混凝土結(jié)構(gòu)檢測綜述_第1頁
混凝土結(jié)構(gòu)檢測綜述_第2頁
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混凝土結(jié)構(gòu)檢測綜述_第4頁
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文檔簡介

2混凝土結(jié)構(gòu)的檢測本章提要

(1)結(jié)構(gòu)檢測的作用、意義、內(nèi)容、分類和原則。(2)混凝土結(jié)構(gòu)外觀及裂縫和變形的檢測方法。(3)混凝土結(jié)構(gòu)的損壞機理,重點內(nèi)容是混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕。(4)現(xiàn)場混凝土強度檢測的方法,重點應掌握回彈法、超聲回彈綜合法。(5)混凝土耐久性的檢測內(nèi)容及其方法,重點應掌握混凝土碳化和鋼筋銹蝕的檢測。2.1概述

2.1.1檢測的作用和意義采用了新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的工程。為了保證工程的質(zhì)量,對某些重要構(gòu)件,設(shè)計中往往會提出檢測的要求,如大跨度的預應力構(gòu)件等。(3)當建筑物的施工質(zhì)量存在問題時,需要通過檢測了解問題的嚴重程度,為是否能使用、是否需要加固、怎樣加固提供依據(jù)。(4)當建筑物遭受到火災、風災、洪災、爆炸、沖撞等災害后需要通過現(xiàn)場檢測了解受災程度,以判別建筑物還能否繼續(xù)使用,是否需要加固,怎樣加固。(5)對于使用年代久遠或處于惡劣的環(huán)境下,如高溫、高濕的建筑物,材料的性能明顯惡化。如鋼筋發(fā)生銹蝕,木材出現(xiàn)腐朽、蟲蛀,磚石出現(xiàn)風化,混凝土發(fā)生了腐蝕,這時需要通過測試了解材料的性能變化以及材料老化以后結(jié)構(gòu)的性能變化的情況。(6)對一些使用年限久遠的危房,特別是歷史性建筑進行可靠性鑒定時,常常原設(shè)計資料散失或不全,另外,可能缺少建筑物在使用期間的各次大修和局部改造記錄。在這種情況下,需要對建筑進行全面調(diào)查和檢測。檢測的含義應是廣義的,不應單純局限于儀器量測的數(shù)據(jù)。檢測包括檢查和測試,前者一般是指利用目測了解結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的外觀情況,如結(jié)構(gòu)是否有裂縫,基礎(chǔ)是否有沉降,混凝土構(gòu)件表面是否存在蜂窩、麻面,鋼結(jié)構(gòu)焊縫是否存在夾渣、氣泡、咬邊,連接構(gòu)件是否松動等,主要是進行定性判別;后者是指通過工具或儀器測量了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學性能和幾何特性。對觀察到的情況要詳細寫出記錄,對測量的數(shù)據(jù)要做好原始記錄,并對原始記錄進行必要的統(tǒng)計和計算。2.1.2檢測的內(nèi)容及分類建筑結(jié)構(gòu)檢測的內(nèi)容分為:幾何量(如結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、地基沉降、結(jié)構(gòu)變形、混凝土保護層厚度、鋼筋位置和數(shù)量、裂縫寬度等);物理力學性能(如材料強度、地基的承載能力、樁的承載能力、預制板的承載能力、結(jié)構(gòu)自振周期等);化學性能(混凝土碳化、鋼筋銹蝕等)。結(jié)構(gòu)檢測按方法不同可以分為以下三類:(1)非破損檢測法(無損檢測)常用的非破損法有測定混凝土強度的回彈法、超聲波法以及回彈法、超聲波法綜合運用的所謂綜合法。(2)半破損檢測法半破損法有取芯法、拉拔法等。(3)破損檢驗法該方法主要用于數(shù)量較多的預制構(gòu)件,隨機選取有代表性的構(gòu)件,進行破壞性試驗,以測定其極限承載能力?;炷敛牧闲阅軝z測

