混凝土裂縫與裂縫測(cè)試儀的應(yīng)用

□ 王 琦 張宏冰 張 晶

在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，裂縫是一項(xiàng)重要的檢測(cè)內(nèi)容。特別是在水利工程中，裂縫的狀況和分布等對(duì)結(jié)構(gòu)的安全起到了至關(guān)重要的作用，甚至直接影響到水工建筑物是否能夠安全使用。選擇一款先進(jìn)的測(cè)試儀器，不僅能快速而準(zhǔn)確地進(jìn)行混凝土裂縫測(cè)試，還能夠提高工作效率，為工程正常運(yùn)行提供保證。

一、鋼筋混凝土工程裂縫成因及主要表現(xiàn)

（一）材料選配不當(dāng)與級(jí)配不良

常見(jiàn)因素為水泥過(guò)期或水泥安定性不良及水泥品種選用不當(dāng)；混凝土配比不良，砂質(zhì)過(guò)細(xì)，含泥量過(guò)高，骨料含有過(guò)量有害物質(zhì)；堿骨料反映水泥水化熱過(guò)高，鋼筋力學(xué)性能不良等。

（二）施工不當(dāng)

常見(jiàn)混凝土攪拌時(shí)間過(guò)短，振搗不良，澆筑速度過(guò)快，塑性混凝土下沉，施工縫留置與搭接處理不當(dāng)，初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，早期受凍，鋼筋骨架構(gòu)造不當(dāng)（箍筋間距，主筋配置與搭接、焊接錨固，預(yù)埋件亂堆亂放等問(wèn)題），亂踩已扎配筋致使保護(hù)層減小，模板剛度不足，支架穩(wěn)定性不夠?qū)е孪鲁粱蚴Х€(wěn)等情況。

（三）構(gòu)件受力變形使內(nèi)應(yīng)力超越材料強(qiáng)度

構(gòu)件受力因素：拉伸（中、偏拉力）、壓縮，來(lái)自中、偏壓和局部壓；彎曲來(lái)自少筋、適筋、超筋；剪切是由于少箍、適箍、沖切、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)。常見(jiàn)的變形有不均勻沉降、收縮和溫度變形受到約束等狀態(tài)所致。

（四）氣候與環(huán)境因素

由于氣候干燥或早期受凍而導(dǎo)致裂縫。此外，混凝土受腐蝕、地震、火災(zāi)襲擊或構(gòu)件表面受灼熱、化學(xué)有害物質(zhì)侵蝕等也會(huì)出現(xiàn)裂縫。

裂縫可分為：微裂縫（其寬度小于0.05mm）和宏觀裂縫。宏觀裂縫又可分為溫度裂縫、荷載裂縫、地基變形裂縫。一般微裂縫不影響使用，我們所說(shuō)的裂縫通常指宏觀裂縫。

二、傳統(tǒng)混凝土監(jiān)測(cè)方法

（一）利用塞尺或裂縫寬度對(duì)比卡。簡(jiǎn)單，但只能用于粗測(cè)，測(cè)試精度低。

（二）利用裂縫顯微鏡。用具有一定放大倍數(shù)的顯微鏡直接觀測(cè)裂縫寬度，讀數(shù)精確到0.02～0.05mm，需要人工近距離調(diào)節(jié)焦距來(lái)讀數(shù)和記錄，有些還需另配光源。測(cè)試速度慢，測(cè)試工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且有較大的人為讀數(shù)誤差。裂縫顯微鏡方法是目前裂縫測(cè)試的主要方法。

三、新型混凝土裂縫測(cè)試儀特點(diǎn)

該類(lèi)儀器的最大特點(diǎn)是對(duì)裂縫寬度的自動(dòng)判讀，即通過(guò)攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示到顯示屏上，然后對(duì)裂縫圖像進(jìn)行圖像處理和識(shí)別，執(zhí)行特定的算法程序，自動(dòng)判讀出裂縫寬度，這類(lèi)測(cè)量?jī)x器具備了攝取裂縫圖像并自動(dòng)判讀以及顯示、記錄和存儲(chǔ)功能，測(cè)試實(shí)時(shí)快速準(zhǔn)確，代表了裂縫寬度測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向。

四、混凝土裂縫測(cè)試的實(shí)際應(yīng)用

十里河水庫(kù)位于鶴崗市北部距市郊25公里左右，屬于低山丘陵地帶，兩岸丘陵高程在200～250m，河谷高程在172m。該水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)魚(yú)、旅游綜合利用的小(Ⅰ)型水庫(kù)。本水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程由土壩、溢洪道、輸水洞組成。

在施工中，技術(shù)人員使用裂縫寬度測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)用該儀器可以對(duì)水庫(kù)混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫的寬度進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)和裂縫開(kāi)裂過(guò)程的實(shí)時(shí)觀測(cè)，數(shù)字直接顯示裂縫的寬度值，無(wú)需人工判讀。儀器探頭自帶照明裝置，可全天候工作，不受白天、黑夜光線(xiàn)變化的影響。測(cè)試精度達(dá)到0.01mm，最大裂縫寬度可達(dá)到8mm。

通過(guò)實(shí)際測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，寬度測(cè)試，要盡可能選取裂縫上具有代表性的點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)試，要認(rèn)真清理測(cè)試表面，減少儀器的誤判。