建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課件結(jié)構(gòu)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)

第8章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)

本章包括以下幾方面的內(nèi)容：混凝土強(qiáng)度的無(wú)損及局部破損檢測(cè)技術(shù)混凝土內(nèi)部缺陷檢測(cè)技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋檢測(cè)位置和鋼筋銹蝕砌體強(qiáng)度的無(wú)損及局部破損檢測(cè)技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)中檢測(cè)鋼材及焊縫的質(zhì)量學(xué)習(xí)目的及要求：通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要求了解非破損檢測(cè)技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用的意義。掌握回彈、超聲和超聲-回彈綜合法等非破損檢測(cè)技術(shù)和鉆芯法、后裝拔出法等局部破損檢測(cè)技術(shù)測(cè)定混凝土強(qiáng)度的原理和測(cè)試方法、砌體強(qiáng)度間接測(cè)定方法和砌體結(jié)構(gòu)原位測(cè)定砌體強(qiáng)度的原理和測(cè)試方法8.1概述

生產(chǎn)性結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大多屬于結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)性質(zhì)，具有直接的生產(chǎn)目的，不論哪種試驗(yàn)?zāi)康?，由于其試?yàn)對(duì)象明確，除了預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量檢驗(yàn)在預(yù)制廠進(jìn)行以外，大部分都是在結(jié)構(gòu)所在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。更由于這些結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)后一般均要求能繼續(xù)使用，所以一般都要求是非破壞性的。

結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采用傳統(tǒng)的荷載試驗(yàn)方法控制試驗(yàn)荷載量的前提下，檢測(cè)結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力。非破損或半破損試驗(yàn)的檢測(cè)技術(shù)必須以不破壞和不損傷構(gòu)件材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不影響結(jié)構(gòu)整體工作性能和不危機(jī)結(jié)構(gòu)安全的情況下，利用和依據(jù)物理學(xué)的力、聲、電、磁和射線等原理、技術(shù)和方法，檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的力學(xué)強(qiáng)度、彈塑性性質(zhì)、斷裂性能、缺陷損傷以及耐久性等，并以此推定結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度和檢測(cè)內(nèi)部缺陷的一種測(cè)試技術(shù)。

非破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度方法是以硬化混凝土的某些物理量與混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度之間的相關(guān)性為基本依據(jù)，在不破壞結(jié)構(gòu)混凝土的前提下，測(cè)量混凝土的某些物理特性，如混凝土表面回彈值、聲速在混凝土內(nèi)部的傳播速度。并按相關(guān)關(guān)系推出混凝土的強(qiáng)度作為檢測(cè)結(jié)果。分類(lèi)：回彈法、超聲法和回彈-超聲綜合法在實(shí)際工程中使用較多。半破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度方法是以在不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的前提下，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上直接進(jìn)行局部的微破損試驗(yàn)，或直接取樣試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，推算出混凝土強(qiáng)度作為檢測(cè)結(jié)果。目前，使用較多的是鉆芯法和拔出法。非破損檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷的方法該方法用以測(cè)定結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中因澆搗、成型、養(yǎng)護(hù)等因素造成的蜂窩、孔洞、溫度或干縮裂縫，保護(hù)層厚度不當(dāng)?shù)热毕?，以及結(jié)構(gòu)在使用中因火災(zāi)、腐蝕、受凍等非受力因素造成的混凝土損傷。目前，廣泛應(yīng)用超聲脈沖法探測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷。非破損檢測(cè)技術(shù)的最大特點(diǎn)可以直接在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上進(jìn)行全面檢測(cè)，可以比較真實(shí)地反映構(gòu)件材料在測(cè)定時(shí)的實(shí)際強(qiáng)度，可以在不破壞結(jié)構(gòu)和不影響使用性能的條件下檢測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部有關(guān)材料質(zhì)量的信息。主要完成的任務(wù)：1.評(píng)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量評(píng)定新建結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量是工程驗(yàn)收的依據(jù)；檢測(cè)受災(zāi)結(jié)構(gòu)的破壞情況；評(píng)價(jià)有爭(zhēng)議結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能，為處理事故和結(jié)構(gòu)加固提供正確依據(jù)。2.加強(qiáng)施工管理，控制施工進(jìn)度通過(guò)檢測(cè)砼強(qiáng)度，確定砼構(gòu)件養(yǎng)護(hù)、拆模和施加預(yù)應(yīng)力的時(shí)間等，使之成為控制和保證施工質(zhì)量的重要手段。3.診斷已建結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性，評(píng)定已建結(jié)構(gòu)的可靠度等級(jí)和估算剩余壽命。8.2混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)常用方法回彈法超聲波法超聲回彈綜合法拔出法鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》

《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》《后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》8.2.1回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度1.回彈法定義用回彈儀彈擊混凝土表面，由儀器重錘回彈能量的變化，反映混凝土的彈性和塑性性質(zhì)的方法其回彈距離與被碰撞構(gòu)件的硬度成正比通過(guò)測(cè)量混凝土的表面硬度來(lái)推算抗壓強(qiáng)度2.回彈儀的構(gòu)造和率定在未使用狀態(tài)，彈擊桿處于回縮狀態(tài);測(cè)試時(shí)，按下按鈕，讓彈擊桿伸出套筒，此時(shí)，掛鉤掛上重錘，拉力彈簧處于松弛狀態(tài)；保持回彈儀與被測(cè)構(gòu)件表面成垂直狀態(tài)，讓彈擊桿徐徐壓回套筒，拉力彈簧逐漸緊張，重錘脫鉤，拉力彈簧帶動(dòng)重錘向前與彈擊桿碰撞，彈擊桿又與砼表面碰撞，碰撞產(chǎn)生的回彈使重錘向后運(yùn)動(dòng)，向后運(yùn)動(dòng)的距離稱(chēng)為回彈距離；按下按鈕，從回彈儀標(biāo)尺上可以讀出回彈距離，稱(chēng)為回彈值?；貜梼x的率定在使用回彈儀前，應(yīng)在洛式硬度HRC為60±2的鋼砧上，在室溫20±5℃的條件下進(jìn)行率定。鋼砧應(yīng)穩(wěn)固地平放在剛度大的砼實(shí)體上，回彈儀向下彈擊，取連續(xù)3次的穩(wěn)定回彈值進(jìn)行平均，彈擊桿應(yīng)分4次旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)900的率定平均值應(yīng)符合80±2.3.回彈儀的工作原理使用回彈儀的彈擊拉簧驅(qū)動(dòng)儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過(guò)中心導(dǎo)桿，彈擊混凝土的表面，并測(cè)得重錘反彈的距離x，以反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比為回彈值R，由它與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系來(lái)推定混凝土強(qiáng)度。L—彈簧的初始拉伸長(zhǎng)度；x—重錘反彈位置或重錘回彈時(shí)彈簧拉伸長(zhǎng)度

回彈儀工作原理示意圖回彈距離與碰撞物體的硬度有關(guān)，物體的硬度越大，碰撞時(shí)，回彈距離就越大。砼的強(qiáng)度與其表面硬度有密切的關(guān)系。