根據(jù)混凝土材料的硬度測試混凝土的強度。但要進行碳化修正和角度修正----非破損法?;貜椃ɑ炷敛牧闲阅軝z測

根據(jù)超聲波在混凝土中的傳遞速度檢測混凝土的強度----非破損法。超聲法混凝土材料性能檢測

根據(jù)回彈法和超聲法的檢測結(jié)構(gòu)綜合評價混凝土的強度----非破損法。超聲-回彈綜合法混凝土材料性能檢測

在混凝土中鉆取芯樣,將其切成標準長度,在萬能試驗機上受以測試混凝土的強度----局部破損法。鉆芯取樣法2.1.3檢測的原則

(1)“必須、夠用”原則:檢測的范圍、內(nèi)容和數(shù)量應根據(jù)鑒定評級的需要來確定,既不能隨意省略檢測內(nèi)容,也不要盲目擴大檢測內(nèi)容。按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》(GB/T50344-2004)和表3.3.13建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測的最小樣本容量。(2)針對性原則:建筑結(jié)構(gòu)的種類很多,結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀千差萬別,必須在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上,針對每一個具體的工程制定檢測計劃。(3)規(guī)范性原則:測試方法必須符合國家有關(guān)的規(guī)范標準要求,測試儀器必須標準,測試單位必須具備資質(zhì),測試人員必須取得上崗證書。(4)科學性原則:被測構(gòu)件的抽取、測試手段的確定、測試數(shù)據(jù)的處理要有科學性,切忌頭腦里先有結(jié)論而把檢測作為證明來對待。2.2混凝土結(jié)構(gòu)的外觀

及裂縫和變形檢測

2.2.1建筑結(jié)構(gòu)的測繪內(nèi)容有:柱網(wǎng)的軸線尺寸、主要受力構(gòu)件的截面尺寸(梁柱的截面、墻體的厚度、板的厚度)、各層建筑的標高。隱蔽工程,如鋼筋的間距、數(shù)量和直徑都應鑿除混凝土表面仔細測量,必要時還應取樣以檢測其強度,對于基礎(chǔ)應開挖以后,測量基礎(chǔ)的大小、埋置深度,并評價地基的力學性能,必要時應進行勘探。建筑圖的復核與測繪既有建筑物的建筑布置、建筑構(gòu)造可能有別于原始設(shè)計圖紙。有原始設(shè)計圖紙,應根據(jù)建筑物的實際情況對其進行復核。無原始建筑設(shè)計圖紙,應進行現(xiàn)場測繪。要求以能了解建筑布置、主要建筑尺寸、主要建筑構(gòu)造,便于計算荷載為主要目標目的美國OLC公司以強大的技術(shù)力量,推出了功能強大的多系列激光測距儀產(chǎn)品,并以此迅速樹立了在激光測距儀市場上的地位。

*XL系列:點到點直接測距,單鍵操作、使用簡單。

*LH系列:四種測量模式:測高、測傾斜角、測距、測水平距,

單鍵操作、使用簡單。

*XT系列:測距及測水平距

*XV系列:專業(yè)測細小物體距離高度

*RS系列:帶RS232數(shù)據(jù)接口

功能:

-到目標的距離測量;

-到目標的方位角和傾斜角度;

-目標高度的測量;

-兩個目標間的寬度的測量;

-坡度測量;

-面積和體積測量;

-X,Y,Z坐標測量;

-周長測量;LRM系列激光測距儀(加拿大)XL系列激光測距儀(美國OLC)◆LRM系列LRM1200/LRM1500/LRM1500SPD

*采用最新數(shù)字電路技術(shù),可以透過絕大部分的玻璃進行測量;

*可以穿過樹枝、籬笆等稀疏障礙物直接測量后面的目標;

*自動“雨天”測量模式,消除落雨對測量的影響;

*可以存儲10個測量值并可回調(diào);

*可以清除以前測量值;

*目標反射質(zhì)量指示;

*電池電量過低顯示;概述:傳統(tǒng)方法采用鉆孔測量,不僅誤差大,而且屬破損測量,既費時又費力。DJLC---A型樓板測厚儀,它突破傳統(tǒng)測試方法,取得了超乎想象的測試精度,給您耳目一新的感覺。工作原理:基于電磁波運動學、動力學原理和現(xiàn)在電子技術(shù)。DJLC—A樓板測厚儀主要由信號發(fā)射、接收、信號處理和信號顯示等單元組成,當探頭接收到發(fā)射探頭電磁信號后,信號處理單元根據(jù)電磁波的運動學特性進行分析,自動計算出發(fā)射到接收探頭的距離,該距離即為測試板的厚度,并完成厚度值得顯示,存儲和傳輸。測試方法:發(fā)射探頭與接收探頭分別置于被測樓板的上下兩側(cè),儀器上顯示的值即為兩探頭之間的距離,只需移動接收探頭,當儀器顯示為最小值時,即為樓板的厚度。DJLC---A型樓板測厚儀鋼筋探測儀是利用電磁感應的檢測裝置,主要是根據(jù)平行諧振電路的電壓振幅減少的原理制作的。常用的探測儀其電磁感應法原理如圖2.7所示,探頭等計量儀器中的線圈,當交流電流通電后便產(chǎn)生磁場,在該磁場內(nèi)有鋼筋等磁性體存在時,這個磁性體便產(chǎn)生電流,由于有電流通過便形成新的反向磁場。由于這個新的磁場,計量儀器內(nèi)的線圈產(chǎn)生反向電流,結(jié)果使線圈電壓產(chǎn)生變化。由于線圈的電壓變化是隨磁場內(nèi)磁性體(鋼筋)的特性及距離而變化的,利用這種現(xiàn)象便可測出混凝土中鋼筋位置,保護層厚度等。鋼筋探測儀的裝置示意圖見圖2.8。瑞士PRORFORMETER5s鋼筋探測儀主機探頭瑞士PRORFORMETER5s鋼筋探測儀瑞士喜利得(HILTI)公司鋼筋探測儀2.2.2裂縫檢測開裂情況檢測裂縫表面特征和裂縫深度

