混凝土墻體夾渣缺陷無損檢測方法及修補技術(shù)

羅正根 王偉

摘 要：某工程屏蔽廠房墻體水平施工縫間出現(xiàn)夾渣缺陷，本文提出了超聲波無損方法檢測混凝土缺陷，創(chuàng)新性開展了混凝土修補模擬試驗，確保了缺陷混凝土灌漿修補質(zhì)量，為類似工程提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：墻體；夾渣；超聲波法檢測；模擬試驗；灌漿修補

1 引言

某工程屏蔽墻設(shè)計一類抗震，鋼筋混凝土環(huán)形墻體厚度914mm，混凝土強度4000PSI（基本等同于C35），屏蔽墻底部與下部大體積底板間留有施工縫。該屏蔽墻第一次混凝土澆筑養(yǎng)護合格后，拆模發(fā)現(xiàn)墻體底部施工縫結(jié)合部位局部有夾渣現(xiàn)象，呈不連續(xù)線狀分布，其中內(nèi)墻10處，外墻17處。對夾渣部位進行清理，確定夾渣物為鐵銹浮塵；對部分夾渣區(qū)域進行剔鑿，剔槽深度未超過10cm后，目視確認墻體內(nèi)部未剔槽部位為密實的混凝土；為進一步確保未剔鑿墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實情況，對墻體底部進行超聲波無損檢測，檢測結(jié)果顯示底部混凝土結(jié)合面內(nèi)部無異常點，混凝土結(jié)合質(zhì)量良好，內(nèi)部無夾渣。

考慮首次在此類工程實施修補活動，為預(yù)防二次傷害，工程現(xiàn)場開展模擬混凝土修補試驗，模擬試驗證明混凝土修補后強度滿足設(shè)計要求，修補結(jié)合面外觀質(zhì)量良好。根據(jù)無損檢測結(jié)果及模擬試驗反饋，最終對缺陷屏蔽墻墻體夾渣區(qū)域完成混凝土灌漿修補。

2 超聲波無損檢測

2.1 檢測方法

混凝土無損檢測唯一權(quán)威規(guī)范CECS 21—2000《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測可以采用對測法或斜測法；針對該墻體部位結(jié)構(gòu)特點，現(xiàn)場采用斜測法進行檢測，檢測方法示意見下圖。各測位布置10個測點，測點間距50mm，10個測點傾角和測距均相等，T-09、T-10測點為聲波傳播不經(jīng)過結(jié)合面的測點，其余測點均經(jīng)過混凝土結(jié)合面。

2.2 檢測范圍

墻體內(nèi)、外側(cè)共選測試位25處。

2.3 檢測結(jié)果

現(xiàn)場共選取25個點進行了測量，在內(nèi)外側(cè)各選取一點作為代表進行闡述，其中內(nèi)側(cè)選取T5，外側(cè)選取T22點。

測位T22 測試結(jié)果：經(jīng)計算該測位測點無異常點，測點聲學(xué)參數(shù)均無異常。判定該測位外側(cè)缺陷深度<10cm（T5-08測點測線與結(jié)合面交點至屏蔽墻外側(cè)距離）；內(nèi)側(cè)夾渣深度<10cm。

測位T22 測試結(jié)果：經(jīng)計算該測位測點無異常點，測點聲學(xué)參數(shù)均無異常。判定該測位外側(cè)缺陷深度<10cm（T5-08測點測線與結(jié)合面交點至屏蔽墻外側(cè)距離）；內(nèi)側(cè)夾渣深度<10cm。

所有測點結(jié)論：根據(jù)抽樣檢測數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果看出，該屏蔽墻混凝土結(jié)合面內(nèi)部無異常點，混凝土結(jié)合質(zhì)量良好，內(nèi)部無夾渣。

3 模擬修補試驗

3.1 模擬修補目的

混凝土缺陷檢測結(jié)果表明，屏蔽墻底部施工縫10cm以內(nèi)混凝土結(jié)合面無夾渣，只需修補缺陷將混凝土恢復(fù)到設(shè)計狀態(tài)即可，采用行業(yè)常用的西卡灌漿料進行修補。但因該工程未曾在屏蔽墻部位使用過此類材料，且缺乏對此類結(jié)構(gòu)灌漿施工經(jīng)驗，為防止二次質(zhì)量事故發(fā)生，在正式修補前應(yīng)進行屏蔽墻修補模擬試驗。

3.2 模擬件尺寸

模擬試驗墻混凝土型號與厚度與屏蔽墻一致，選擇試驗墻體中間部分區(qū)域中的部分做修補區(qū)域，在該墻體上選擇1830*1830的區(qū)域作為修補試驗墻體。對需修補的試驗區(qū)域，將混凝土表面鑿出高50mm*深100mm修補區(qū)。

