污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法技术

本发明专利技术公开了一种污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，涉及混凝土耐久性技术评定领域。主要包括以下步骤：采用水面漂浮机器人，对污水处理设施混凝土结构顶板的腐蚀面腐蚀情况进行摄像检查；采用探地雷达对顶板当前厚度进行无损检测；调取顶板设计图纸获取顶板的初始厚度、受腐蚀面的初始钢筋保护层厚度和服役年限；确定顶板腐蚀剥落厚度和剩余保护层厚度；根据顶板腐蚀面腐蚀情况和剩余保护层厚度与初始保护层厚度比值对顶板技术状况进行分级；对于特定技术状况等级的混凝土顶板进行耐久性评定。本发明专利技术为污水处理设施混凝土结构顶板的腐蚀情况评估提供了一种有效的技术手段，可为污水厂混凝土的维护修复提供指导。指导。

【技术实现步骤摘要】
污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法


[0001]本专利技术属混凝土耐久性测试
，具体涉及一种污水处理设施混凝土结构顶板的技术状况分级评定方法。

技术介绍

[0002]随着现有污水厂环保要求的提高和污水厂的提标改造，污水厂混凝土构筑物的腐蚀破坏越来越严重。一方面，为了防止污水池中微生物作用产生的硫化氢气体向外界排放，现有的污水处理设施都进行了加盖密封处理，使得混凝土箱涵或管道中的硫化氢浓度急剧升高，对混凝土的酸腐蚀作用大幅增加；另一方面，提标改造后受酸腐蚀的混凝土表面受到急速水流冲刷作用，表面的腐蚀产物加速被冲蚀，混凝土新的混凝土表面不断裸露受到腐蚀，造成混凝土腐蚀剥落大幅加快。
[0003]从目前的情况来看，污水处理设施混凝土结构中腐蚀最为严重的通常是顶板部位，这主要是因为污水中的有机质在微生物作用下产生硫化氢气体后往上部聚集，在顶板部位遇水后在好氧菌的作用下形成酸性更强的硫酸，其腐蚀作用更加强烈，而顶板腐蚀产物在重力和水流冲刷作用下极易剥落。此外顶板混凝土受腐蚀面由于水位变化会承受干湿循环应力，从而加剧顶板的破坏。许多服役20年左右的污水厂的混凝土结构顶板的剥落厚度已达到初始设计顶板厚度的1/4，严重的达到1/2，且不少混凝土顶板的钢筋保护层已完全剥落，钢筋发生大面积的锈蚀，最严重的甚至出现了顶板整体坍塌的安全事故，使得污水厂和管理部门迫切需要对污水处理设施混凝土结构顶板的安全性进行检测和评估，以免类似事故再次发生。
[0004]然而现有的混凝土耐久性分级评估方法通常针对一般环境、氯盐、冻融、硫酸盐等服役环境，对于污水酸性腐蚀环境没有较好的评估方法。对于污水厂混凝土顶板混凝土腐蚀剥落厚度的检测又没有较好的方法，从而不足以支撑污水混凝土构筑物的分级评估。
[0005]因此，有必要制定一种污水处理设施混凝土结构顶板技术状况的分级评定方法，为污水厂定期都混凝土顶板的安全性进行评估提供一种有效的技术手段。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可以对污水处理设施混凝土结构顶板技术状况进行分级评估，来确定当前污水混凝土顶板腐蚀程度的技术状况分级评定方法。
[0007]其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
[0008]一种污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特点为，包括以下步骤：
[0009]A.采用水面漂浮机器人，对污水处理设施混凝土结构顶板的腐蚀面腐蚀情况进行摄像检查；
[0010]B.采用探地雷达对污水处理设施混凝土结构顶板当前厚度进行无损检测；
[0011]C.调取污水处理设施混凝土结构顶板图纸获取顶板的初始厚度、受腐蚀面的初始
钢筋保护层厚度和服役年限；
[0012]D.确定顶板腐蚀剥落厚度和剩余保护层厚度；所述顶板腐蚀剥落厚度为顶板初始厚度与探地雷达测得的混凝土结构顶板当前厚度的差值；所述剩余保护层厚度为受腐蚀面初始保护层厚度与顶板腐蚀剥落厚度的差值；
[0013]E.根据顶板腐蚀面腐蚀情况对顶板技术状况进行分级；
[0014]F.依据顶板技术状况的分级，对混凝土顶板进行耐久性评定。
[0015]作为本技术方案的进一步改进，步骤A中的水面漂浮机器人搭载有旋转角度可调整的高清摄像头，以在污水处理设施水流漂浮工况下，保持图像拍摄的稳定性，并且通过在设定的维度和角度的转动调整来照顾到需要拍摄的不同角度和方向。
[0016]也作为本技术方案的进一步改进，步骤B中的探地雷达所使用的天线的工作频率为2000MHz，以高精度分辨混凝土腐蚀面与下方空气的界面。
[0017]还作为本技术方案的进一步改进，步骤D中，当水面漂浮机器人摄像检查发现钢筋外露时，剩余保护层厚度为0。
[0018]同样作为本技术方案的进一步改进，根据顶板腐蚀面的腐蚀情况，步骤E中的顶板技术状况分为五级：
[0019]一级：防护涂层未剥落，混凝土表面状态完好；
[0020]二级：防护涂层有破损，混凝土表面出现轻度粉化，对混凝土结构使用功能无影响；
[0021]三级：防护涂层完全剥落，混凝土表面出现中度粉化剥落，尚能维持正常使用功能；