目前回彈法測(cè)定混凝土強(qiáng)度均采用經(jīng)驗(yàn)歸納法建立混凝土強(qiáng)度與回彈值之間的一元回歸公式。

fccu=A+BRm建立混凝土強(qiáng)度f(wàn)ccu與回彈值Rm及主要影響因素（如砼表面碳化深度d）之間的二元回歸公式。

fccu=ARBm·10cdm式中：A,B,C--常數(shù)項(xiàng)，按原材料等因素不同而變化。fccu--混凝土強(qiáng)度Rm--回彈值4.回彈儀規(guī)格重型HT-3000大體積普通混凝土中型HT-225一般混凝土輕型HT-100輕質(zhì)混凝土或磚特輕HT-28砌體砂漿

5.特點(diǎn)及適用范圍優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試快速、對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷、檢測(cè)費(fèi)用低等。誤差一般在13%以?xún)?nèi)?；貜梼x使用時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為-4℃-40℃回彈法主要用于已建和新建結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，適用于抗壓強(qiáng)度10-60MPa的砼。測(cè)量受結(jié)構(gòu)表面狀況影響，如混凝土不同澆筑面、潮濕面、老建筑物表面風(fēng)化及碳化較深等，都會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果。6.回彈法檢測(cè)砼強(qiáng)度的影響因素1）回彈儀測(cè)試角度的影響回彈儀在非水平方向測(cè)試時(shí)，由于重力作用使測(cè)試結(jié)果與水平方向不同，這時(shí)應(yīng)根據(jù)回彈儀軸線與水平方向的角度α對(duì)回彈值進(jìn)行修正。2）砼不同澆筑面的影響

砼不同的澆筑面有不同的狀況，由于砼的分層泌水現(xiàn)象，構(gòu)件底部石子較多，回彈值偏高。表層因泌水，水灰比略大，回彈值偏低。所以測(cè)試時(shí)要盡量選擇構(gòu)件澆筑的側(cè)面，否則應(yīng)進(jìn)行修正。3）齡期和碳化的影響砼碳化現(xiàn)象——已硬化的砼表面受空氣中co2的作用，使水泥中氫氧化鈣逐漸生成硬度較高的碳酸鈣。砼表面硬度隨著碳化深度的增加而逐漸增大，從而顯著影響了砼強(qiáng)度換算值與回彈值的相關(guān)關(guān)系，因此需要進(jìn)行碳化修正。4）養(yǎng)護(hù)方法和溫度的影響對(duì)相同強(qiáng)度等級(jí)的砼，因?yàn)轫藕什煌箯?qiáng)度發(fā)展不同，表面硬度也不同。砼表面濕度越大，回彈值越低。在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡可能采用干燥狀態(tài)的砼進(jìn)行測(cè)試，以減小濕度對(duì)回彈值的影響。7.回彈法檢測(cè)技術(shù)（1）回彈法檢測(cè)結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度有兩類(lèi)方法單個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的逐個(gè)檢測(cè)

主要用于混凝土強(qiáng)度質(zhì)量有懷疑的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)澆整體樓板、連續(xù)墻、煙囪等；單獨(dú)構(gòu)件如整體結(jié)構(gòu)中的梁、板、屋架等，以及有明顯施工質(zhì)量問(wèn)題和受災(zāi)破壞的某些結(jié)構(gòu)。成批構(gòu)件的抽樣檢測(cè)

主要用于構(gòu)件廠或工地等現(xiàn)場(chǎng)在相同生產(chǎn)工藝下，強(qiáng)度等級(jí)相同，原材料和配合比基本一致，同條件養(yǎng)護(hù)且齡期相近的成批預(yù)制構(gòu)件。被抽樣構(gòu)件數(shù)量應(yīng)不少于同類(lèi)構(gòu)件總數(shù)的30%，且測(cè)區(qū)總數(shù)應(yīng)不少于100個(gè)。（2）回彈法檢測(cè)技術(shù)---測(cè)區(qū)的選擇與布置每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)；測(cè)區(qū)面積不宜大于0.04m2，最好容納16個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)。對(duì)長(zhǎng)度小于3m且高度小于0.6m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于5個(gè)。相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以?xún)?nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。測(cè)區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面。當(dāng)不能滿足時(shí)，可選砼澆筑的表面或底面。測(cè)區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)可測(cè)面上，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，且應(yīng)均勻分布。在構(gòu)件的重要受力部位、薄弱部位及容易產(chǎn)生缺陷的部位必須布置測(cè)區(qū)。測(cè)區(qū)必須避開(kāi)預(yù)埋件和鋼筋密集區(qū)。測(cè)區(qū)表面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面。必要時(shí)可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉末或碎屑。（3）回彈法檢測(cè)技術(shù)---回彈值測(cè)量測(cè)讀方式--彈擊時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測(cè)面，緩慢施壓、準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位。每個(gè)測(cè)區(qū)的兩個(gè)測(cè)面各彈擊8次，若每個(gè)測(cè)區(qū)只有一個(gè)測(cè)面則彈擊16次；同一測(cè)點(diǎn)只應(yīng)彈擊一次；每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)估讀至1；測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上。測(cè)點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)均勻分布，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距不宜小于20mm。測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于30mm；體積小、剛度差以及測(cè)試部位的厚度小于100mm的構(gòu)件，測(cè)試時(shí)應(yīng)設(shè)置支承，加以固定，防止對(duì)彈擊時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)，影響量測(cè)精度。當(dāng)回彈值過(guò)高或過(guò)低，應(yīng)在其附近補(bǔ)測(cè)。（4）碳化深度測(cè)量

碳化深度：碳酸鈣實(shí)際比較硬，所以經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間存放混凝土，它的表面會(huì)形成比較硬的表面層，把表面層的厚度稱(chēng)為碳化深度?；貜椫禍y(cè)量完畢后，應(yīng)選擇不少于構(gòu)件的30%的測(cè)區(qū)數(shù)，在有代表性的位置上測(cè)量碳化深度值。碳化深度值測(cè)量，可采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咴跍y(cè)區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度。注意事項(xiàng)清除孔洞粉末，不得用水沖洗，應(yīng)采用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界線清楚時(shí)，再用深度測(cè)量工具測(cè)量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面（已碳化混凝土顏色不變，未碳化變?yōu)榧t色）的垂直距離多次，該距離即為碳化深度值，測(cè)量不少于3次，取平均值，讀數(shù)精確至0.5mm。8.回彈值的數(shù)據(jù)處理1）回彈值的計(jì)算計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值應(yīng)從16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值求平均回彈值：式中：Rm--測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至0.1；Ri--第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值。當(dāng)回彈儀非水平或非砼澆筑側(cè)面時(shí)水平修正：非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí)頂?shù)仔拚核椒较驒z測(cè)混凝土澆筑頂面或底面時(shí)

Rm=Rmx+Rax

Rmx—相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至0.1

Rax—相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)回彈值修正值（查表）先水平修正，再頂?shù)仔拚?/p>

2）碳化深度值的計(jì)算

dm=Σdi/10(i=1-10)式中：dm--測(cè)區(qū)平均碳化深度值（mm），計(jì)算至0.5mm；di--第i次測(cè)量的碳化深度值（mm）；n--測(cè)區(qū)碳化深度測(cè)量次數(shù)。當(dāng)dm＜0.5mm時(shí)，按無(wú)碳化處理；dm＞6mm時(shí)，則按dm=6mm。9.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度計(jì)算兩種方法：《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》

