7結(jié)構(gòu)現(xiàn)場無損檢測-道路與橋梁實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心講解材料

結(jié)構(gòu)現(xiàn)場無損檢測技術(shù)重慶交通大學(xué)道路與橋梁實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心概述砼強(qiáng)度測試裂縫深度內(nèi)部缺陷局部破損砼強(qiáng)度測試內(nèi)容：材料強(qiáng)度、內(nèi)部缺陷、耐久性特點(diǎn)：無損、間接測量、統(tǒng)計(jì)推定

無損檢測：不損傷結(jié)構(gòu)前提下，檢測結(jié)構(gòu)材料的某些性能、內(nèi)部組織情況，判斷結(jié)構(gòu)質(zhì)量混凝土無損檢測的方法

1、混凝土強(qiáng)度

2、混凝土內(nèi)部缺陷

3、基樁連續(xù)性以及質(zhì)量

4、裂縫深度

5、鋼筋定位以及銹蝕方法與規(guī)范檢測規(guī)范《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2001《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS02:2005《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》CECS21:2000混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測與評定混凝土強(qiáng)度非破損檢測混凝土強(qiáng)度局部破損檢測超聲法檢測混凝土缺陷鋼筋位置和鋼筋銹蝕檢測1、回彈曲線分類全國、地區(qū)、專用2、回彈曲線的表示

(1)回彈測強(qiáng)曲線（表格）（二）回彈儀

1、回彈儀分類

2、回彈儀的標(biāo)定（三）回彈測強(qiáng)曲線HT225中型回彈儀回彈儀構(gòu)造圖（四）檢測方法和數(shù)據(jù)處理方法：根據(jù)實(shí)測回彈值、碳化深度，由測彈曲線及統(tǒng)計(jì)方法推定砼強(qiáng)度依據(jù)：《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-20011、測區(qū)、測點(diǎn)布置①盡量選擇混凝土澆注側(cè)面進(jìn)行水平方向測試②一般要求每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)不少于10個③測區(qū)一般為20×20cm，每區(qū)布置16個測點(diǎn)④檢測面并應(yīng)清潔、平整L≥3m≤2m20cm≥20mm構(gòu)件上回彈測區(qū)的布置示意圖2、回彈操作要點(diǎn)垂直對準(zhǔn)測面，用力均勻緩慢，避開鋼筋、石子、麻面測點(diǎn)不能重復(fù)單擊

3、炭化深度測量

(1)碳化：砼表面在大空中二氧化碳和水分的作用下，表層的氫氧化鈣轉(zhuǎn)化成碳酸鈣硬殼

(2)碳化影響：砼強(qiáng)度相同，回彈值隨碳化深度增大而增大

(3)檢測方法

a、利用酚酞酒精遇到堿性物質(zhì)變色的化學(xué)原理

b、數(shù)量：不少于30%測區(qū)數(shù),各區(qū)檢測1～3處，取平均值，如各區(qū)炭化深度離散性大，則應(yīng)檢測所有測區(qū)dm4、回彈值計(jì)算剔除各測區(qū)16個測點(diǎn)中三個最大和三個最小值，余下10個測值取均值作為該測區(qū)平均回彈值：5、回彈值修正

(1)非水平方向彈擊時，進(jìn)行角度修正

(2)在頂表面和底面彈擊時，進(jìn)行測試面修正

(3)先進(jìn)行彈擊角度修正，后再進(jìn)行側(cè)面修正6.強(qiáng)度推定

(1)由各區(qū)實(shí)測回彈和炭化深度，查表得到測區(qū)強(qiáng)度值fccu,i(2)計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度均值和標(biāo)準(zhǔn)差

(3)構(gòu)件砼強(qiáng)度推定值確定①當(dāng)測區(qū)數(shù)少于10個時②按測區(qū)數(shù)不少于10個或批量檢測時③測區(qū)中出現(xiàn)強(qiáng)度小于10MPa時

