混凝土無損檢測技術及應用

1、混凝土無損檢測技術及應用混凝土無損檢測技術及應用摘要：應用無損檢測技術（如超聲回彈綜合法、電磁感應法），對某建筑工程框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土的強度及其內(nèi)部鋼筋分布情況進行了抽樣檢測，取得了該結(jié)構(gòu)混凝土的強度指標和鋼筋分布特征，為建設工程的竣工驗收和質(zhì)量評價提供了科學依據(jù)。關鍵詞：無損檢測技術 超聲回彈綜合法 電磁感應法 混凝土強度1 概述概述混凝土無損檢測技術，是在不破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件的前提下，直接從結(jié)構(gòu)物上測試，推定混凝土強度或缺陷以及鋼筋位置，可對混凝土結(jié)構(gòu)進行重復測試，它既適用于工程建設過程中混凝土質(zhì)量監(jiān)測，又適用于工程竣工驗收和建筑物使用期間混凝土質(zhì)量檢定1。本文主要介紹超聲回彈綜合法和電磁感應法

2、在建筑物結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量檢測中的應用，不妥之處，敬請指正。超聲回彈綜合法1，2是以聲速值、回彈值與混凝土強度之間的相關關系為基本依據(jù)，在自然狀態(tài)下測試出混凝土的某些物理量，進而按相關關系推算出混凝土的特征強度。然而混凝土是一種多相復合材料，均質(zhì)性較差，應用單一的無損檢測方法(如單一回彈法或超聲法)推算混凝土強度，因影響因素多，使推算的混凝土強度不能達到一定的精度。如果采用兩種或兩種以上的無損檢測方法，獲取多種物理力學參量，并建立混凝土強度與多項物理力學參量的綜合相關關系，以便從不同角度綜合評價混凝土的強度。由于綜合法采用多項物理力學參量，能較全面地反映構(gòu)成混凝土強度的各種因素，并且還能抵消部分影

3、響強度與物理量相關關系的因素，因而它比單一物理量的無損檢測方法具有更高的準確性和可靠性。電磁感應法3是人工向混凝土構(gòu)件發(fā)射脈沖電磁波并對其內(nèi)部的金屬物(如鋼筋)產(chǎn)生電磁感應作用，從而使該金屬物產(chǎn)生感應電流，于是在其周圍形成二次電磁場，通過專業(yè)儀器觀測感應電磁場的變化或異常即可確定混凝土內(nèi)部鋼筋的位置和埋深(即保護層厚度)。2 2 檢測方法與技術檢測方法與技術2.12.1 超聲回彈綜合法超聲回彈綜合法首先選定待測混凝土構(gòu)件，并按規(guī)程或有關規(guī)定布置一定數(shù)量的測區(qū)(測區(qū)尺寸為 2020cm2；相對應的兩個 2020cm2方塊視為一個測區(qū))，然后按圖 1布點方式進行回彈值、超聲聲速值的測試(對于同一測

4、區(qū)宜先進行回彈測試，后進行超聲測試)。2.1.12.1.1 回彈法回彈法在每個測區(qū)相對應的兩個測面上分別測讀 8 個回彈值(如圖 1 所示，兩面共測取 16 個回彈值)，剔除 3 個最大值和 3 個最小值后，將剩余的 10 個回彈值進行平均取得該測區(qū)的平均回彈值，計算公式如下：式中：rm測區(qū)平均回彈值；ri第i個測點的回彈值。如非水平狀態(tài)測得的回彈值，應按下式進行修正：如頂面或底面測得的回彈值，應按下式進行修正：式中：ra修正后的測區(qū)回彈值；ra測試角度為的回彈修正值，可查表得到；rat測試頂面回彈修正值，可查表得到；rab測試底面回彈修正值，可查表得到。測試時，如儀器處于非水平狀態(tài)，同時構(gòu)件