3.3 灌漿料施工

現(xiàn)場進行模擬試驗時，灌漿面上部高出模板50mm。按照Sika Grout 214灌漿料產(chǎn)品說明書配合比拌制水泥基灌漿料。

3.4 鉆心取樣與試壓

養(yǎng)護完成后，對灌漿修補區(qū)域進行鉆心取樣。取樣前，先將修補區(qū)域突出的灌漿料打磨平整，然后采用內(nèi)徑為110mm的水鉆進行實體取樣，取樣試件水平一組3塊，豎向一組3 ?，F(xiàn)場取樣完成以后，對取芯樣品進行打磨處理后，對芯樣試塊進行強度試壓。

3.5 試驗結(jié)論

通過觀察取芯樣品和孔洞處的灌漿面與混凝土面均結(jié)合良好，沒有出現(xiàn)縫隙，結(jié)合面光滑平整。現(xiàn)場共兩組芯樣（每組三個）試壓結(jié)果良好，試驗強度均滿足設(shè)計強度要求，每個試塊的強度均超過圓柱混凝土試塊強度要求值（27.6MPa）。通過模擬試驗驗證了西卡灌漿料能夠用于屏蔽墻夾渣區(qū)域修補。

4 灌漿修補

4.1 修補前的處理

在鑿除混凝土之前確定墻體上兩個夾渣最深的位置，然后在其位置處剔鑿出12"*12"*6"深的檢查區(qū)，此區(qū)域外側(cè)以表面施工縫為中心，屏蔽墻內(nèi)側(cè)表面鑿至樓板面2”以下處，便于對該區(qū)域進行觀察及評估，以佐證超聲波檢測報告對夾渣深度的結(jié)論可靠。

對需修補的區(qū)域，將缺陷表面的松動石子、混凝土面的夾渣等去掉，清水沖洗干凈，完成清理以后，對內(nèi)部采用強光手電進行檢查，以確保露出堅實、新鮮的混凝土層，同時對寬度小于50mm 的缺陷面拓寬至50mm，其各個方向裸露的密實混凝土至少為12mm，混凝土剔鑿不能影響到鋼筋和抗剪鋼筋。

所有修補面必須用干凈水使之充分親潤飽和，并保證在灌漿前24 小時濕潤，在灌漿前應(yīng)做到基表無明水和小水坑。在剔鑿?fù)瓿珊蠊酀{前，對所有修補區(qū)域進行照相采集，并由相關(guān)方對修補區(qū)域進行現(xiàn)場檢查見證后方可進行灌漿。

修補時需從一端進行灌漿，不宜移動灌漿口，以確保缺陷區(qū)域內(nèi)部空氣能夠被自由排出。

4.2 灌漿料施工

按照Sika Grout 214灌漿料產(chǎn)品說明書配合比拌制水泥基灌漿料。灌漿程序應(yīng)滿足灌漿料廠家說明書的要求。

灌漿時，灌漿由缺陷面的一側(cè)灌注到另一側(cè)，不得從缺陷面兩側(cè)同時灌注，便于缺陷區(qū)域內(nèi)的空氣排出，同時在修補區(qū)域內(nèi)用細鋼筋或細鐵絲人工振搗，可以將細鋼筋或細鐵絲打彎以保證能對所有區(qū)域振搗到位，確保灌漿料與基面充分結(jié)合。待灌漿料強度達到要求后，將表面打磨平整。

灌漿過程中，隨機做一組標準養(yǎng)護抗壓強度試塊，標準試塊尺寸為40×40×160mm，每組三塊。

灌漿完畢終凝后用塑料薄膜覆蓋、保濕養(yǎng)護，氣溫在5℃以上時用塑料薄膜蓋住灌漿面，對高強灌漿料裸露面，進行3～7d保濕養(yǎng)護。灌漿后24小時內(nèi)不可受到振動。

4.3 超聲UT波測試

修復(fù)完成后，由專業(yè)檢測單位在修補區(qū)域進行超聲波測試，以最終驗證修復(fù)區(qū)域混凝土密實度。修補后超聲檢測方法與修補前對缺陷的檢測方法保持一致。

5 結(jié)束語

墻體夾渣缺陷出現(xiàn)后，通過超聲波法檢測夾渣缺陷，避免了對混凝土的物理破壞，其檢測方法可以基本摸清內(nèi)部缺陷情況；灌漿模擬試驗從謹慎的角度避免了新生事物或方法對修補帶來的不確定性。通過該工程屏蔽墻夾渣缺陷處理，對其他墻體夾渣缺陷的檢測與修補提供一定的技術(shù)借鑒。

參考文件：

[1] GB 50204—2002.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范[S].

[2] 《建筑施工手冊》第四版.

作者簡介：

羅正根（1983—），男，江西人，中級工程師，主要從事核電站設(shè)計管理土建類工作。