凝土材料性能的劣化。该管架钢筋锈蚀约达到15%，需要对锈蚀钢筋进行处理，结合管廊的加固层改造，对该管架进行加固处理。

厂房安全检测鉴定的必要性：

钢筋混凝土结构在使用若干年后,将有很多构件因环境因素而出现混凝土碳化、表面龟裂、甚至会出现大小不一的纵横裂纹。这些现象轻则影响美观,重则可危及到结构的安全和耐久。因此,正确分析和防治混凝土碳化,处理好已形成的裂缝,对结构中的钢筋锈蚀、病害将有一定的抑制作用。钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结

构的耐久性影响较大,其产生的主要原因有两个:

一是外因,即周围环境对结构有不良作用的介质(气体、液体、固体) ,周期性的冷热交替作用,冻融循环作用等;

二是内因,即混凝土的液相组成,再就是混凝土的后期养护等。工程调查发现,结构自身的某些状态对其锈蚀的影响和人们的一些习惯认识并不一致,所以搞清楚各种环境中混凝土状态对锈蚀的影响,以便采取不同的对策,提高钢筋混凝土结构的耐久性是十分重要的。

2 混凝土中钢筋锈蚀的影响因素

2.1 温、湿度对钢筋锈蚀影响相对湿度对混凝土中钢筋锈蚀有双重作用,一方面影响混凝土中氧气的扩散速度;另一方面则影响混凝土的电导率。因此存在一个钢筋锈蚀速度快的相对湿度。湿度不仅直接影响钢筋的电化学锈蚀速度,而且还影响混凝土的碳化速度,从而间接地使钢筋产生锈蚀。混凝土的湿度大时,其自由水含量高,对空气的渗透性低,碳化慢,饱和的混凝土不可能碳化, 但是干燥(相对湿度不大于25 %) 的混凝土一般也不会碳化。根据实际调查和试验分析,结果发现气候比较干燥的地区,钢筋锈蚀较慢,而常年多雨、干湿交替频繁的地区锈蚀较快。在干燥的环境下,如室内的钢筋混凝土结构,不仅碳化速度慢,而且即使碳化达到钢筋表面,钢筋也未发生锈蚀,大多数钢筋混凝土结构构件处于干噪环境下,运行几十年也未发生钢筋锈蚀。而当结构构件处于湿度较大的环境下,尤其是处于干湿交替的环境或漏雨、渗水的部位,钢筋锈蚀一般较快。混凝土中钢筋的锈蚀速度与温度成正比。如果在相对湿度为90 %的大气中,从20～40 ℃,混凝土锈蚀面积率增大4 倍;从40～60 ℃,增大1 倍。不论增大多少,温度升高均会加剧钢筋的锈蚀。

2.2 混凝土的密实度及保护层厚度的影响混凝土对钢筋的保护作用主要表现为:一是混凝土的高碱使钢筋表面形成钝化膜;二是保护层对外界腐蚀介质、氧气及水分等渗入的阻止作用,后一种作用主要取决于混凝土密实度及保护层的厚度,而水灰比及养护条件对混凝土的密实度有很大影响。试验表明,随着水灰比的增大,混凝土的氧扩散

系数及透氧量都明显增长,因此水灰比愈大,钢筋的锈蚀程度就愈重。混凝土保护层厚度是影响钢筋锈蚀的另一个重要因素。在相同的环境下,保护层越厚,其碳化的时间就越长,钢筋的锈蚀程度越轻。根据试验资料分析,保护层厚度对钢筋的影响系数为:Φa = 1148 - 0125 a (1)式中,Φa 为钢筋锈蚀厚度影响系数; a 为混凝土保护层厚度,mm。从式(1) 可见,保护层对钢筋锈蚀的影响呈线性关系。钢筋保护层厚度除了具有延长钢筋开始锈蚀的时间外,增加保护层厚度还能提高混凝土抵抗钢筋锈蚀膨胀引起混凝土开裂的能力。

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词条
词条说明
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