檢測數(shù)量宜為全數(shù)普查,特殊條件下也可采用隨機抽樣方式進行,但抽樣數(shù)量不宜少于同類構(gòu)件的30%混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測裂縫表面特征裂縫部位數(shù)量長度開展方向起始點、裂縫表面寬度裂縫的表面特征

可采用目測、卷尺量測、讀數(shù)顯微鏡、裂縫寬度檢驗規(guī)(精度0.05mm)相結(jié)合方法進行檢測

每條裂縫應沿裂縫延伸方向量測不少于3個裂縫表面寬度數(shù)值(當結(jié)構(gòu)混凝土表面有面層時應鏟除),取其最大值作為該條裂縫表面寬度值混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測裂縫表面特征水平裂縫混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測裂縫表面特征PTS-C20裂縫測寬儀可廣泛用于橋梁、隧道、建筑物、混凝土路面、金屬表面等裂縫寬度的定量檢測。設(shè)備主要由手持式彩色液晶屏主機、彩色顯微放大探頭構(gòu)成。測量時將探頭緊靠被測裂縫,即可在液晶顯示屏上看到被放大的裂縫圖像,微調(diào)探頭使裂縫與電子刻度標尺基本垂直,根據(jù)裂縫所占刻度線的多少判讀出裂縫寬度。

測深原理:振動能量在混凝土內(nèi)傳播,穿過裂縫時,振動能量在裂縫端點產(chǎn)生衍射,衍射角與裂縫深度具有幾何關(guān)系。DJCS-05裂縫測深儀就是依據(jù)衍射角與深度的幾何關(guān)系,實現(xiàn)裂縫的高精度測深。DJCS-05裂縫測深儀

中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準

《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》CECS02:05《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》CECS21:002.2.3結(jié)構(gòu)變形檢測

測量跨度較大的梁、屋架的撓度:可用拉鐵絲的簡單方法,也可選取基準點用水準儀量測。測量樓板撓度時應扣除梁的撓度。屋架的傾斜變位測量:一般在屋架中部拉桿處,從上弦固定吊錘到下弦處,鉛垂線到相應下弦的水平距離即為屋架的傾斜值,并記錄傾斜方向。測量建筑物的傾斜:首先在建筑物垂直方向設(shè)置上下兩點或上、中、下三點作為觀察點,觀測時在離建筑物距離大于其高度的地方放置經(jīng)緯儀,以下觀測點為基準,測量其他點的水平位移。傾斜觀測應在相互垂直的兩個方向進行。還可利用測斜儀測量.基礎(chǔ)不均勻沉降:可根據(jù)建筑物水準點進行觀測,觀測點宜設(shè)置在建筑物四周角點、中點或轉(zhuǎn)角處、沉降縫的兩側(cè),一般沿建筑物周邊每隔10~20m設(shè)置一點,用經(jīng)緯儀、水準儀測量水平和垂直方向的變形。對于未埋設(shè)沉降觀測點的建筑,不均勻沉降是無法測出的,這時可根據(jù)墻體是否出現(xiàn)沉降裂縫來判斷地基是否發(fā)生了不均勻沉降,一般來說,當?shù)讓映霈F(xiàn)45°方向的斜裂縫時,地基發(fā)生了盆式沉降(中間下沉多);當墻面的裂縫發(fā)生于頂層時則是端部的沉降多。建筑物變形檢測相對不均勻沉降