JGJ/T23—2001——測(cè)強(qiáng)曲線。

《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》

SL352—20067.1——強(qiáng)度公式?；貜椫涤绊懸蛩睾芏?，比如說(shuō)混凝土骨料、砂漿強(qiáng)度、骨料性質(zhì)、骨料的粒徑等，還和混凝土添加劑，施工條件等都有關(guān)系。當(dāng)然，最主要的影響是混凝土的彈性模量的影響，二者之間關(guān)系并不簡(jiǎn)單。該關(guān)系必須通過(guò)試驗(yàn)得到，而且對(duì)于不同的混凝土要有不同的關(guān)系。我們把這個(gè)關(guān)系稱(chēng)做測(cè)強(qiáng)曲線。方法1：測(cè)強(qiáng)曲線——強(qiáng)度換算值1）

統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)某些有代表性材料、按標(biāo)準(zhǔn)的成型養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試件做些統(tǒng)計(jì)，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)得的測(cè)強(qiáng)曲線。統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線實(shí)用范圍廣，統(tǒng)計(jì)的混凝土的品種多，所以它的離散性也比較大。統(tǒng)一的測(cè)強(qiáng)曲線的強(qiáng)度包含兩個(gè)因素：一個(gè)就是混凝土的回彈值Rm，還有一個(gè)因素就是碳化深度H.2）地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線由各個(gè)省、市、自治區(qū)組織人來(lái)根據(jù)該地區(qū)使用較多的混凝土，通過(guò)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)其測(cè)強(qiáng)曲線。其檢測(cè)精度肯定要高于統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線。3）專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線 由工程單位、構(gòu)建廠、或者商品混凝土廠為某一種混凝土特制的測(cè)強(qiáng)曲線。這種測(cè)強(qiáng)曲線，由于應(yīng)用范圍更小，混凝土品種及施工條件變化更小，所以它測(cè)出來(lái)的強(qiáng)度離散性要比地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線小。對(duì)有條件的地區(qū)和部門(mén)，應(yīng)制定本地區(qū)的測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線，經(jīng)上級(jí)主管部門(mén)組織審定和批準(zhǔn)后實(shí)施。各檢測(cè)單位應(yīng)按專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線、統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的次序選用測(cè)強(qiáng)曲線。

修正當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí)，可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。試件或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)。鉆取芯樣時(shí)每個(gè)部位應(yīng)鉆取一個(gè)芯樣。計(jì)算時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)η式中：

η——修正系數(shù)，精確到0.01；fcu,i——第i個(gè)混凝土立方體試件(邊長(zhǎng)為150mm)的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa；fcor,i——第i個(gè)混凝土芯樣試件的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa；fccu,i——對(duì)應(yīng)于第i個(gè)試件或芯樣部位回彈值和碳化深度值的混凝土強(qiáng)度換算值；

n——試件數(shù)。方法2：砼強(qiáng)度公式——推定的混凝土強(qiáng)度1）測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值的確定結(jié)構(gòu)第i測(cè)區(qū)砼強(qiáng)度換算值可按?回彈法檢測(cè)砼抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程?所求的平均回彈值和平均碳化深度，由附錄表查得。當(dāng)有地區(qū)或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線，則砼強(qiáng)度換算值應(yīng)按其得出。當(dāng)強(qiáng)度高于50MPa或低于10MPa，可記為

fccu＞50MPa或fccu＜10MPa3）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值fcu，e①單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)或該構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)小于10時(shí)，以構(gòu)件最小測(cè)區(qū)強(qiáng)度值作為該構(gòu)件的砼強(qiáng)度推定值②批量檢測(cè)時(shí)，當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)強(qiáng)度值中出現(xiàn)小于10.0MPa時(shí)當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)或按批量檢測(cè)時(shí)對(duì)于按批量檢測(cè)的構(gòu)件，當(dāng)該批構(gòu)件砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)下列情況之一，該批構(gòu)件全部按單個(gè)構(gòu)件推定：

①該批構(gòu)件砼強(qiáng)度平均值＜25MPa，且強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差＞4.5MPa；

②該批構(gòu)件砼強(qiáng)度平均值≥25MPa，且強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差＞5.5MPa；平均回彈值Rm測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值fcu,i(MPa)平均碳化深度值dm(mm)00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5≥630.624.323.622.821.920.920.219.418.71817.5171615.230.824.623.923.122.121.220.419.718.918.217.717.216.215.431.024.924.223.422.421.420.719.919.218.417.917.416.415.531.225.224.423.722.721.720.920.219.418.618.117.616.615.731.425.624.824.1232221.220.519.718.918.417.816.915.88.2.2超聲脈沖法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度1.超聲脈沖法所謂超聲波，是振動(dòng)頻率高于20000Hz聲波，超聲波不能引起人的聲感，實(shí)際上是一種機(jī)械波。超聲波在各種介質(zhì)中都能夠傳播，介質(zhì)不同，它的傳播速度也不同。超聲波的檢測(cè)技術(shù)，就是測(cè)量超聲波在介質(zhì)當(dāng)中的傳播速度。混凝土波速與強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)性，強(qiáng)度越高，波速越快。根據(jù)率定的關(guān)系曲線，由波速即可推算強(qiáng)度。2.超聲法檢測(cè)原理超聲檢測(cè)儀發(fā)出高頻脈沖信號(hào)，激勵(lì)安裝了壓電晶體的發(fā)射探頭，利用壓電效應(yīng)將脈沖電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，即超聲波。超聲波穿過(guò)砼構(gòu)件，接收探頭再將超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。由于接收探頭和發(fā)射探頭實(shí)現(xiàn)了電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，因此又分別被稱(chēng)為發(fā)生換能器和接收換能器。超聲波在砼中傳播的時(shí)間，稱(chēng)為聲時(shí)；將發(fā)射探頭與接收探頭之間的距離除以聲時(shí)，得到超聲波在砼中傳播的速度，稱(chēng)為聲速；基本原理超聲波在砼中傳播時(shí)，由于砼內(nèi)部材料不均勻，粗骨料和水泥膠凝體之間存在界面等缺陷。遇到不同介面，超聲波將產(chǎn)生反射、折射、繞射及衰減等，從而使傳播的聲時(shí)、振幅、波形、頻率等發(fā)生相應(yīng)變化，接收探頭接收到的是經(jīng)過(guò)多次多次反射、折射等變化的超聲波信號(hào)。超聲檢測(cè)儀將從發(fā)射探頭發(fā)射的脈沖信號(hào)第一次到達(dá)接收探頭的信號(hào)稱(chēng)為首波。超聲檢測(cè)儀主要檢測(cè)首波到達(dá)的時(shí)間和首波的波形，依據(jù)信息主要是聲時(shí)、距離、聲速和首波?；炷脸暡z測(cè)儀器的基本電路利用砼立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu與超聲波在砼中的傳播參數(shù)（聲速、衰減等）之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)檢測(cè)砼強(qiáng)度超聲波在混凝土當(dāng)中的傳播速度與混凝土的彈性模量是相關(guān)的，而彈性模量又與強(qiáng)度相關(guān)。超聲波的檢測(cè)技術(shù)，就是測(cè)量超聲波在介質(zhì)當(dāng)中的傳播速度?；炷敛ㄋ倥c強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)性，強(qiáng)度越高，波速越快。根據(jù)率定的關(guān)系曲線，由波速即可推算強(qiáng)度。為了推算這個(gè)強(qiáng)度，就必須建立混凝土強(qiáng)度與超聲波在混凝土當(dāng)中傳播速度的關(guān)系曲線，稱(chēng)為測(cè)強(qiáng)曲線（fccu～v