[0022]四级：混凝土表面出现明显剥落，粗骨料大面积裸露，不能保证正常使用；
[0023]五级：表层钢筋混凝土保护层完全剥落，钢筋外露锈蚀，不能正常使用，混凝土结构处于危险状态。
[0024]作为本技术方案的更进一步改进，对于技术状况评定为四级的顶板，根据剩余保护层厚度与初始钢筋保护层厚度的比值，进一步细分为三级：
[0025]4‑
a级：剩余保护层厚度/初始钢筋保护层厚度≥2/3，顶板腐蚀剥落程度较轻；
[0026]4‑
b级：1/3≤剩余保护层厚度/初始钢筋保护层厚度＜2/3，顶板腐蚀剥落程度中等，需密切关注混凝土结构的承载能力；
[0027]4‑
c级：剩余保护层厚度/初始钢筋保护层厚度＜1/3，顶板剥落较为严重，需及时进行混凝土结构的承载能力验算。
[0028]进一步，对于顶板技术状况等级评定为四级的情况，按下列步骤进行步骤F中的耐久性评定：
[0029]A1.根据顶板腐蚀剥落厚度和服役年限，确定顶板平均每年的腐蚀剥落厚度；
[0030]A2.根据顶板剩余保护层厚度，确定顶板剩余服役年限；
[0031]A3.设计顶板下一阶段目标服役年限；
[0032]A4.计算顶板剩余服役年限与下一阶段目标服役年限的比值，对顶板的耐久性进行分级，并提出修复建议。
[0033]其中，步骤A4中的耐久性分级，其耐久性等级具体分级如下：
[0034]Ⅰ级：顶板剩余服役年限与下一阶段目标服役年限的比值≥1.5，下一目标使用年
限内满足耐久性要求，判定位不采取修复或其他提高耐久性的措施；
[0035]Ⅱ级：1≤顶板剩余服役年限与下一阶段目标服役年限的比值＜1.5，下一目标使用年限内基本满足耐久性要求，判定为不采取、部分采取修复或其他提高耐久性措施；
[0036]Ⅲ级：顶板剩余服役年限与下一阶段目标服役年限的比值＜1，下一目标使用年限内不满足耐久性要求，判定为需及时采取修复或其他提高耐久性的措施。
[0037]采用上述技术方案的技术状况分级评定方法，首次实现了对污水混凝土构筑物腐蚀状态的量化、差异化评估，可解决污水厂混凝土构筑物评估难的痛点，方便污水厂和管理部门了解混凝土构筑物当前的腐蚀状况，并采取相应的处理措施。
具体实施方式
[0038]下面对本专利技术的具体实施方式进行进一步的详细说明。
[0039]本专利技术提供了一种污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，包括以下步骤：
[0040]A.采用水面漂浮机器人，对污水处理设施混凝土结构顶板的腐蚀面腐蚀情况进行摄像检查；
[0041]B.采用探地雷达对污水处理设施混凝土结构顶板当前厚度进行无损检测；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特征在于，包括以下步骤：A.采用水面漂浮机器人，对污水处理设施混凝土结构顶板的腐蚀面腐蚀情况进行摄像检查；B.采用探地雷达对污水处理设施混凝土结构顶板当前厚度进行无损检测；C.调取污水处理设施混凝土结构顶板图纸获取顶板的初始厚度、受腐蚀面的初始钢筋保护层厚度和服役年限；D.确定顶板腐蚀剥落厚度和剩余保护层厚度；所述顶板腐蚀剥落厚度为顶板初始厚度与探地雷达测得的混凝土结构顶板当前厚度的差值；所述剩余保护层厚度为受腐蚀面初始保护层厚度与顶板腐蚀剥落厚度的差值；E.根据顶板腐蚀面腐蚀情况对顶板技术状况进行分级；F.依据顶板技术状况的分级，对混凝土顶板进行耐久性评定。2.如权利要求1所述的污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特征在于，步骤A中的水面漂浮机器人搭载有旋转角度可调整的高清摄像头，以在污水处理设施水流漂浮工况下，保持图像拍摄的稳定性。3.如权利要求1所述的污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特征在于，步骤B中的探地雷达所使用的天线的工作频率为2000MHz，以高精度分辨混凝土腐蚀面与下方空气的界面。4.如权利要求1所述的污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特征在于，步骤D中，当水面漂浮机器人摄像检查发现钢筋外露时，剩余保护层厚度为0。5.如权利要求1所述的污水处理设施混凝土结构顶板技术状况分级评定方法，其特征在于，根据顶板腐蚀面的腐蚀情况，步骤E中的顶板技术状况分为五级：一级：防护涂层未剥落，混凝土表面状态完好；二级：防护涂层有破损，混凝土表面出现轻度粉化，对混凝土结构使用功能无影响；三级：防护涂层完全剥落，混凝土表面出现中度粉化剥落，尚能维持正常使用功能；四级：混凝土表面出现明显剥落，粗骨料大面积裸露，不能保证正常使用；五级：表层钢筋混凝土保护层完全剥落，钢筋外露锈...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊俊江，於林锋，王丽花，王琼，陈广，仲小亮，韩建军，史若昕，
申请(专利权)人：上海城投污水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：