建筑物的相對沉降可以作為評判地基、基礎(chǔ)工作狀態(tài)的重要輔助信息。因此,建筑物的相對沉降應作為必檢項目。

量測儀器:水準儀建筑物變形檢測相對不均勻沉降

當建筑物上已設(shè)有沉降觀測點并保存完好,且有原始沉降觀測資料時,可利用已有的沉降觀測點和原始沉降觀測資料進行沉降檢測。以求得建筑物的絕對沉降值以及各測點間的相對沉降值相對不均勻沉降

當建筑物上未設(shè)沉降觀測點,或雖設(shè)有沉降觀測點但大都損壞,或已有的沉降觀測點完好但原始沉降觀測資料遺失時可選取房屋施工時處于同一水平面的標志面(如未作改建或裝修的窗臺面、樓面及女兒墻頂面等)作為基準面,在該基準面上布置觀測點量測建筑物的相對沉降,為建筑物結(jié)構(gòu)性能評估提供輔助依據(jù)建筑物變形檢測測得的相對沉降值含有施工誤差,數(shù)據(jù)分析時應對此有充分的估計相對不均勻沉降---基準面上觀測點的布置原則

若基準面選為未作改建或裝修的窗臺面,則每個窗臺面上應布置一個觀測點。建筑物變形檢測若基準面選為樓面或女兒墻頂面,則建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每5~10m或每根柱處應設(shè)觀測點。若建筑物上有因不均勻沉降引起的裂縫,則在裂縫的兩側(cè)應設(shè)置觀測點。建筑物任何一邊的測點數(shù)不宜少于3個相對不均勻沉降---實例建筑物變形檢測E17950439503215262798588909388841813北X二層樓面24475058586457586676835845傾斜建筑物變形檢測2.3混凝土結(jié)構(gòu)的損壞機理

2.3.1混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕機理混凝土中水泥水化產(chǎn)物的堿性很高,pH值約為12~13,在這種高堿性的環(huán)境中,鋼筋表面形成一層致密的氧化膜處于鈍化狀態(tài),從而防止了混凝土中鋼筋的銹蝕?;炷恋牧芽p寬度達到0.4mm以上,只要構(gòu)件處于干燥的環(huán)境,裂縫處的鋼筋幾十年也沒有出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。在潮濕的環(huán)境,在有水和氧氣侵入的條件下,鋼筋才會銹蝕。首先形成氫氧化鐵,隨著時間的推移,一部分氫氧化鐵進一步氧化,生成疏松的、易剝落的沉積物——鐵銹(Fe2O3·Fe3O4·H2O)。鐵銹的體積膨脹(一般增加2~4倍)可把混凝土保護層脹開,而使鋼筋外露。

通常對已建的結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)鑒定和可靠性診斷時,必須對鋼筋銹蝕情況進行檢測。依據(jù)標準:中華人民共和國GJG125-99《危險房屋鑒定標準》中對結(jié)構(gòu)材料耐久性的檢測。

檢測原理:混凝土中鋼筋的銹蝕是一個化學過程,一個類似于電池的電流單元產(chǎn)生電流,在混凝土表面形成一個電場。該電場可以用半電池電極測量。在混凝土表面檢測電勢差就可以清楚的知道鋼筋的銹蝕情況。DJ×S-05混凝土鋼筋銹蝕儀2.3.2混凝土的碳化機理

大氣中的CO2與水泥水化物中的氫氧化鈣(Ca(OH)2)發(fā)生化學反應:Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+H2O(2.1)xCaO·ySiO2·zH2On+CO2+H2O=xCaCO3+ySiO2·nH2O+H2O(2.2)由于混凝土碳化的結(jié)果,混凝土的凝膠孔隙和部分毛細管可能被碳化產(chǎn)物碳酸鈣(CaCO3)等堵塞,混凝土的密實性和強度會因此有所提高。但是,由于碳化降低了混凝土孔隙液體的pH值(碳化后pH值約為8~10),當碳化逐步深入達到鋼筋表面時,鋼筋就會因其表面的鈍化膜遭到破壞而產(chǎn)生銹蝕?;炷恋奶蓟瘷C理混凝土的碳化主要包括三個過程:(1)化學反應過程。(2)二氧化碳等在混凝土中的擴散速度。(3)氫氧化鈣的擴散。上述三個過程均與混凝土的含水量及其周圍介質(zhì)的相對濕度有關(guān)?;炷恋奶蓟疃萪(mm)與碳化速度系數(shù)K及碳化時間t(a)的平方根的乘積成正比,即?;炷恋奶蓟俣认禂?shù)與采用的水泥品種、水泥用量、水灰比、振搗情況、養(yǎng)護方法、外加劑、摻合料等多種因素有關(guān)。2.3.3混凝土的氯離子侵蝕機理