7、回彈測強(qiáng)的局限性間接測量，精度較低，不能用于仲裁二、超聲法檢測混凝土強(qiáng)度（一）非金屬超聲檢測儀

1、超聲波

2、儀器組成脈沖發(fā)生器、探頭、接受放大器、處理電路、顯示裝置組成

3、換能器（探頭）

(1)工作原理：壓電晶體的壓電逆效應(yīng)

(2)分類

(3)換能器與構(gòu)件的耦合

4、聲學(xué)參數(shù)

(1)聲速

(2)聲時

(3)振幅

(4)波形電源開關(guān)精調(diào)細(xì)調(diào)掃描寬度粗調(diào)微調(diào)調(diào)零手動自動收發(fā)增益發(fā)射電壓0123456789010203040506070衰減dB0.5發(fā)射波數(shù)碼顯示(傳輸時間

s)計(jì)數(shù)

s0.5接收波光標(biāo)混凝土超聲檢測原理圖（二）超聲測強(qiáng)原理利用超聲波傳播速度與砼強(qiáng)度之間相關(guān)性，通過聲速測量砼強(qiáng)度

(1)波速與砼彈性性能、密實(shí)度等參數(shù)相關(guān)

(2)彈性性能、密實(shí)度反映砼強(qiáng)度，聲速高，彈性性能好，強(qiáng)度越高

(3)用標(biāo)準(zhǔn)試件，建立波速與砼強(qiáng)度相關(guān)性，由實(shí)測聲速推定砼強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度

超聲波傳播速度

高快

低慢

f-V經(jīng)驗(yàn)公式：指數(shù)函數(shù)方程

冪函數(shù)方程

拋物線方程（三）檢測方法測區(qū)不少于10個，每區(qū)測點(diǎn)不少于3點(diǎn)超聲法混凝土強(qiáng)度檢測測點(diǎn)布置聲速計(jì)算測試面為混凝土表面及底面時，對聲速修正(修正系數(shù)為1.034)

評定:由實(shí)測聲速，根據(jù)率定的強(qiáng)度－V曲線，求測區(qū)強(qiáng)度，推定構(gòu)件砼強(qiáng)度≤2m20cm三、超聲－回彈法檢測混凝土強(qiáng)度（一）綜合法特點(diǎn)

1、回彈法反映砼表層強(qiáng)度及表層的彈性、塑性性能

2、超聲法反映砼內(nèi)部強(qiáng)度及彈性性能和內(nèi)部狀況

3、兩種方法取長補(bǔ)短，較全面地反映混凝土強(qiáng)度信息，提高精度（二）檢測方法

1、回彈測強(qiáng)：方法同前(不需測量炭化深度)2、超聲測強(qiáng)

(1)測區(qū)確定

a、每構(gòu)件一般少于10，間距小于2m，均勻分布

b、盡量選兩澆注側(cè)面，定位準(zhǔn)確，避開鋼筋

c、表面處理，保證良好耦合

(2)測試方法

a、每個測區(qū)測量3點(diǎn)，平均處理得到聲速

b、側(cè)面為頂、底面時，進(jìn)行聲速修正（修正系數(shù)1.034）（三）混凝土強(qiáng)度推定依據(jù)《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS02:2005）粗骨料為卵石：粗骨料為碎石：2、強(qiáng)度推定：根據(jù)各測區(qū)強(qiáng)度值，采用與回彈法相同的方法推定

1、根據(jù)綜合法強(qiáng)度曲線，確定各測區(qū)的砼強(qiáng)度值fccu,i混凝土強(qiáng)度局部破損檢測

一、鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度（一）原理在混凝土結(jié)構(gòu)上直接鉆取芯樣，對芯樣進(jìn)行加工后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，是一種直觀可靠的檢測混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)方法。（二）技術(shù)要求（三）混凝土強(qiáng)度推定

二、拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：《后裝拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》

