沿海建筑物钢筋混凝土结构检测和修复方法

1.沿海建筑物钢筋混凝土结构检测和修复方法，按照下列步骤进行：
（1）对同类型的钢筋混凝土构件检测混凝土保护层的碳化深度，计算平均值 和标准差σc，求出具有95%保证率的碳化深度值xc；测量相同钢筋混凝土构件的混凝土保护层厚度，计算平均值 和标准差σh，求出具有95%保证率的保护层厚度xh；钢筋混凝土构件的实际龄期t，按公式   计算系数k，再根据公式 计算混凝土构件的预期安
全使用期限tcy，则钢筋混凝土构件的剩余安全使用期限为tc=tcy-t；
（2）在同类型钢筋混凝土构件表面向内，与钢筋混凝土构件表面距离分别为5～10mm、
10～15mm、15～20mm、20～25mm、25～30mm深度层钻取粉末，测定各深度层的氯离子含量Ck，在同类型钢筋混凝土构件表面向内，与钢筋混凝土构件表面距离为30～50mm深度层钻取粉末，测定氯离子含量Ci，计算深度值xk根据取样深度按下表取值,
钢筋混凝土构件实际龄期t，根据公式
进行曲线拟合，回归求得氯离子扩散系数D及表面氯离子浓度C0；
钻取钢筋混凝土构件中钢筋发生锈蚀的深度位置的混凝土粉末，测定氯离子含量，取测定值和0.4%两者之中的较小值作为氯离子临界浓度值Cc；测量该钢筋混凝土构件的混凝土保护层厚度平均值 ，根据公式
计算出钢筋混凝土构件的预期安全使用期限tcly，则钢筋混凝土构件的剩余安全使用期限为tcl=tcly-t；
(3)比较tc和tcl，以其中较小值为所检测建筑物钢筋混凝土构件的剩余安全使用期限，并按剩余安全使用期限的影响因素是碳化或氯盐侵蚀，结合建筑物的地理位置和环境条件，按下列表格确定钢筋混凝土构件的作用等级，
（4）根据步骤（3）所选定的剩余安全使用期限的影响因素，判断建筑物钢筋混凝土构件需要进行的修复等级，按下列表格进行选取，
条件 t+ min{ tc, tcl}≥50 25≤t+ min{ tc, tcl}<50 t+ min{ tc, tcl}<25修复等级 一般修复 中等修复 强化修复
（5）根据步骤（3）所确定的钢筋混凝土构件的作用等级和步骤（4）所确定的修复等级，按下列表格选择对建筑物钢筋混凝土构件采用的修复方法，
（6）采用步骤（5）选定的修复方法，对建筑物的钢筋混凝土构件进行处理；
前述的同类型的钢筋混凝土构件是指相同或相近楼层的结构梁、柱和框架梁、柱、剪力墙，以构件在结构设计上具有相同的承重或力的传递作用进行划分。
2.权利要求1所述的沿海建筑物钢筋混凝土结构检测和修复方法，其中步骤（2）中氯离子临界浓度Cc无实测值时，取0.4%（质量百分含量）。

沿海建筑物钢筋混凝土结构检测和修复方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于固定建筑物结构鉴定和维护领域，特别是涉及对既有建筑物的耐久性鉴定及修复技术方法。\n背景技术\n[0002] 混凝土是当前应用最广泛、使用量最大的建筑材料。我国近现代的工业与民用建筑中，钢筋混凝土结构占有很高的比例。尤其是沿海地区，存在大量的混凝土结构建筑物。\n在可能引起混凝土材料性能劣化的各种作用因素，特别是沿海暖湿气流的侵蚀作用下，混凝土结构的老化现象非常严重。建筑物结构耐久性损伤问题日益突出，长期维持混凝土原有性能的能力变得弱化，钢筋锈缩、锈断，混凝土开裂剥离现象普遍出现。在众多导致混凝土内钢筋锈蚀的原因中，混凝土碳化和氯离子的侵蚀是最主要的原因。为延缓混凝土结构的老化进程，保持沿海地区既有建筑物的结构安全和使用功能，维护人民群众的生命财产安全，亟需进行耐久性评估和加固修复处理。\n[0003] 目前，国内外基于耐久性的研究和应用主要针对海港工程、公路桥梁和水工建筑物，对于沿海地区的建筑物涉及较少。对沿海建筑物的耐久性进行检测鉴定，并根据鉴定结果选择合适的方法对混凝土结构进行修复加固，这样的综合性的技术措施和手段还未真正成型。造成一方面，沿海地区的建筑物耐久性问题已经日显突出，另一方面，在建筑产业上，结合当地环境特点与工程实践经验开展耐久性评估和修复加固的技术明显滞后，已不能满足维护既有建筑物结构安全和使用功能的要求。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是提出一种基于提高既有沿海建筑物耐久性，使其安全使用期限保持达到建筑物的设计标准要求的方法。通过采用技术方法对混凝土结构进行检测，根据检测结果，采取有针对性的修复加固方法，对混凝土构件进行修复。在产业上实现应用。