當混凝土中含有氯離子時,即使混凝土的堿度較高,鋼筋周圍的混凝土尚未碳化,鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕。這是因為氯離子的半徑小,活性大,具有很強的穿透氧化膜的能力,氯離子吸附在膜結(jié)構(gòu)有缺陷的地方,如位錯區(qū)或晶界區(qū)等,使難溶的氫氧化鐵轉(zhuǎn)變成易溶的氯化鐵,致使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。進入混凝土中的氯離子主要有兩個來源:(1)施工過程中摻加的防凍劑等,即內(nèi)摻型;(2)使用環(huán)境中氯離子的滲透,即外摻型。在地上建筑中(指沒有海水和鹽霧侵蝕的建筑),內(nèi)摻型造成的破壞比較常見。從20世紀50年代后期起,在冬季施工中,摻加氯鹽曾作為國內(nèi)主要的防凍措施,持續(xù)了數(shù)十年。目前我國的這類建筑絕大多數(shù)都產(chǎn)生了銹蝕裂縫,需進行大修,嚴重的已經(jīng)拆除。外摻型造成損壞較嚴重的是一些化工企業(yè)的含氯離子的廠房及某些用氯氣對池水消毒的游泳館等。⊕產(chǎn)品簡介:現(xiàn)場、實驗室檢測氯離子含量;快速檢測混凝土、砂石子、水泥、外加劑等多種產(chǎn)品的氯離子含量;控制是防止鋼筋發(fā)生過早腐蝕;結(jié)合混凝土中氯離子擴散系數(shù),混凝土結(jié)構(gòu)壽命、鋼筋銹蝕壽命預測;⊕產(chǎn)品特點:可測定混凝土、砂石子、外加劑、水等氯離子含量;

檢測濃度范圍在1.0x10E-5~1.0x10E-2mol/L;

可連續(xù)自動記錄測試數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)具有重現(xiàn)性;

數(shù)據(jù)安全,非產(chǎn)品用戶不能隨意對數(shù)據(jù)讀取、修改及拷貝。測試步驟:

1.試樣稱重,備好待測;

2.取定量試樣自然浸泡或用萃取液化學萃??;

3.用標定溶液標定電極;

4.電極測量2-3分鐘;

5.打印測量數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品名稱:氯離子含量快速測定儀

產(chǎn)品型號:CLCONT-U

2.3.4混凝土裂縫對鋼筋銹蝕的影響

混凝土碳化后鋼筋就有生銹的危險,但碳化并不是鋼筋銹蝕的充分條件。鋼筋生銹的內(nèi)部條件是鈍化膜遭到破壞。鋼筋銹蝕的外部條件是必須有水(通常水為大氣中的氧所飽和)。混凝土的裂縫引起水的通路等,為水及其他有害物質(zhì)進入混凝土提供了便利的條件,鋼筋的銹蝕才能發(fā)生。2.3.5混凝土的凍融破壞機理

混凝土的凍融破壞系指在水飽和或潮濕狀態(tài)下,由于溫度正負變化,建筑物的已硬化混凝土內(nèi)部孔隙水結(jié)凍膨脹,融解松弛,產(chǎn)生疲勞應力,造成混凝土由表及里逐漸剝蝕的破壞現(xiàn)象。一般認為,混凝土在大氣中遭受凍融破壞主要是因為在某一凍結(jié)溫度下存在結(jié)冰水和過冷的水,結(jié)冰的水產(chǎn)生體積膨脹,過冷的水發(fā)生遷移而引起水壓力和滲透壓力的結(jié)果。水結(jié)冰時體積約膨脹9%,如果混凝土毛細管中含水率超過某一臨界值(91.7%),則結(jié)冰時會產(chǎn)生很大壓力?;炷馏w積膨脹而產(chǎn)生微裂縫。混凝土的凍融破壞機理凍融破壞最常見的現(xiàn)象是由于水泥石的崩裂,部分砂漿呈粉狀剝落而露出粗骨料,也有在構(gòu)件的端部、混凝土路面板的接頭、水工構(gòu)筑物平行于水面線處產(chǎn)生線狀裂縫,還有像橋面板那樣,出現(xiàn)噴火口狀開孔的“崩脹”現(xiàn)象等?;炷恋乃冶扔?,可能填充的水分愈多,則對抗凍不利?;炷恋乃冶葟?.4增加到0.6時,其抗凍性能將下降十幾倍。所以,對嚴寒條件下使用的混凝土,為了使混凝土具有足夠的抗凍性,應使其水灰比小于0.5。同時規(guī)定最小水泥用量為300kg/m3。貴州鋁廠-柱開脹嘉裕關(guān)-結(jié)構(gòu)梁腐蝕破壞張掖-墻面張掖-高架橋墩青?;S-橋柱青海化工廠-橋面護欄團結(jié)湖-橋柱2.4混凝土強度的檢測

