建筑结构试验课件第九章 结构试验现场检测技术

第九章结构试验现场检测技术主要内容􀀹9.1概述􀀹9.2混凝土结构现场检测技术􀀹9.3砖砌结构的现场检测技术􀀹9.4钢结构现场检测技术9.1概述结构现场检测结构可靠性鉴定♦结构现状及剩余寿命预测♦加固工程，改造工程（发达国家的热点，我国今后数十年的发展方向之一）结构检测按破损情况分类♦破损检测：破损检测或荷载试验主要用于整体结构和构件承载力、变形的测定。这明显区别于无损和半破损检测。♦半破损检测♦非破损检测9.1概述结构检测的主要方法有：1、材料强度检测混凝土结构:钢结构:非破损检测：表面硬度法砌体结构:9.1概述材料强度检测回弹仪钻心机9.1概述回弹仪构造9.1概述现场取样：9.1概述2、材料内部缺陷、探伤检测（均为非破损检测）混凝土结构混凝土：超声法钢筋：半电池电位法、钢筋位置检测法钢结构：超声法9.2混凝土现场检测技术9.2.1回弹法检测混凝土强度回弹法定义：指在结构混凝土上测得回弹值和碳化深度值来评定混凝土强度的方法。回弹值越大、碳化深度越浅，混凝土强度越高。回弹法的特点：仪器简单、使用方便、测试速度快、试验费用低、误差一般在±13％以内。9.2混凝土现场检测技术9.2.1回弹法检测混凝土强度回弹法适用于龄期14～365天、C10～C50级、自然养护的普通混凝土，不适用于内部有缺陷或遭化学腐蚀、火灾、冻害的混凝土和其它的混凝土。《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-20019.2混凝土现场检测技术9.2.2超声脉冲法检测混凝土强度基本原理：超声波在混凝土中传播时，其速度的平方与混凝土的弹性模量Ec成正比、与混凝土的密度成反比、与混凝土的强度成正比。在普通混凝土检测中，常用500KHz以下的低频超声波，在探测大体积混凝土时用20～30KHz的超声波。9.2混凝土现场检测技术9.2.3超声回弹综合检测混凝土强度定义：是建立在超声传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关系的基础上，以声速和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。首先在罗马尼亚提出，得到国际上的普遍认可。特点：①检测精度高于回弹法和超声法；②既能反映混凝土的弹性性质（超声），又能反映混凝土的塑性性质（回弹）；③既能反映混凝土的表层状态（回弹），又能反映混凝土混凝土的内部构造。9.2混凝土现场检测技术9.2.4钻心法检测混凝土强度定义：使用取芯钻机从被检测结构上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并由芯样的抗压强度推算结构混凝土的强度。􀀹特点：①属于半破损检测方法，需及时修补；②试验结果直观可靠，从某种意义上比预留混凝土试块更能反映实际情况；③试验费用高，试验周期长（需取芯，芯样需处理）；④不宜用于混凝土强度低于C10的情况。9.2混凝土现场检测技术9.2.5拔出法检测混凝土强度定义（教材P225）：属于半破损检测法。试验方法有两种：预埋法、后装法。①预埋法，也称无装法、LOK试验，适用于工程施工和验收②后装法，也称CAPO试验，适用于已建结构检测特点：能比较直接反映混凝土的强度，虽然仅仅测量表面以下一定深度，但比回弹法深，比超声法影响因素少，比取芯法方便、费用低、损伤范围小。9.2混凝土现场检测技术9.2.6超声法检测混凝土缺陷在施工验收、事故处理、加固改造和已建建筑物可靠性鉴定中，都必须进行混凝土缺陷和损伤检测。