），它是提高檢測(cè)混凝土強(qiáng)度可靠性的關(guān)鍵。影響測(cè)強(qiáng)曲線的主要因素：利用超聲聲速對(duì)砼強(qiáng)度進(jìn)行大致判斷的參考數(shù)據(jù)聲速（m/s）砼質(zhì)量4500優(yōu)3500-4500好3000-3500不佳或有問(wèn)題2000-3000差2000很差3.超聲法的檢測(cè)技術(shù)及測(cè)區(qū)選擇和測(cè)點(diǎn)布置⑴當(dāng)單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，要求不少于10個(gè)測(cè)區(qū)且測(cè)區(qū)表明編號(hào)。⑵對(duì)同批構(gòu)件按抽樣檢測(cè)，抽樣數(shù)不少于同批構(gòu)件數(shù)的30%。，且不少于4個(gè)。同樣每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)。⑶測(cè)區(qū)應(yīng)選擇試件澆筑砼的模板側(cè)面，一般以200mm×200mm的面積為一測(cè)區(qū)。相鄰測(cè)區(qū)間距不大于2m。⑷測(cè)區(qū)應(yīng)避開(kāi)鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件。⑸測(cè)試面應(yīng)清潔平整、干燥無(wú)缺陷和飾面層。⑹（為了使構(gòu)件檢測(cè)條件和方法盡可能與建立率定曲線時(shí)的條件、方法一致）每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)在相對(duì)測(cè)試面上對(duì)應(yīng)布置3個(gè)或5個(gè)測(cè)點(diǎn)，相對(duì)面上對(duì)應(yīng)的輻射和接收換能器應(yīng)在同一軸線上,使每對(duì)測(cè)點(diǎn)的測(cè)距最短。⑺測(cè)試時(shí)必須保持換能器與被測(cè)砼表面有良好的耦合，并利用黃油或凡士林等耦合劑，以減少聲能的反射損失。測(cè)區(qū)聲波傳播速度

vi=L/tmi

tmi=（t1+t2+t3）/3式中：vi---第i測(cè)區(qū)聲速值，km/s；L---超聲測(cè)距，mm；

tmi---第i測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值，μs；

t1、t2、t3---測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。聲速修正當(dāng)在混凝土的澆筑頂面或地面測(cè)試時(shí)，聲速值應(yīng)作修正：

vα=βv

式中：

vα---修正后的測(cè)區(qū)聲速值，km/s；

β---超聲測(cè)試面修正系數(shù)，在頂面或底面測(cè)試時(shí)β=1.034，在側(cè)面時(shí)，β=1.由試驗(yàn)量測(cè)的聲速，按率定的fccu-v曲線求得砼的強(qiáng)度換算值，并推定結(jié)構(gòu)砼的強(qiáng)度。對(duì)于各種類(lèi)型的混凝土不可能有統(tǒng)一的曲線，最好根據(jù)已經(jīng)建立的專(zhuān)門(mén)曲線，才可得到比較滿意的精度。8.2.3超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度1.超聲回彈綜合法的工作原理

超聲法和回彈法都是以砼材料的應(yīng)力應(yīng)變行為與砼強(qiáng)度之間的相互關(guān)系為依據(jù)的。√超聲波在砼材料中的傳播速度反映了材料的彈性性質(zhì)，它反映了砼內(nèi)部構(gòu)造的有關(guān)信息?！袒貜椃ǖ幕貜椫捣从沉隧诺膹椥孕再|(zhì)，同時(shí)也反映了砼的塑形性質(zhì)，但只能確切反映砼表層約3cm左右厚度的狀態(tài)。2.超聲回彈綜合法是建立在超聲波傳播速度和回彈值與砼抗壓強(qiáng)度之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，以超聲波速度和回彈值綜合反映砼抗壓強(qiáng)度的一種非破損檢測(cè)方法。3.綜合法特點(diǎn)：

