[摘要]在房屋安全结构检测时,传统安全检测方法准确性低。故此提出城市规划竣工验收中房屋结构安全检测方法。显微观察计算出气泡频数、体积大小后,识别气泡的射线强度图像,预测出腐蚀发生的位置。进行腐蚀速率数据分析计算出腐蚀速率,得出房屋结构的实际结构参数,确定房屋安全情况。对传统检测方法与本文提出的安全检测方法进行仿真实验。实验结果表明城市规划竣工验收中房屋结构安全检测方法比传统安全检测方法准确性要高出10%左右。本文研究的房屋结构安全检测方法弥补了传统方法数据不准确,为房屋结构安全检测方法提供了新思路。
[关键词]城市规划;竣工验收;房屋结构;检测方法
根据《建设工程质量管理条例》相关条例,为增强建筑活动的监管,保障建筑市场的运行秩序,创建良好的房屋交易环境,促进建筑业的发展,确保人民生活健康,该法制定了关于安全生产房屋的要求。由此可见房屋安全性的重要性,而房屋的安全性需通过相关鉴定机构进行判定。在房屋结构安全性鉴定方法中最直接的就是经验鉴定法,经验鉴定法主要是依靠专业技术人员,技术人员通过他们过往的专业知识对房屋结构进行安全性的检测。但这种方法主观性强,准确度不高;实用鉴定法则是不断地在鉴定过程中运用数据对比以及计算来检测反映房屋结构安全性项目。但操作起来繁琐,技术性强,无法推广到大众生活中使用。此外,还有钻芯法和回弹法。其中钻芯法是通过混凝土实体芯样强度数据为依据,实现建筑结构检测。该评定方法直接有效且真实可靠,但钻芯法在一定程度上会对结构造成一定的破坏。而回弹法能够在保证建筑结构不被破坏的前提下,实现结构可行的精准检测,但该方法对检测人员的要求较高,若测量操作不规范,则会直接导致测量数值产生偏差。为此对城市规划竣工验收中房屋的安全检测方法进行研究。
1房屋结构安全检测方法
在进行结构安全检查时,检查房屋结构的气泡频数,与标准参数对比后得出有无较大差异,同时识别层析射线参数并计算结构腐蚀速率进行数据统计分析。实际结构参数识别分析后得出房屋结构的安全状态,对危害进行诊断、结构进行安全评估,得出房屋结构的最终的决策建议。具体检测流程如图1所示。
1.1确定气泡频数
房屋结构检测的原理就是对混凝土强度进行测定与分析。混凝土是组成房屋结构的主要材料,其强度可以决定房屋结构的荷载能力,较强的荷载能力可以防止房屋结构发生相应的破坏。采用混凝土气泡检测仪对房屋墙壁进行检测。取样将样品放入检测仪器中,计算机端的采集软件利用导线法和面积法测定房屋硬化混凝土中所含气泡的数量、大小和气泡间距。计算出混凝土的含气量、气泡表面积、气泡间距系数、气泡平均半径和气泡分布情况等参数,得出房屋中混凝土的抗冻性与鉴定外加剂的引气性能。对于图2在房屋墙壁处取样后,利用显微镜观察统计混凝土的气泡总数,基于所观察的墙面面积统计计算得出气泡频数。换用另一高倍显微镜观察气泡直径的大小,计算气泡的横截面积,进而得出气泡的体积。取用排列为直线的三十个气泡,测量三十个直线气泡的长度,用测出的总长度除以气泡数量三十得出气泡间距。或是测量十组气泡之间的间距,取十组的平均值。
1.2识别射线图像
利用CT机扫描成像的能量线束穿透房屋墙体。前直准器将射线发出的锥形射线束处理成126°的扇形射束。扫描后的数据组可以将其转化为STL文件,文件内的各项数据可以用来分析房屋结构的安全性能。后准直器来屏蔽散射信号,改进数据质量。不同的组成成分如骨料、基体和界面在成像时有着不同的数值,在射线穿透时强度反映不同的信息。保留房屋结构的属性信息,在计算各个系数时常常通过寻找一阶导数的最大值最小值来测量射线穿透墙体后的强度。可以通过零穿越方法寻找射线入射端初始二级导数强度。
1.3计算腐蚀速率
使用腐蚀速度测量仪进行钢筋腐蚀测量。测量仪集成了线性极化和弱极化腐蚀速率测量原理的优点,配有交流阻抗测量模式。