原理：在砼預(yù)埋錨固件或鉆孔埋入膨脹螺栓，測試其拔出時的拉力，通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定混凝土強(qiáng)度

一、概述

1、砼結(jié)構(gòu)缺陷類型不連續(xù)、不密實(shí)、孔洞、凍傷、燒傷、裂縫

2、基本原理超聲波通過砼中缺陷時產(chǎn)生繞射、反射、能量衰減現(xiàn)象與無缺陷砼相比，在同樣條件下，接受波形聲學(xué)參數(shù)會發(fā)生變化通過完好區(qū)域與有缺陷區(qū)域聲波參數(shù)比較，進(jìn)行缺陷檢測和判定

3、波形變化

有缺陷時：聲時

(聲速

)，波幅(接受能量)

,頻率

,波形畸變超聲法檢測混凝土缺陷無缺波形有缺波形二、混凝土淺裂縫(dc<500mm)測量

1、平測法

(1)原理

(2)檢測方法

a、在完好部位測定混凝土聲速V和聲時tib、將探頭對稱布置在裂縫兩側(cè)，測量聲波跨縫傳遞的時間ti0c、根據(jù)幾何關(guān)系，計(jì)算裂縫深度：

d、用不同跨縫距離L=100，150mm..，以均值作為裂縫深度代表值LLtt0hc三、混凝土深裂縫(dc>500mm)測量1、鉆孔法幅值LLLL一般為2000mm孔深

兩探頭以相同高度位置自上而下同步移動讀取接收波首波波幅及聲時值當(dāng)波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定時對應(yīng)的深度即為裂縫深度聲時也作為裂縫深度判據(jù)2、利用兩平行側(cè)面測量裂縫深度內(nèi)部缺陷：空洞、不密實(shí)區(qū)等觀測數(shù)據(jù)：聲時值、首波波幅、頻率、波形兩對平行測試面一對平行測試面LtmaxtK四、混凝土內(nèi)部缺陷檢測五、應(yīng)用實(shí)例－混凝土基樁完整性檢測(一)基樁測試方法

1、靜力加載試驗(yàn)

2、反射波法

3、機(jī)械阻抗法

4、聲波透射法(二)聲波透射法檢測混凝土基樁檢測

1、檢測依據(jù)：公路工程基樁動測技術(shù)規(guī)JTG/TF81-01-2004

基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程JGJ/T93-952、檢測內(nèi)容：連續(xù)性、完整性

3、檢測方法和原理

4、檢測儀器（同步電機(jī)、換能器）

5、聲測管埋設(shè)

6、耦合

7、檢測（平測，斜測）

8、判據(jù):PSD判據(jù):

接受波幅：聲速：ABCABAB剖面BCBC剖面CA剖面

聲速判據(jù)(臨界值)：，S為聲速標(biāo)準(zhǔn)差首波振幅判據(jù)（臨界值）：PSD（）曲線鋼筋位置和鋼筋銹蝕檢測一、鋼筋位置1、目的：確定鋼筋位置、布筋、保護(hù)層厚度2、原理：利用電磁感應(yīng)原理，鋼筋距探頭越近，鋼筋直徑越粗，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，輸出越大3、測試試件要求：配筋稀疏，保護(hù)層較薄，鋼筋布置在同一平面或在不同平面內(nèi)距離較大鋼筋位置測定儀工作原理鋼筋保護(hù)層測試儀(瑞士)mv+-鋼筋硫酸銅飽和溶液銅極電棒多孔接頭毫伏表二、鋼筋銹蝕檢測1、目的確定鋼筋銹蝕情況，考察混凝土結(jié)構(gòu)耐久性2、原理混凝土→堿性材料→鋼筋不銹蝕混凝土開裂→鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕→鋼筋有效截面積減小、砼脹裂剝落鋼筋銹蝕→電化學(xué)過程→腐蝕電流→電位差變化鋼筋表面與探頭之間的電位差越大，