既能反映砼彈性，又能反映砼的塑性；即反映砼的表層狀態(tài)，又能反映砼的內(nèi)部構(gòu)造。這樣由表及里，較為確切的反映砼的強(qiáng)度。綜合法優(yōu)點(diǎn)：⑴綜合法可以減少砼齡期和含水率的影響砼含水率大，回彈值偏低，而超聲波的聲速偏高；砼齡期長(zhǎng)，回彈值因砼表面碳化深度增加而增加，但超聲聲速隨齡期的增加幅度有限。綜合法可以使單一法測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的影響得到相互補(bǔ)償。⑵綜合法將測(cè)量范圍加大，且提高了測(cè)試精度，較全面的反映了砼的實(shí)際質(zhì)量?；貜椃ú贿m合測(cè)試低強(qiáng)混凝土，因?yàn)樵摲ㄍㄟ^(guò)砼表層的彈性和硬度反映砼的強(qiáng)度，測(cè)低強(qiáng)砼時(shí)，由于彈擊可能產(chǎn)生較大塑性變形，影響測(cè)試精度；超聲法對(duì)較高強(qiáng)度的砼不敏感，因?yàn)樵摲ㄍㄟ^(guò)整個(gè)截面的彈性特性反映砼的強(qiáng)度，而超聲波的聲速隨砼強(qiáng)度增長(zhǎng)到一定程度后，增長(zhǎng)速度下降。綜合法可以?xún)?nèi)外結(jié)合，相互彌補(bǔ)。4.超聲回彈綜合法的檢測(cè)技術(shù)嚴(yán)格遵照《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS02:88）的要求進(jìn)行?；貜椫档牧繙y(cè)與計(jì)算與回彈法中所述規(guī)定相同，但不需要量測(cè)混凝土的碳化深度，因?yàn)樘蓟疃容^大的砼，由于齡期較長(zhǎng)而含水率相應(yīng)降低，以致超聲波速稍有下降，因此在綜合法關(guān)系中可以抵消回彈上升所造成的影響。綜合法要求超聲的測(cè)點(diǎn)（每測(cè)區(qū)3個(gè)）應(yīng)布置在同一測(cè)區(qū)的回彈值的測(cè)試面上，但測(cè)量聲速的換能器的安裝位置不宜與回彈儀的彈擊測(cè)點(diǎn)重疊。結(jié)構(gòu)的每一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)，宜先進(jìn)行回彈測(cè)試，然后進(jìn)行超聲測(cè)試。同時(shí)要注意，只有同一個(gè)測(cè)區(qū)的回彈值和聲速值才能作為該測(cè)區(qū)砼強(qiáng)度的綜合參數(shù)，不同測(cè)區(qū)的測(cè)量值不得混用。5.混凝土強(qiáng)度的推定⑴結(jié)構(gòu)第i個(gè)測(cè)區(qū)的砼強(qiáng)度換算值應(yīng)按檢測(cè)修正后的回彈值和聲速值，優(yōu)先采用專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線推定。當(dāng)無(wú)該類(lèi)曲線時(shí)，也可按《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定確定。⑵當(dāng)結(jié)構(gòu)所用材料與指定的測(cè)強(qiáng)曲線所用材料有較大差異時(shí)，需用同條件試塊或從結(jié)構(gòu)測(cè)區(qū)鉆取的砼芯樣進(jìn)行修正，此時(shí)，得到的砼強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)可按《規(guī)程》進(jìn)行計(jì)算。最后，結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度推定值可按《規(guī)程》所列條件確定。8.3混凝土強(qiáng)度的局部破損檢測(cè)技術(shù)8.3.1鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度1.鉆芯法定義鉆芯法是使用專(zhuān)用的取芯鉆機(jī)，從被檢測(cè)的結(jié)構(gòu)上直接鉆取圓柱形的砼芯樣，并根據(jù)芯樣的抗壓強(qiáng)度推定砼的立方抗壓強(qiáng)度。它不需要建立砼的某種物理量與強(qiáng)度之間的換算關(guān)系，被認(rèn)為是一種較直觀可靠的檢測(cè)砼強(qiáng)度的方法?！躲@芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》2.主要用途（適用于砼強(qiáng)度等級(jí)大于C10的結(jié)構(gòu)）3.鉆芯法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需建立混凝土某種物理量與強(qiáng)度之間的換算關(guān)系，具有直觀、準(zhǔn)確，代表性強(qiáng)，可同時(shí)檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷等優(yōu)點(diǎn)，在工程檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)：是對(duì)結(jié)構(gòu)造成局部破損，芯樣數(shù)目有限，鉆芯及芯樣加工需要專(zhuān)用的設(shè)備和較長(zhǎng)的時(shí)間。鉆芯法除了檢測(cè)混凝土強(qiáng)度外，還可以通過(guò)芯樣檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫深度、受火或受凍砼的損傷深度等內(nèi)部缺陷。鉆芯法在結(jié)構(gòu)原位試驗(yàn)中檢測(cè)混凝土強(qiáng)度和缺陷，是其他非破損檢測(cè)方法不可取代的一種有效方法。在實(shí)際工作中，常將鉆芯法和其他非破損檢測(cè)法結(jié)合使用，一方面利用非破損檢測(cè)法檢測(cè)砼的均勻性，以減少鉆芯數(shù)量；另一方面，又利用鉆芯法來(lái)校正其他方法的檢測(cè)結(jié)果，提高檢測(cè)的可靠性。4.芯樣鉆取及加工的技術(shù)要求⑴鉆取芯樣的鉆孔取芯機(jī)是帶有人造金剛石的薄壁空心圓形鉆頭的專(zhuān)用機(jī)具，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，從被測(cè)構(gòu)件上直接截取與空心鉆頭內(nèi)徑相同的圓柱形砼芯樣。鉆取芯樣時(shí)應(yīng)用冷卻水冷卻鉆頭和排除砼料屑。⑵鉆芯法檢測(cè)適用于砼強(qiáng)度等級(jí)＞C10，＜C80的結(jié)構(gòu)。⑶鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)受力較小的部位和砼強(qiáng)度質(zhì)量具有代表性的部位，應(yīng)避開(kāi)主筋、預(yù)埋件和管線的位置，并盡量避開(kāi)其他鋼筋。如與其他非破損檢測(cè)方法綜合測(cè)定砼強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)在同一測(cè)區(qū)鉆取芯樣。⑷取樣位置要求：鉆取芯樣前，應(yīng)事先探明鋼筋位置，即芯樣試件內(nèi)不含鋼筋，特別是不允許有芯樣軸線平行的縱向鋼筋，以免影響芯樣強(qiáng)度。如不能避免，則每個(gè)芯樣內(nèi)最多只允許含有二根直徑小于10mm的鋼筋，且鋼筋與芯樣軸線基本垂直并不得露出端面。⑸數(shù)量要求：?jiǎn)蝹€(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，每個(gè)構(gòu)件的鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)；對(duì)于較小的構(gòu)件，鉆芯數(shù)量可取2個(gè)。對(duì)構(gòu)件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，取芯位置和數(shù)量可由已知質(zhì)量薄弱部位的大小決定，檢測(cè)結(jié)果僅代表取芯位置的砼質(zhì)量，不能據(jù)此對(duì)整個(gè)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)整體的砼強(qiáng)度作出總體評(píng)價(jià)。⑹尺寸要求：鉆取的芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，在任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍。鉆取芯樣的薄壁鉆頭內(nèi)徑為100mm或150mm，芯樣抗壓試件的高度和直徑比為1～2。⑺芯樣加工和修補(bǔ)要求：為防止芯樣端面不平整導(dǎo)致應(yīng)力集中和實(shí)測(cè)強(qiáng)度偏低，芯樣端面必須進(jìn)行加工，可在磨平機(jī)上磨平，也可用水泥砂漿等磨平。⑻試件在試驗(yàn)前在養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)一周，后進(jìn)行芯樣的抗壓試驗(yàn)。5.影響鉆芯法檢測(cè)結(jié)果的主要因素⑴芯樣端面的平整程度

⑵芯樣的干濕度⑶芯樣的尺寸鉆芯機(jī)6.芯樣抗壓試驗(yàn)和混凝土強(qiáng)度推定芯樣試件的砼強(qiáng)度換算值按下式計(jì)算：

fccu=α4F/πｄ2式中：fccu—芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算值（MPa）;

F—芯樣試件抗壓試驗(yàn)測(cè)得的最大壓力（N）;d—芯樣試件平均直徑（mm）；

α—不同高徑比的芯樣試件砼換算強(qiáng)度的修正系數(shù)芯樣試件混凝土換算強(qiáng)度的修正系數(shù)高徑比h/d1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0系數(shù)α1.001.041.071.101.131.151.171.191.201.221.24試驗(yàn)證明：以直徑100mm或150mm，高徑比h/d=1的圓柱體芯樣試件的抗壓測(cè)試值，其與邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊強(qiáng)度基本上是一致的，因此可直接作為混凝土的強(qiáng)度換算值。對(duì)于單個(gè)構(gòu)件或其局部區(qū)域取構(gòu)件砼換算強(qiáng)度最小值作為結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度代表值。由于構(gòu)件在外力下，混凝土的破壞一般都是首先出現(xiàn)在最薄弱的區(qū)域，因此鉆芯法規(guī)程規(guī)定，對(duì)于單個(gè)構(gòu)件的局部區(qū)域，取芯樣試件混凝土換算強(qiáng)度中的最小值作為代表值推定結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度。鉆孔取樣后結(jié)構(gòu)上留下的孔洞必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，一般修補(bǔ)后構(gòu)件的承載能力會(huì)低于未鉆孔前的承載能力，所以鉆芯法不宜普遍使用，更不宜在一個(gè)受力區(qū)域內(nèi)集中鉆孔取芯。8.3.2拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度1.拔出法定義拔出法試驗(yàn)是用一金屬錨固件預(yù)埋入未硬化的混凝土澆筑構(gòu)件內(nèi)（預(yù)埋拔出法），或在已硬化的混凝土構(gòu)件上鉆孔埋入一膨脹螺栓（后裝拔出法），然后測(cè)試錨固件或膨脹螺栓被拔出時(shí)的拉力，由被拔出的錐臺(tái)形混凝土塊的投影面積，確定混凝土的拔出強(qiáng)度，推算混凝土的立方抗壓強(qiáng)度，也是一種半破損試驗(yàn)的檢驗(yàn)方法?；炷令A(yù)埋件抽取測(cè)試儀2.拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理原理：依據(jù)混凝土的抗拔力與抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系提出的，即混凝土抗壓強(qiáng)度f(wàn)c與極限抗拔力F之間具有良好的線性關(guān)系。進(jìn)行拔出試驗(yàn)時(shí)，拔出儀以承力環(huán)為反力座和約束圈，通過(guò)拉桿對(duì)錨固件施加拉力。隨拔出力F不斷加大，混凝土的主拉應(yīng)力達(dá)到極限值，使之沿著2α的圓錐面產(chǎn)生開(kāi)裂破壞，使一個(gè)圓錐體脫離砼母體而被拔出，這時(shí)砼的抗拔強(qiáng)度f(wàn)p為：