混凝土的立方體抗壓強度是其各種物理力學性能指標的綜合反映,它與混凝土軸心抗拉強度、軸心抗壓強度、彎曲抗壓強度、疲勞強度等有良好的相關(guān)性,且其測試方便可靠,因此混凝土的立方體抗壓強度是混凝土強度的最基本的指標?;炷量箟簭姸鹊臏y試方法:局部破損法:取芯法、小圓柱劈裂法、壓入法和拔出法非破損法:表面硬度法(回彈法、印痕法)、聲學法(共振法、超聲脈沖法);綜合法:這些方法可以按不同組合形成多種多樣的綜合法。

具體方法:5種方法各有規(guī)范、規(guī)程:1.回彈法a.特點:簡單、成本低、精度差

b.不適用于:水泥安定性不合格的混凝土;

強度大于60MPa和小于10MPa的混凝土;

表層,內(nèi)部有質(zhì)量缺陷的混凝土;

受火災,化學腐蝕,冰凍,高溫,侵水等的混凝土。c.原理:測定混凝土的表面硬度(用回彈儀),根據(jù)混凝土強度與表面硬度間的相關(guān)關(guān)系(試驗室已做的關(guān)系曲線),來推定混凝土強度。回彈儀回彈儀(1)檢測準備a.了解被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的情況。了解工程名稱、設(shè)計、施工和建設(shè)單位名稱;結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱、外形尺寸、數(shù)量及混凝土設(shè)計強度等級;水泥品種、安定性、標號、廠名;砂、石種類、粒徑;外加劑或摻合料品種、摻量;施工時材料計量情況等,模板、澆筑及養(yǎng)護情況等,成型日期;配筋及預應力情況;b.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所處環(huán)境條件及存在的問題。其中以了解水泥的安定性合格與否最為重要,若水泥的安定性不合格,則不能采用回彈法檢測。兩種方法:逐個檢測被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,抽樣檢測。逐個檢測方法獨立結(jié)構(gòu)(如現(xiàn)澆整體的殼體、煙囪、水塔、隧道、連續(xù)墻等)、單獨構(gòu)件(如結(jié)構(gòu)物中的柱、梁、屋架、板、基礎(chǔ)等)抽樣檢測相同的生產(chǎn)工藝條件下,強度等級相同、原材料和配合比基本一致且齡期相近的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。隨機抽取不少于同類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件總數(shù)的30%,測區(qū)總數(shù)不少于100個。(2)檢測方法選擇及布置測區(qū)?!痘貜椃ㄒ?guī)程》(JGJ/T23-2001)規(guī)定,取一個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土作為評定混凝土強度的最小單元,至少取10個測區(qū)。

混凝土碳化:混凝土碳化的結(jié)果:使混凝土表面硬度增高,回彈值增大,但對強度影響不大。碳化深度值測量:用濃度為1%酚酞酒精熔液來測定。

d.混凝土強度推定值測區(qū):檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度時的一個檢測單元(200X200)測點:在測區(qū)內(nèi)進行的一個檢測點(16)但對長度小于3m,高度低于0.6m的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,其測區(qū)數(shù)量可適當減少,但不應少于5個。測區(qū)宜均勻布置在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的檢測面上,構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力部位及易產(chǎn)生缺陷部位(如梁與柱相接的節(jié)點處)需布置測區(qū);測區(qū)應優(yōu)先考慮布置在混凝土澆筑的側(cè)面(與混凝土澆筑方向相垂直的貼模板的一面),如不能滿足這一要求時,可選在混凝土澆筑的表面或底面;測區(qū)須避開位于混凝土內(nèi)保護層附近設(shè)置的鋼筋和預埋鐵件。對于體積小、剛度差以及測試部位的厚度小于100mm的構(gòu)件,應設(shè)置支撐加以固定,以防止構(gòu)件在回彈時產(chǎn)生開裂。先測量回彈值。每一測區(qū)的兩個測面用回彈儀各彈擊8點,如一個測區(qū)只有一個測面,則需測16點。同一測點只允許彈擊一次,測點宜在測面范圍內(nèi)均勻分布,每一測點的回彈值讀數(shù)準確至一度,相鄰兩測點的凈距一般不小于20mm,測點距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的間距不得小于30mm?;貜椡旰蠹礈y量構(gòu)件的碳化深度

