7結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)-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(chǎng)無(wú)損檢測(cè)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(cè)試裂縫深度內(nèi)部缺陷局部破損砼強(qiáng)度測(cè)試內(nèi)容：材料強(qiáng)度、內(nèi)部缺陷、耐久性特點(diǎn)：無(wú)損、間接測(cè)量、統(tǒng)計(jì)推定

無(wú)損檢測(cè)：不損傷結(jié)構(gòu)前提下，檢測(cè)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(wú)損檢測(cè)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(cè)規(guī)范《回彈法檢測(cè)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(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS02:2005《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》CECS21:2000混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與評(píng)定混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度局部破損檢測(cè)超聲法檢測(cè)混凝土缺陷鋼筋位置和鋼筋銹蝕檢測(cè)1、回彈曲線分類全國(guó)、地區(qū)、專用2、回彈曲線的表示

(1)回彈測(cè)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(cè)強(qiáng)曲線HT225中型回彈儀回彈儀構(gòu)造圖（四）檢測(cè)方法和數(shù)據(jù)處理方法：根據(jù)實(shí)測(cè)回彈值、碳化深度，由測(cè)彈曲線及統(tǒng)計(jì)方法推定砼強(qiáng)度依據(jù)：《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-20011、測(cè)區(qū)、測(cè)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(cè)試②一般要求每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)不少于10個(gè)③測(cè)區(qū)一般為20×20cm，每區(qū)布置16個(gè)測(cè)點(diǎn)④檢測(cè)面并應(yīng)清潔、平整L≥3m≤2m20cm≥20mm構(gòu)件上回彈測(cè)區(qū)的布置示意圖2、回彈操作要點(diǎn)垂直對(duì)準(zhǔn)測(cè)面，用力均勻緩慢，避開鋼筋、石子、麻面測(cè)點(diǎn)不能重復(fù)單擊

3、炭化深度測(cè)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(cè)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(cè)區(qū)數(shù),各區(qū)檢測(cè)1～3處，取平均值，如各區(qū)炭化深度離散性大，則應(yīng)檢測(cè)所有測(cè)區(qū)dm4、回彈值計(jì)算剔除各測(cè)區(qū)16個(gè)測(cè)點(diǎn)中三個(gè)最大和三個(gè)最小值，余下10個(gè)測(cè)值取均值作為該測(cè)區(qū)平均回彈值：5、回彈值修正

(1)非水平方向彈擊時(shí)，進(jìn)行角度修正

(2)在頂表面和底面彈擊時(shí)，進(jìn)行測(cè)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(cè)回彈和炭化深度，查表得到測(cè)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(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)②按測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)或批量檢測(cè)時(shí)③測(cè)區(qū)中出現(xiàn)強(qiáng)度小于10MPa時(shí)

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

(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(dòng)自動(dòng)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(shí)間

s)計(jì)數(shù)

s0.5接收波光標(biāo)混凝土超聲檢測(cè)原理圖（二）超聲測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)方法測(cè)區(qū)不少于10個(gè)，每區(qū)測(cè)點(diǎn)不少于3點(diǎn)超聲法混凝土強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)點(diǎn)布置聲速計(jì)算測(cè)試面為混凝土表面及底面時(shí)，對(duì)聲速修正(修正系數(shù)為1.034)

評(píng)定:由實(shí)測(cè)聲速，根據(jù)率定的強(qiáng)度－V曲線，求測(cè)區(qū)強(qiáng)度，推定構(gòu)件砼強(qiáng)度≤2m20cm三、超聲－回彈法檢測(cè)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(zhǎng)補(bǔ)短，較全面地反映混凝土強(qiáng)度信息，提高精度（二）檢測(cè)方法

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

(1)測(cè)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(cè)試方法

a、每個(gè)測(cè)區(qū)測(cè)量3點(diǎn)，平均處理得到聲速

b、側(cè)面為頂、底面時(shí)，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(cè)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(cè)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(cè)區(qū)的砼強(qiáng)度值fccu,i混凝土強(qiáng)度局部破損檢測(cè)

一、鉆芯法檢測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：《后裝拔出法檢測(cè)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(cè)試其拔出時(shí)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(shí)產(chǎn)生繞射、反射、能量衰減現(xiàn)象與無(wú)缺陷砼相比，在同樣條件下，接受波形聲學(xué)參數(shù)會(huì)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(cè)和判定

3、波形變化

有缺陷時(shí)：聲時(shí)

(聲速

)，波幅(接受能量)

,頻率

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

1、平測(cè)法

(1)原理

(2)檢測(cè)方法

a、在完好部位測(cè)定混凝土聲速V和聲時(shí)tib、將探頭對(duì)稱布置在裂縫兩側(cè)，測(cè)量聲波跨縫傳遞的時(shí)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(cè)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(dòng)讀取接收波首波波幅及聲時(shí)值當(dāng)波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)的深度即為裂縫深度聲時(shí)也作為裂縫深度判據(jù)2、利用兩平行側(cè)面測(cè)量裂縫深度內(nèi)部缺陷：空洞、不密實(shí)區(qū)等觀測(cè)數(shù)據(jù)：聲時(shí)值、首波波幅、頻率、波形兩對(duì)平行測(cè)試面一對(duì)平行測(cè)試面LtmaxtK四、混凝土內(nèi)部缺陷檢測(cè)五、應(yīng)用實(shí)例－混凝土基樁完整性檢測(cè)(一)基樁測(cè)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(cè)混凝土基樁檢測(cè)

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

基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程JGJ/T93-952、檢測(cè)內(nèi)容：連續(xù)性、完整性

3、檢測(cè)方法和原理

4、檢測(cè)儀器（同步電機(jī)、換能器）

5、聲測(cè)管埋設(shè)

6、耦合

7、檢測(cè)（平測(cè)，斜測(cè)）

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(cè)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(cè)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(cè)定儀工作原理鋼筋保護(hù)層測(cè)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(cè)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，