fp=F/A

式中：A---拔出截頭圓錐體脫離混凝土的側(cè)面積（mm2）.由大量試驗(yàn)和理論分析可知，混凝土拔出強(qiáng)度f(wàn)p接近于抗拉強(qiáng)度f(wàn)t，混凝土拔出強(qiáng)度f(wàn)p和立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)c都是抗拉強(qiáng)度f(wàn)t的一元增函數(shù)：

fp=ah2ftfc=b（ft）c，式中：h---錨固件的錨固深度

a、b、c---常數(shù)當(dāng)用拔出力F或檢測(cè)砼抗壓強(qiáng)度時(shí)很少受其他因素影響，因此，二者之間具有良好的線性關(guān)系。3.預(yù)埋拔出法和后裝拔出法1）預(yù)埋拔出法（LOK試驗(yàn)）在澆筑砼前，于砼表層以下一定距離預(yù)先埋入一金屬錨固件，待砼硬化以后，通過(guò)拔出儀對(duì)錨固件施加拔力，使砼沿著一個(gè)與軸線成2α角度的圓錐面破裂而被拔出，根據(jù)專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線，由拔出力推定砼的抗壓強(qiáng)度。由于必須事先在構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋金屬錨固件，使用上有一定的局限性。但該試驗(yàn)可靠性較好，尤其適用于現(xiàn)場(chǎng)作為砼質(zhì)量控制的檢測(cè)手段，如確定停止養(yǎng)護(hù)、拆模時(shí)間及施加后張法預(yù)應(yīng)力的時(shí)間等。2）后裝拔出法（CAPO試驗(yàn)）在結(jié)構(gòu)的硬化砼表面通過(guò)專(zhuān)用鉆孔機(jī)，磨槽機(jī)進(jìn)行鉆孔、磨槽和嵌入錨固件后，進(jìn)行拔出試驗(yàn)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。是針對(duì)預(yù)埋法的不足并在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)砼強(qiáng)度檢測(cè)的一種方法。我國(guó)已頒布《后裝拔出法混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》。3.后裝法混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)⑴特點(diǎn)--被檢測(cè)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于10.0MPa。檢測(cè)部位砼表層與內(nèi)部質(zhì)量應(yīng)一致，當(dāng)表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，應(yīng)將薄弱表層的混凝土清除后方可進(jìn)行檢測(cè)。

最突出特點(diǎn)是可以檢測(cè)抗壓強(qiáng)度高達(dá)85MPa的混凝土強(qiáng)度。⑵試驗(yàn)裝置圓環(huán)式拔出試驗(yàn)裝置適用于石子粒徑較?。ā?0mm）的混凝土，對(duì)混凝土的損傷較小，但試驗(yàn)時(shí)要求測(cè)試部位的混凝土表面必須平整。三點(diǎn)式拔出試驗(yàn)裝置適用于石子粒徑較大（≥60mm）的混凝土，對(duì)混凝土的損傷較大，但試驗(yàn)時(shí)對(duì)測(cè)試部位的混凝土表面平整度要求不高。對(duì)于鉆孔、磨槽、錨固件安裝等技術(shù)要求，均應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》的規(guī)定。⑶測(cè)點(diǎn)布置①結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度可按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)或同批構(gòu)件按批抽樣檢測(cè)。按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)3個(gè)拔出力中最大拔出力和最小拔出力與中間值之差均小于或大于中間值的5%，僅布置3個(gè)點(diǎn)即可；當(dāng)最大拔出力或最小拔出力與中間值之差均大于中間值5%時(shí)，應(yīng)在最小拔出力測(cè)點(diǎn)附近再加測(cè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)同批構(gòu)件按批抽樣檢測(cè)時(shí)，抽樣數(shù)量應(yīng)不少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件不應(yīng)少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。②測(cè)點(diǎn)宜布置在構(gòu)件混凝土成型的側(cè)面，如不能滿足，可布置在混凝土成型的表面或底面。③測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在構(gòu)件受力較大及薄弱部位，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的間距不應(yīng)小于10h，測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣不應(yīng)小于4h（h為錨固件的錨固深度）。④測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)接縫、蜂窩、麻面部位和混凝土表層的鋼筋、預(yù)埋件。測(cè)試面應(yīng)平整、清潔、干燥、飾面層等應(yīng)予清除，必要時(shí)進(jìn)行磨平處理。⑤拔出試驗(yàn)后，應(yīng)對(duì)不出試驗(yàn)造成的混凝土破損部位進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。⑷后裝法混凝土強(qiáng)度換算及推定必須按已經(jīng)建立的拔出力與立方抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系曲線，由拔出力確定混凝土的抗壓強(qiáng)度?；炷翉?qiáng)度換算按下式計(jì)算：fccu=aF+b式中fccu---混凝土強(qiáng)度換算值（MPa），精確至0.1MPa；F---測(cè)點(diǎn)拔出力（kN），精確至0.1kN；a，b---測(cè)強(qiáng)公式回歸系數(shù)。⑸試驗(yàn)加荷裝置①將錨固件的脹簧插入成型孔內(nèi)，通過(guò)脹桿使脹簧錨固臺(tái)階完全嵌入環(huán)形槽內(nèi)，保證錨固可靠。②加荷裝置是一專(zhuān)用的手動(dòng)液壓拔出儀，如圖示。整個(gè)加載裝置是支承在圓環(huán)式或三點(diǎn)式的試驗(yàn)裝置上，拔出儀與錨固件用拉桿對(duì)中連接，并與混凝土表面垂直，油缸進(jìn)油時(shí)對(duì)拉桿均勻施加拔力，當(dāng)混凝土開(kāi)裂破壞時(shí)，由油壓表或測(cè)力顯示器指示拔力。③拔出后，應(yīng)對(duì)拔出試驗(yàn)造成的混凝土破損部位進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。8.4混凝土內(nèi)部缺陷的超聲法檢測(cè)技術(shù)8.4.1概述1.超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理采用低頻超聲儀，測(cè)量超聲脈沖的縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度，接收波形信號(hào)的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化，來(lái)判定混凝土的缺陷。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中存在缺陷時(shí)，超聲脈沖通過(guò)缺陷會(huì)產(chǎn)生繞射，傳播速度比無(wú)缺陷混凝土的超波速度小，聲時(shí)偏長(zhǎng)。更由于波在缺陷界面會(huì)產(chǎn)生反射，因而能量顯著衰減，波幅和頻率明顯降低，接收的信號(hào)的波形平緩甚至畸變。綜合波速、波幅和頻率等參數(shù)的相對(duì)變化，對(duì)同條件下無(wú)缺陷的砼進(jìn)行比較，就可判斷和評(píng)定砼的缺陷和損傷情況。2.超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的方法⑴采用厚度振動(dòng)式換能器檢測(cè)時(shí)，可將換能器安裝于結(jié)構(gòu)的一個(gè)或兩個(gè)表面采用單面平測(cè)、雙面對(duì)測(cè)或雙面斜測(cè)等。厚度振動(dòng)式換能器的頻率宜采用20-250kHz，徑向振動(dòng)式換能器的頻率宜采用20-60kHz，直徑不宜大于32mm。當(dāng)接收信號(hào)較弱時(shí)，宜選用帶有前置放大器的接收放大器。⑵當(dāng)采用徑向振動(dòng)式換能器檢測(cè)時(shí)，則可在結(jié)構(gòu)表面鉆孔后將換能器置于鉆孔中，采用孔中對(duì)測(cè)或孔中斜測(cè)的鉆孔測(cè)試法。8.4.2混凝土裂縫檢測(cè)8.4.2混凝土裂縫檢測(cè)1.淺裂縫檢測(cè)（開(kāi)裂深度≤500mm）需要檢測(cè)的裂縫中不允許有積水或泥漿。當(dāng)結(jié)構(gòu)中有主筋穿過(guò)裂縫且與兩個(gè)換能器的連線大致平行時(shí)，布置測(cè)點(diǎn)應(yīng)使兩個(gè)換能器的連線與該鋼筋軸線至少相距1.5倍的裂縫預(yù)計(jì)深度。