1、混凝土裂缝检测①浅裂缝检测：对混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂缝检测♦检测方法平测法：结构裂缝部位只有一个可测表面斜测法：结构裂缝部位有两个可测表面②深裂缝检测：对在大体积混凝土中预计裂缝宽度500mm的裂缝检测♦钻孔探测还可用于钻孔灌注桩的质量检验。9.2混凝土现场检测技术2、混凝土内部空洞缺陷的检测􀀹具体检测方法有：声速法、波形法、振幅法、频率法等。有缺陷处：变慢波形畸变首波滞后减小高频分量减少低频分量增加3、混凝土表层损伤的检测􀀹混凝土结构由火灾、冻害、化学侵蚀等引起的混凝土表层损伤，其损伤厚度可用表面平测法检测。􀀹此外，超声法还可测定施工缝的质量、加固修补结构面质量、混凝土匀质性的检测。9.2混凝土现场检测技术9.2.7混凝土结构钢筋位置和钢筋锈蚀的检测1、钢筋位置的检测钢筋位置测试仪：利用电磁感应原理，可以检测钢筋混凝土结构中钢筋的位置、直径和保护层厚度。电磁感应检测适用于：配筋稀疏、保护层不太大、钢筋在同一平面内。2、钢筋锈蚀的检测检测方法：半电池电位法、双极法、磁差频率法。混凝土结构检测方法的比较试验方法试验目的破坏情况代表性可靠性主要限制条件破坏荷载试验构件强度和性能试件破坏优高必须从结构上取出，试验条件应与计算条件一致超载试验构件强度和性能构件可能破坏优高构件宜从结构上取出，试验条件与计算条件一致，当做原位试验时，应考虑相邻构件的影响取芯试验混凝土强度应修补良高取芯试件尺寸和分布有限制和要求拔出试验混凝土强度应修补接近表面中最小边距和构件厚度限制超声波试验混凝土强度、密实度、缺陷无损伤优中应做对比试验，被测面要处理回弹试验混凝土强度无损伤表面低有条件限制，并需测碳化深度化学分析法混凝土质量、配合比、水泥含量微破损接近表面中应有计划，分布取样9.3砖砌体结构的现场检测技术9.3.1砖砌体强度的间接测定法冲击法：适用于M5-M15的砂浆和MU5-35的砖块的抗压强度检测。回弹法：利用专门的砖块回弹仪和砂浆回弹仪检测抗压强度。推出法：通过测定水平砂浆的抗剪强度推算其抗压强度。9.3砖砌体结构的现场检测技术9.3.2砖砌体原位轴心抗压强度测定法扁顶法：由扁式液压加载器量测，可以测定砌体抗压强度、原位工作应力、应力－应变曲线等。原位轴压法：可以测定结构不受扰动情况下的抗压强度，结果较为可靠，而且试验对结构造成的局部损失易修复。9.4钢结构现场检测技术9.4.1钢材强度测定表面硬度法：利用布式硬度计测定9.4钢结构现场检测技术9.4.1钢材和焊缝缺陷检测超声法：能探测试件深处的缺陷，在钢材中可深达1.5m。频率较高（0.5-2MHz）♦脉冲反射法：又分为纵波探伤和横波探伤两种♦透射法磁粉探伤：利用钢材或焊缝缺陷处磁力线发生偏转的原理。射线探伤：利用钢材或焊缝缺陷处射线衰减较少的原理。9.4.1钢材和焊缝缺陷检测脉冲反射法：透射仪9.4.1钢材和焊缝缺陷检测磁粉探伤：射线探伤第九章结构试验现场检测技术思考题：1、超声回弹综合法中是否还要进行混凝土碳化深度的修正？为什么？2、超声法检测混凝土强度，混凝土强度和超声波波速度关系是什么？3、简述超声回弹综合法检测混凝土强度的工作原理以及测区的选择方法。4、混凝土强度的局部破损检测技术有哪几种？各自特点？5、简述混凝土内部缺陷的超声法检测技术。6、阐述混凝土强度与缺陷的几种检测方法。7、试对比混凝土内部钢筋位置和内部钢筋锈蚀的几种检测技术？8、砌体结构强度的非破损检测技术有哪几种，原理是什么？9、钢材强度测定方法及原理？