5、測區(qū)又非混凝土的澆筑側(cè)面，則應對測得的回彈值，先進行角度修正，后進行澆筑面修正。2.1.22.1.2 超聲法超聲法在每個測區(qū)相對應的兩個測面上各布置 3 個測點(如圖 1 所示)，在保證換能器與混凝土耦合良好的前提下，使發(fā)射和接收換能器在同一軸線上。測區(qū)聲速采用下式計算：式中：vi測區(qū)聲速值，m/s；l超聲測距，m；tmi第i個測區(qū)平均聲時值，s；t1、t2、t3分別為測區(qū)中 3 個測點的聲時值，s。當在混凝土澆筑的頂面和底面測試時，由于上表面砂漿較多強度偏低，底面粗骨料較多強度偏高，綜合起來與成型側(cè)面是有區(qū)別的，另外澆筑表面不平整，因此，會使聲速偏低，所以進行上表面與底面測試時聲速應進行修正

6、：式中：va修正后的測區(qū)聲速值，m/s。2.22.2 電磁感應法電磁感應法現(xiàn)場施測首先選定待測混凝土構(gòu)件，并在該構(gòu)件上確定測試面，然后使探針軸線平行于設計鋼筋走向并從混凝土測試面的邊部或任意一點在垂直探針軸線的方向上移動探針來測定鋼筋位置和保護層厚度。如果混凝土內(nèi)分布有主筋和箍筋時應分別測定，首先圈定主筋(或箍筋)的位置和展布情況，然后在兩個相鄰箍筋(或主筋)的中間部位順其走向進行測試，即可精確測定主筋(或箍筋)的位置和保護層厚度。論文出處(作者):3 3 工程概況工程概況某居民小區(qū)位于膠東半島某市的經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，由 20 余座住宅樓和商業(yè)網(wǎng)點樓以及小區(qū)花園等建筑物組成。其中 1#、6#、7

7、#、8#住宅樓均為六層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積分別為 3390m2、3390m2、4050m2、4812m2。工程于 2002 年 10 月開工建設，至 2003 年 3 月整體工程已進入裝修、裝飾階段。受建設單位委托，水利部天津水利水電勘測設計研究院巖土工程技術中心工程質(zhì)量檢測部，于 2003 年 3 月 2831 日對該項目框架現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件強度及鋼筋分布情況進行了抽樣檢測。至測試之日，抽樣中混凝土構(gòu)件的齡期基本達到 28 天的要求。抽檢結(jié)果較為全面、客觀的反映了該結(jié)構(gòu)混凝土強度指標和鋼筋的分布特征，為建設工程的竣工驗收和評價提供了科學依據(jù)。使用儀器為：北京市康科瑞工程檢測技術有限責任公司生產(chǎn)的

8、 ht225w 全自動數(shù)字式回彈儀；湖南湘潭市自動化技術研究所生產(chǎn)的 sd-1 型聲波檢測儀以及與之配套的 50khz 平面型厚度振動模式換能器；瑞士 proceqazurich 公司生產(chǎn)的 profometer5 型混凝土鋼筋掃描儀。測試所用儀器設備均在計量認證有效期內(nèi)，現(xiàn)場實施期間性能穩(wěn)定、工作正常。4 4 檢測結(jié)果及分析檢測結(jié)果及分析4.14.1 混凝土強度檢測混凝土強度檢測由各構(gòu)件不同測區(qū)內(nèi)測得的聲速值和回彈值，按照超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程(cecs02：88)推薦的結(jié)構(gòu)混凝土測強計算公式(7)(當粗骨料為碎石時)換算混凝土強度：式中：fcuc,i第i測區(qū)混凝土強度換算值，mpa；vai第i個測區(qū)修正后聲速值，km/s；rai第i個測區(qū)修正后的回彈值。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值fcu,e可按：單個構(gòu)件處理，批量構(gòu)件處理等方式求得(具體步驟詳見有關規(guī)范或規(guī)程)，選用時應視具體情況而定。本次抽檢按單個構(gòu)件處理方式求取混凝土強度推定值，即取該構(gòu)件各測區(qū)中最小的混