⑴單面平測(cè)法

⑵雙面斜測(cè)法⑴單面平測(cè)法被測(cè)結(jié)構(gòu)的裂縫所在部位只有一個(gè)表面可供超聲檢測(cè)時(shí)，可以采用該法進(jìn)行淺裂縫的檢測(cè)。平測(cè)時(shí)應(yīng)在裂縫的被測(cè)部位，以不同的測(cè)距，按跨縫和不跨縫布置測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)步驟如下：①跨縫的聲時(shí)測(cè)量

將發(fā)射T與接收R換能器對(duì)稱(chēng)布置在以裂縫為軸線的兩側(cè)，距離為L(zhǎng)i（Li=100，150，200，250mm……），分別讀取聲時(shí)值t0i，繪制“時(shí)-距”圖，同時(shí)觀察首波相位的變化。②不跨縫的聲時(shí)測(cè)量

將將發(fā)射T與接收R換能器以相同的測(cè)距平置于裂縫同一側(cè)的完好混凝土表面，距離為L(zhǎng)i（Li=100，150，200，250mm……），分別讀取聲時(shí)值ti。③取多次量測(cè)的裂縫深度dci的平均值作為該裂縫的深度值dc。

dci=Li/2｛(t0i/ti)2-1｝1/2

mdc=1/n·Σdci式中：dci---第i次量測(cè)的裂縫深度；

Li---第i次量測(cè)超聲傳播距離；

ti，t0i---測(cè)距為L(zhǎng)i時(shí)不跨縫和跨縫量測(cè)的聲時(shí)值（uｓ）

mdc---各測(cè)點(diǎn)計(jì)算裂縫深度的平均值（mm）；

n---測(cè)點(diǎn)數(shù)。④裂縫深度的確定當(dāng)在某測(cè)距發(fā)現(xiàn)首波反相時(shí)，可用該測(cè)距及兩個(gè)相鄰測(cè)距分別計(jì)算裂縫深度dci，取此3點(diǎn)的平均值作為該裂縫的深度值。⑵雙面斜測(cè)法被測(cè)結(jié)構(gòu)都有兩個(gè)相互平行的測(cè)試表面。測(cè)試時(shí)將兩個(gè)換能器分別置于對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)1，2，3…..的位置，讀取相應(yīng)的聲時(shí)值ti，波幅值A(chǔ)i和頻率值fi。裂縫深度判定：對(duì)比各個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)，根據(jù)波幅和頻率與不通過(guò)裂縫的測(cè)點(diǎn)的比較，由波幅和頻率的突變，可以判定裂縫的深度及是否在平面方向貫通。2.深裂縫檢測(cè)（開(kāi)裂深度＞500mm）鉆孔對(duì)測(cè)法——對(duì)于大體積混凝土的深裂縫，在被測(cè)裂縫兩側(cè)鉆取測(cè)試孔，所鉆測(cè)試孔應(yīng)滿足下面要求：①兩個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)孔的間距宜為2000mm，其軸線應(yīng)保持平行。②孔徑應(yīng)比換能器直徑大5-10mm。③孔深應(yīng)至少大于裂縫預(yù)計(jì)深度700mm。④孔中粉末碎屑應(yīng)清理干凈。⑤測(cè)試時(shí)可在混凝土裂縫測(cè)孔的一側(cè)另鉆一深度較淺的比較孔，測(cè)試同樣測(cè)距的無(wú)裂縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)，對(duì)比判斷.鉆孔法檢測(cè)裂縫應(yīng)選用頻率為20-60kHz的徑向振動(dòng)式換能器。測(cè)試前應(yīng)先將測(cè)試孔中注滿清水，然后將T,R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對(duì)應(yīng)孔中，以相同高程等間距（100-500mm）從上到下同步移動(dòng)，逐點(diǎn)讀取聲時(shí)、波幅和換能器所處的深度。以換能器所處的深度h與對(duì)應(yīng)的波幅值A(chǔ)繪制h-A坐標(biāo)圖，隨著換能器位置的下移，波幅逐漸增大，當(dāng)下移至某一位置后，波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定，該位置所對(duì)應(yīng)的深度便是裂縫深度值。鉆孔法檢測(cè)裂縫深度8.4.3混凝土內(nèi)部空洞和缺陷的檢測(cè)1.檢測(cè)原理根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅或頻率的相對(duì)變化，確定異常測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，從而判斷缺陷的范圍。2.測(cè)試方法對(duì)測(cè)法---結(jié)構(gòu)具有兩對(duì)互相平行的測(cè)試面時(shí)，在測(cè)區(qū)兩對(duì)互相平行的測(cè)試面上，分別畫(huà)間距為200-300mm的網(wǎng)格，從而確定各測(cè)點(diǎn)的位置。斜測(cè)法---結(jié)構(gòu)只有一對(duì)相互平行的測(cè)試面，在測(cè)區(qū)的兩個(gè)相互平行的測(cè)試面上，分別畫(huà)出交叉測(cè)試和兩組測(cè)點(diǎn)的位置。鉆孔法---結(jié)構(gòu)測(cè)試距離較大，可在測(cè)區(qū)的適當(dāng)位置鉆出平行于結(jié)構(gòu)側(cè)面的測(cè)試孔，直徑范圍45-50mm，換能器布置如圖示。3.數(shù)據(jù)處理與缺陷的判定根據(jù)測(cè)試時(shí)記錄的每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅、頻率和測(cè)距值，通過(guò)數(shù)據(jù)處理作為缺陷判斷的依據(jù)當(dāng)某些測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)聲時(shí)延長(zhǎng)、聲能被吸收和散射、波幅降低、高頻部分明顯衰減的異常情況時(shí)，對(duì)比同條件混凝土的聲學(xué)參量，按《超聲法檢測(cè)砼缺陷技術(shù)規(guī)程》的具體規(guī)定確定混凝土內(nèi)部存在不密實(shí)區(qū)域和空洞的范圍。8.4.4混凝土表層損傷檢測(cè)混凝土或鋼混結(jié)構(gòu)在施工或使用過(guò)程中，其表層會(huì)在物理或化學(xué)作用下受到損傷，其表面損傷的厚度可以利用超聲法檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)損傷情況和外觀質(zhì)量選取有代表性部位布置測(cè)區(qū)。被測(cè)表面應(yīng)平整并處于自然干燥狀態(tài)，無(wú)接縫和飾面層。表面損傷層檢測(cè)宜選用頻率較低的厚度振動(dòng)式換能器。1.測(cè)試方法檢測(cè)時(shí)，將發(fā)射換能器在測(cè)試表面A點(diǎn)耦合后保持不動(dòng)，接收換能器依次耦合安置在B1、B2、B3……,每次移動(dòng)距離不宜大于100mm，并測(cè)讀相應(yīng)的聲時(shí)值t1、t2、t3……及兩個(gè)換能器之間的距離L1、L2、L3……，每一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)不得少于5各測(cè)點(diǎn)。如結(jié)構(gòu)的損傷層厚度不均勻時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)區(qū)數(shù)。2.