运用交流阻抗技术,对腐蚀房屋钢筋体系施加高频正弦信号,高频信号可穿过金属和腐蚀介质之间所形成的电化学双层电容,使得施加的高频信号全部作用在介质电阻上,测得腐蚀体系中的介质电阻Rs。从线性极化所测得的极化电阻中减掉介质电阻得到实际的极化电阻值,来获得准确的房屋钢筋腐蚀速率。整个测量过程由高性能MCU控制,采用多功能信号发生器对信号进行施加。运用16位A/D转化器采集信号,自动储存相关数据。房屋结构中主要是电化学腐蚀。混凝土中空隙中的水分通常含有饱和的氢氧化钠溶液,还含有少量的氢氧化钙。房屋结构中的钢筋所处的环境的PH值为强碱性,钢筋表面形成钝化膜,这种钝化膜是一种水化氧化物。当钢筋表面的钝化膜被破坏成为活化态时,钢筋表面的水分就会发生铁电离的阳极反应,溶液中氧化还原反应的阴极反应。腐蚀的过程是阳极反应和阴极反应的组合。阳极反应就是铁失去电子变成铁离子,阴极反应就是氧气、水还有铁失去的电子发生反应生成氢氧根。生成的氢氧根与铁再发生反应生成氢氧化铁,进一步生成红锈。剩下一部分氧化不完全的变成黑锈,在钢筋表面形成锈层。根据电阻的变化计算出的电子个数变化,与黑锈质量进行计算得出单位时间内,腐蚀形成的黑锈质量。结构安全检测完成。通过上述步骤,完成房屋结构腐蚀效率的计算,为检验本文方法的有效性及可行性,需进行仿真实验。
2仿真实验
在对进行房屋结构安全进行探测实验时,我们设计制作了三块混凝土试件:分别检测气泡频数、识别房屋结构层析射线图像和计算房屋结构钢筋腐蚀速率。三块混凝土试件都是按照实际建筑配比浇铸而成的,以此来验证本次安全检测方法的准确性。其中层析射线图像通过房屋结构层析设备获取,层析设备结构如图5所示。
2.1实验设计
在识别房屋层析射线图像时,探测混凝土试件上表面,探测上表面长度为0.6m,宽为0.1m混凝土试件高度为0.3m。将试件每隔0.1m扣除一个长度为0.2m的长方体,形状如台阶的洪凝土试件,如图6所示。观察计算每个台阶面的气泡频数。在混凝土试件中扣除一个圆管大小的空间作为探测部位,其结构体积为长0.5m×宽0.3m×高0.2m,扣除的部分大约是一根管的大小,其半径为0.05m,贯穿混凝土的前后侧。运用结构层析设备记录房屋结构成像情况。在计算混凝土钢筋腐蚀效率时,要选取尺寸较大的混凝土试件,检测时混凝土试件结构也要相对复杂些。将试件体积(长1m×宽0.8m×高0.3m)分为三份。在长度为0.4m处接连电阻测量仪,接下来的0.8m长度处嵌入一根钢管,贯穿在试件中冒出一部分的钢管用于黑锈质量的测量。
2.2实验分析
取样三十个混凝土样本分别分为十五组,将传统安全检测方法与本文提出的房屋安全检测方法共同实验,实验记录相关数据,结果如表2所示。由表2可以看出,在实验检测的十五组样品中,传统方法检测房屋结构安全的准确性比本文提出安全检测平均低10%左右。本文提出的结构安全检测方法可以较为准确的预测房屋结构安全,保证各部分结构安全。检测发现安全隐患问题并及时解决。由此可知,城市规划竣工验收中房屋结构安全检测方法更准确,达到了准确安全检测的效果。
3结束语
近年来房屋建筑的不断发展,对房屋建筑的安全检测已成了必不可少的一项工作。对房屋结构安全监测可以保证建筑的安全性,为城市规划竣工验收提供一些有效精准的数据。研究房屋安全检测方法可以一定程度延长建筑的使用期限。传统的检测方法检测出的房屋结构数据不准确,预测结果产生一定的偏差。长此以往削弱了安全检测在房屋验收中的地位。无法为我国城市建设做出贡献。而本文提出的房屋结构安全检测方法弥补了这一不足,增加了房屋结构安全检测方法的准确性。
参考文献
[1]文刚.某钢结构房屋安全性检测分析研究[J].建筑建材装饰,2017(20):143.
[2]谢韦.浅谈房屋建筑结构常用检测方法研究[J].建筑建材装饰,2017(7):227.