\n[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，按照下列步骤进行：\n[0006] （1）对同类型的混凝土构件检测混凝土保护层的碳化深度，计算平均值( )和标准差σc，求出具有95%保证率的碳化深度值xc；测量相同构件的混凝土保护层厚度，计算平均值 和标准差σh，求出具有95%保证率的保护层厚度xh；混凝土构件的实际龄期（t），按公式 计算系数k，再根据公式 计算构件的预期安全使用期限tcy，则混凝\n土构件的剩余安全使用期限为tc=tcy-t；\n[0007] （2）在同类型钢筋混凝土构件表面向内，与构件表面距离分别为5～10mm、10～\n15mm、15～20mm、20～25mm、25～30mm深度层钻取粉末，测定各深度层的氯离子含量Ck，在同类型钢筋混凝土构件表面向内，与构件表面距离为30～50mm深度层钻取粉末，测定氯离子含量Ci，计算深度值xk根据取样深度按下表取值,\n[0008]\n[0009] 混凝土构件实际龄期（t），根据公式\n[0010]\n[0011] 进行曲线拟合，回归求得氯离子扩散系数D及表面氯离子浓度C0；\n[0012] 钻取构件中钢筋发生锈蚀的深度位置的混凝土粉末，测定氯离子含量，取测定值和0.4%两者之中的较小值作为氯离子临界浓度值Cc；测量该构件的混凝土保护层厚度平均值（ ），根据公式\n[0013]\n[0014] 计算出构件的预期安全使用期限tcly，则混凝土构件的剩余安全使用期限为tcl=tcly-t；\n[0015] (3)比较tc和tcl，以其中较小值为所检测建筑物钢筋混凝土构件的剩余安全使用期限，并按剩余安全使用期限的影响因素是碳化或氯盐侵蚀，结合建筑物的地理位置和环境条件，按表1确定混凝土构件的作用等级。\n[0016] （4）根据步骤（3）所选定的剩余安全使用期限的影响因素，判断建筑物钢筋混凝土构件需要进行的修复等级，按表2进行选取。\n[0017] （5）根据步骤（3）所确定的构件的作用等级和步骤（4）所确定的修复等级，按表3选择对建筑物钢筋混凝土构件的修复方法。\n[0018] （6）采用步骤（5）选定的修复方法，对建筑物的钢筋混凝土构件进行处理。\n[0019] 表1.建筑物构件作用等级的分类\n[0020]\n[0021] 表2.构件修复等级的选择标准\n[0022]\n[0023] 表3.\n[0024]\n[0025] 本发明的修复方法是对具有相同设计要求的成批量的构件进行的。检测步骤（1）中的同类型的钢筋混凝土构件是指相同或相近楼层的结构梁、柱和框架梁、柱、剪力墙，以构件在结构设计上具有相同的承重或力的传递作用进行划分。抽样数量按照GB/T50344-2004《建筑结构检测技术规范》对检验批的最小样本容量规定中B检测类的要求进行抽样，保证检测结果的代表性。混凝土性能分布按照正态分布的规律存在，本发明95%保证率的碳化深度值依公式 计算确定，95%保证率的保护层厚度依公式 计\n算确定。本发明中将混凝土30～50mm深度层的氯离子含量（Ci）定义为混凝土原材料中氯离子浓度。是考虑到距离混凝土表面30～50mm深度层通常是最外层钢筋所在的深度，其氯离子浓度反映了所检测钢筋混凝土构件基础的化学性状。公式中 为误差函数，按数学计算方法进行计算。\n[0026] 构件的混凝土碳化深度检测采用乙醇酚酞试剂显色法，在混凝土表面凿出一定深度的检测区域，喷涂浓度为1%～2%的乙醇酚酞试剂，采用深度尺测量显色位置的深度，即是该构件的碳化深度。\n[0027] 构件的混凝土保护层厚度是指从构件的混凝土表面到构件主筋的混凝土厚度，本发明采用钢筋位置探测仪或混凝土保护层厚度检测仪进行测量。\n[0028] 构件混凝土内部不同深度的氯离子含量采用钻取粉末仪器检测法。测定混凝土粉末样本中氯离子含量占混凝土重量的百分比，再根据施工配合比的水泥用量，换算为氯离子含量占水泥重量的百分比，即为该深度的氯离子含量(ck)。钢筋发生锈蚀的深度位置的氯离子含量应选取相同位置的构件，钻取已经发生锈蚀钢筋周边的混凝土粉末进行测定。\n当建筑物的构件尚未发生钢筋锈蚀的情况时，可直接按氯离子临界浓度为0.4%（占水泥用量的重量百分比）进行计算，计算构件的预期安全使用期限tcly。\n[0029] 步骤（3）所述剩余安全使用期限的影响因素是碳化或氯盐侵蚀是根据这样的规则选取的：若tc≤tcl，则说明碳化是造成混凝土构件失效的关键因素，应按碳化影响序列确定构件的作用等级；若tcl