數(shù)據(jù)處理及判定按各點(diǎn)聲時(shí)值和測(cè)距，繪制損傷層的檢測(cè)“時(shí)-距”圖，由于混凝土損傷后使超聲波傳播速度發(fā)生變化，“時(shí)-距”圖上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由此可分別求得超聲波在損傷混凝土與密實(shí)混凝土中的傳播速度。8.4.5灌注樁混凝土缺陷檢測(cè)本法適用于樁徑不小于0.6m的灌注樁樁身混凝土缺陷檢測(cè)根據(jù)樁徑大小預(yù)埋超聲檢測(cè)管（聲測(cè)管）樁徑為0.6-1.0m時(shí)，宜埋二根管樁徑為1.0-2.5m時(shí)，宜埋三根管，按等邊三角形布樁徑為2.5m以上時(shí)，宜埋四根管，按正方形布置聲測(cè)管之間應(yīng)保持平行，宜采用鋼管，對(duì)于樁身長(zhǎng)度小于15m的短樁，可用硬質(zhì)PVC塑料管。聲測(cè)管埋設(shè)示意圖超聲脈沖檢測(cè)方法：1.根據(jù)樁徑大小選擇合適頻率的換能器和儀器參數(shù)，一經(jīng)選定，在同批樁的檢測(cè)過(guò)程中不得隨意改變。2.將換能器分別置于兩個(gè)聲測(cè)孔的頂部或底部，以同一高度或相差一定高度等距離同步移動(dòng)，逐點(diǎn)測(cè)讀聲學(xué)參數(shù)并記錄換能器所處深度。3.測(cè)點(diǎn)間距宜為200-500mm，在普測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)可疑部位應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)或加密檢測(cè)，采用對(duì)測(cè)、交叉斜測(cè)即扇形掃射等方法，確定缺陷的位置和范圍。4.當(dāng)同一樁中埋三根或三根以上聲測(cè)管時(shí)，應(yīng)以每?jī)筛転橐粋€(gè)測(cè)試剖面，分別對(duì)所有剖面進(jìn)行檢測(cè)。灌注樁超聲測(cè)試剖面示意圖8.5砼內(nèi)部鋼筋位置和鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)8.5.1砼內(nèi)部鋼筋位置的檢測(cè)對(duì)已建砼結(jié)構(gòu)作可靠性診斷和新建砼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量進(jìn)行鑒定時(shí)，要求確定鋼筋位置、布筋情況、保護(hù)層厚度測(cè)量和估計(jì)鋼筋直徑。當(dāng)采用鉆芯法檢測(cè)砼強(qiáng)度時(shí)，為在取芯部位避開(kāi)鋼筋，也需作鋼筋位置的檢測(cè)。構(gòu)件檢驗(yàn)部位基本原理鋼筋測(cè)定儀是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行檢測(cè)的，砼帶有弱磁性，鋼筋帶有強(qiáng)磁性。砼中原來(lái)是均勻磁場(chǎng)，當(dāng)砼中配置鋼筋后，就會(huì)使磁力線集中于沿鋼筋的方向。檢測(cè)時(shí)，鋼筋測(cè)試儀的探頭接觸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)砼表面，探頭中的線圈通過(guò)交流電，線圈周?chē)彤a(chǎn)生交流磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)中由于有鋼筋存在，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓的變化值是鋼筋與探頭的距離和鋼筋直徑的函數(shù)。鋼筋越靠近探頭，鋼筋直徑越大時(shí)，感應(yīng)強(qiáng)度變化也越大。電磁感應(yīng)法比較適用與配筋稀疏與混凝土表面距離較近的鋼筋檢測(cè)。鋼筋布置在同一平面或在不同平面內(nèi)距離較大時(shí)，結(jié)果較滿意。鋼筋越接近探頭，鋼筋直徑越大，感應(yīng)的強(qiáng)度越大，相位差也越大。檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理驗(yàn)收合格標(biāo)準(zhǔn)9.5.2混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕的檢測(cè)已建結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層脹裂、剝落及鋼筋有效截面削弱等，直接影響結(jié)構(gòu)承載能力和使用壽命?；炷潦菈A性材料，在鋼筋周?chē)纬杀Ｗo(hù)性氧化膜，使之免受腐蝕。但由于砼質(zhì)量差等原因，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，其內(nèi)部產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，造成鋼筋的腐蝕，另外碳化影響，砼ph值降低，也會(huì)使鋼筋銹蝕。工作原理混凝土中鋼筋的銹蝕是一個(gè)電化學(xué)的過(guò)程，即鋼筋因銹蝕而在表面有腐蝕電流存在，使電位發(fā)生變化。利用鋼筋銹蝕程度與測(cè)量電位間建立的一定關(guān)系，由電位高低變化規(guī)律，可以判定鋼筋銹蝕的可能性及銹蝕程度。試驗(yàn)證明：負(fù)電位數(shù)值越高，鋼筋銹蝕程度越嚴(yán)重。8.6磚砌結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)磚砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度由組成砌體的塊材和砂漿的材料強(qiáng)度或施工時(shí)制作的砌體試塊強(qiáng)度來(lái)決定。已建結(jié)構(gòu)性能鑒定：√傳統(tǒng)方法：直接從砌體結(jié)構(gòu)上截取試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)試樣產(chǎn)生較大損傷?！谭瞧茡p或局部破損試驗(yàn)的方法：按照《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》8.6.1砌體強(qiáng)度的間接測(cè)定砌體強(qiáng)度間接測(cè)定法就是使用專(zhuān)門(mén)的儀器和專(zhuān)門(mén)的測(cè)試方法，在非破壞或局部破損的條件下量測(cè)硬化砂漿或塊材的某一項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)，或是與材料強(qiáng)度有關(guān)的某一物理參數(shù)，并間接推算或判定砌體強(qiáng)度。砌體強(qiáng)度直接與砂漿和磚塊的強(qiáng)度有關(guān)√磚砌體的抗壓強(qiáng)度：由砂漿強(qiáng)度等級(jí)和磚塊強(qiáng)度等級(jí)確定；√砌體沿灰縫截面破壞時(shí)的抗拉、彎曲和抗剪強(qiáng)度：由砂漿強(qiáng)度等級(jí)確定；√砌體沿塊體截面破壞時(shí)的軸心抗拉和彎曲強(qiáng)度：由塊材強(qiáng)度等級(jí)確定。1.回彈法回彈法檢測(cè)砂漿強(qiáng)度的基本原理與混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的回彈法相同。采用專(zhuān)用的HT-75型磚塊回彈儀和HT-20型砂漿回彈儀分別量測(cè)磚砌體內(nèi)的磚塊和砂漿強(qiáng)度，由反映砂漿表面的回彈值和用酚酞試劑測(cè)試的砂漿碳化深度與砂漿強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)