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关于混凝土桥梁裂缝的无损检测技术及修补方法探讨
[ 论文关键词]混凝土桥梁裂缝检测修补
[论文摘要]分析混凝土桥梁常见裂缝的危害,并总结混凝土裂缝检测与监测的方法,最后介绍裂缝的修补及加强技术。

一、裂缝的危害性

(一)加速混凝土碳化
混凝土裂缝的存在,使空气中的CO2极易渗透到混凝土内部,在潮湿的环境下CO2能与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、硅酸二钙相互作用并转化成碳酸盐,中和水泥的基本碱性,使混凝土的碱度降低,导致钢筋的纯化膜遭受破坏,易引起锈蚀,同时由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂,导致桥梁结构破坏。
(二)降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力
(1)溶蚀型混凝土腐蚀。即当水通过裂缝渗入混凝土内部或是软水与水泥石作用时,将一部分水泥的水化产物(如氢氧化钙)溶解并流失,引起混凝土破坏。这种腐蚀在桥墩上表现突出。(2)盐酸(酸性液体)腐蚀和镁盐腐蚀。这类腐蚀的主要生成物不具有胶凝性,且易被水溶解的松软物质,这些物质能被通过裂缝或孔隙渗透入混凝土内部的水所能溶蚀,使混凝土中的水泥石遭受破坏。(3)结晶膨胀型腐蚀。它是混凝土受硫酸盐的作用,在裂缝和硅孔隙中形成低溶解度的新生物,逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。
(三)影响混凝土结构物的结构强度和稳定性
混凝土裂缝直接影响混凝土结构物的结构强度和整体稳定性,轻则会影响桥梁结构外观的正常使用和耐久性,严重的贯穿性裂缝可能导致桥梁的完全破坏。

二、裂缝的无损检测与监测技术

(一)超声波检测。超声波法用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度,基本上都是将发射探头和接收探头,布置在混凝土同一面上的裂缝附近,但由于所选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同,已有许多种具体方法。
(二)冲击弹性波法
一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
(三)声发射检测法
声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝,和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝,不能检测已发生的旧裂缝,对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置(声发射源定位),裂缝的大小,扩展情况和种类,以及裂缝的深度等。
(四)摄影检测法
摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
(五)传感仪器监测
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,~1,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。(六)光纤传感网络监测
在各国竞相开发的结构监测高科技领域里,光纤传感以其独特优