用1%的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣處,用碳化深度測量儀或其他工具測量自測面表面至深部不變色邊緣處與測面相垂直的距離1~2次,該距離即為該測區(qū)的碳化深度值,準確至0.5mm。一般一個測區(qū)選擇1~3處測量混凝土的碳化深度值,當相鄰測區(qū)的混凝土質(zhì)量或回彈值與它基本相同時,那么該測區(qū)的碳化深度值也可代表相鄰測區(qū)的碳化深度值,一般應選不少于構(gòu)件的30%測區(qū)數(shù)測量碳化深度值。(3)回彈數(shù)據(jù)處理當回彈儀在水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時,應從每一測區(qū)的16個回彈值中剔除其中3個最大值和3個最小值,取余下的10個回彈值的平均值作為該測區(qū)的平均回彈值,取一位小數(shù)。由于回彈法測強曲線是根據(jù)回彈儀水平方向測試混凝土試件側(cè)面的試驗數(shù)據(jù)計算得出的,因此當測試中無法滿足上述條件時需對測得的回彈值進行修正。(4)根據(jù)回彈數(shù)據(jù)確定混凝土的強度一般情況下可從《標準》中給出的“測區(qū)混凝土強度換算表”中,根據(jù)回彈值和碳化深度值查出測區(qū)混凝土的強度。但應注意,當混凝土強度高于60MPa或低于10MPa時,本《標準》給出的測強表就不適用了。測強曲線應:優(yōu)先采用專用測強曲線,其次地區(qū)測強曲線,最后考慮采用國家規(guī)范曲線。專用測強曲線是指由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型養(yǎng)護工藝配制的混凝土試件,通過試驗建立的曲線。測區(qū)平均回彈值:

—第i個測點的回彈值(現(xiàn)場測定)測區(qū)混凝土強度換算值:測區(qū)混凝土強度平均值:(7.0.2-1)

測區(qū)混凝土強度標準差:

(7.0.2-2)

混凝土強度推定值:測區(qū)數(shù)少于10個時:(7.0.3-1)測區(qū)數(shù)不少于10個的批量檢測時

(7.0.3-2)混凝土強度推定值:相應于強度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土抗壓強度值

式中—結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)混凝土強度換算值的平均值(MPa),精確至0.1MPa;

—對于單個檢測的構(gòu)件,取一個構(gòu)件的測區(qū)數(shù);對批量檢測的構(gòu)件,取被抽檢構(gòu)件測區(qū)數(shù)之和;

—結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)混凝土強度換算值的標準差(MPa),精確至0.01MPa。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值()確定:l.當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)少于10個時:式中—構(gòu)件中最小的測區(qū)混凝土強度換算值。2.當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)強度值中出現(xiàn)小于10.0MPa時:<10.0MPa注:結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值是指相應于強度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的混凝土抗壓強度值。對按批量檢測的構(gòu)件,當該批構(gòu)件混凝土強度標準差出現(xiàn)下列情況之一時,則該批構(gòu)件應全部按單個構(gòu)件檢測:1.當該批構(gòu)件混凝土強度平均值小于25MPa時:>4.5MPa;2.當該批構(gòu)件混凝土強度平均值不小于25MPa時:>5.5MPa。

檢測的數(shù)量(有具體規(guī)定):e.注意

2.超聲法檢測混凝土缺陷特點:查混凝土缺陷內(nèi)部存在不密實、空洞、蜂窩、裂縫、損傷等

原理:2.超聲回彈綜合法檢測混凝土強度綜合法檢測,就是采用兩種或兩種以上的單一方法或參數(shù),綜合測試混凝土強度的方法。由于綜合法比單一測試法誤差小和適用范圍廣,因此在混凝土的質(zhì)量控制與檢測中的應用愈來愈多。一般來說,在合理選擇各種單一方法組合的前提下,所采用的非破損測試方法越多,混凝土強度的測試精度也越高。超聲回彈綜合法測定混凝土強度,是指采用超聲儀和回彈儀,在結(jié)構(gòu)混凝土同一測區(qū)分別測量聲時值和回彈值R,然后利用已建立起來的測強公式推算該測區(qū)混凝土強度的一種方法。與單一超聲法和回彈法相比,綜合法具有以下特點:

(1)減少齡期和含水率的影響含水率大:超聲的聲速偏高,而回彈值則偏低;齡期長:超聲聲速的增長率下降,而回彈值則因混凝土硬化(或碳化)程度增大而提高。(2)相互彌補兩種方法的不足回彈值R主要以表層砂漿的彈性性能來反映混凝土的強度,當混凝土強度較低、塑性變形較大時,這種反映就不太敏感。當構(gòu)件截面尺寸較大或內(nèi)外質(zhì)量有較大差異時,就很難反映結(jié)構(gòu)的實際強度。超聲聲速是以整個截面的動彈性來反映混凝土強度,而強度較高的混凝土,彈性指標變化幅度小,相應其聲速隨強度變化的幅度也不大。采用超聲法和回彈法綜合測定混凝土強度,既可以內(nèi)外結(jié)合,又能在較低或較高的強度區(qū)間相互彌補各自的不足,能夠較全面地反映混凝土的實際質(zhì)量(3)提高測試精度由于綜合法能減小一些因素的影響程度,較全面地反映整體混凝土的質(zhì)量,所以對于提高非破損檢測混凝土強度的精度,具有明顯的效果。1988年由中國工程建設(shè)標準委員會批準了我國第一本《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS02:88)。綜合法檢測混凝土強度技術(shù),實質(zhì)上就是超聲法和回彈法兩種單一測強方法的綜合運用,因此,有關(guān)檢測方法及規(guī)定,與前述的單一方法相同。超聲回彈綜合法檢測混凝土強度(華茂大廈)超聲回彈綜合法檢測混凝土強度(湖州達多)

3.鉆芯法檢測混凝土強度鉆芯法在檢測時總會對結(jié)構(gòu)混凝土造成局部損傷,而且成本較高,因此,大量取芯往往受到一定的限制。因此,近年來國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其他非破損檢測法綜合使用,一方面利用非破損法可以大量測試而不損傷結(jié)構(gòu)的特點,另一方面又可利用局部破損的鉆芯法提高非破損測強的精度,使兩者相輔相成。用鉆芯法檢測混凝土的強度、裂縫、接裂、分層、孔洞或離析等缺陷,具有直觀、精度高等特點.鉆芯法檢測混凝土強度鉆芯法檢測混凝土強度在下列情況下才有必要進行鉆取芯樣檢測其強度|1)對立方體試塊的抗壓強度產(chǎn)生懷疑;2)混凝土結(jié)構(gòu)因水泥、砂石質(zhì)量較差或因施工、養(yǎng)護不良發(fā)生了質(zhì)量事故;3)混凝土結(jié)構(gòu)中被檢測部位的表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯的差異,或構(gòu)件遭受過化學腐蝕、火災、硬化期間遭受凍害時,均可采用鉆芯法檢測混凝土的強度;4)使用多年的老混凝土結(jié)構(gòu),當構(gòu)件表面粗糙難以用回彈法和超聲法進行檢測時,可用鉆芯法檢測;5)當需要檢測某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的厚度時,可采用鉆芯法檢測,例如機場跑道測厚和樓板測厚等?!躲@芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)規(guī)定:1.芯樣直徑:100mm或不應小于70mm,但不得小于骨料最大粒的2倍;2.芯樣高度(加工后試件):宜1.0d,但可0.95~1.05d3.芯樣混凝土強度換算值:—芯樣試件的混凝土強度值(MPa);

4.用后裝拔出法檢測混凝土強度預埋拔出法后裝拔出法國標《后裝拔出法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS69:94)5.幾種檢測方法的比較回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法、鉆芯法和拔出法是檢測結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量的常用方法,在我國應用已比較普遍,各種測試方法的測定內(nèi)容、適用范圍、及優(yōu)缺點如表2.2所示。選擇這些方法時可根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備及現(xiàn)場情況等因素來綜合確定。表2.2幾種無損檢測方法的比較

序號種類測定內(nèi)容適用范圍特點缺點備注1回彈法測定混凝土表面硬度值混凝土抗壓強度、勻質(zhì)性測試簡單、快速、被測物的形狀尺寸一般不受限制測定部位僅限于混凝土表面,同一處不能再次使用應用較多2超聲法超聲波傳播速度、波幅、頻率混凝土抗壓強度及內(nèi)部缺陷被測構(gòu)件形狀與尺寸不限,同一處可反復測試探頭頻率較高時,聲波衰減大。測定精度稍差應用較多3超聲回彈綜合法混凝土表面硬度值和超聲波傳播速度混凝土抗壓強度測試也比較簡單,精度比單一法高比單一法費事應用較多4拔出法預埋或后裝于混凝土中錨固件,測定拔出力混凝土抗壓強度測強精度較高對混凝土有

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