土木工程测试课件5 非破损检测技术

无损检测的应用•1、施工过程中工程质量，如：混凝土强度不够；混凝土结构缺陷的检测约占65%；•2、原建筑物上改造，如需要加高接层或者楼面荷载改变等，鉴定原建筑物约占20%；•3、受损结构，如受化学介质侵蚀、火灾、地震等的检测约占10%；•4、重要工程的验收检测，如核电站安全壳、大型电站基础、水库闸门和电站大坝等的检测约占5%。•5、预制构件产品质量鉴定。•力学强度、弹塑性性质、断裂性能、缺陷损伤以及耐久性，材料强度检测，内部缺陷损伤探测§12-1回弹法检测混凝土强度1概念：无损检测技术:在不扰动介质性状、不损害材料承载能力的条件下实现对被测物体性质和相关参数的测定。回弹法检测混凝土强度：以回弹仪弹击混凝土表面，测得回弹值，根据回弹值与抗压强度校准的相关关系，用回弹值推算混凝土强度。采用回弹法检测不会对结构和构件的力学性质和承载能力产生不利影响，因而被广泛应用于工程验收的质量检测。§12-1回弹法检测混凝土强度2回弹仪1）工作原理：弹簧的拉伸长度。重锤反弹位置或回弹时弹簧的初始拉伸长度；xl%100lxRxl§12-1回弹法检测混凝土强度3）回弹仪的分类：按冲击能量分重型回弹仪30N·M，大型结构物中型回弹仪2.25N·M，10-80CM厚普通混凝土构件轻型回弹仪0.75N·M，轻质、低标号、薄壁混凝土§12-1回弹法检测混凝土强度3）回弹值与混凝土抗压强度的关系回弹值与表面硬度有关，而表面硬度反映了混凝土抗压强度的大小。4kdRbccuccuaRfbRaf回弹值与混凝土抗压强度的统计关系：水平方向测试时，回弹值与弹痕面积关系：*R为回弹仪水平方向放置，弹性杆与测试面垂直时的回弹值。§12-1回弹法检测混凝土强度4）回弹值计算2/1100sin2sin2GnlGnlRRR§12-1回弹法检测混凝土强度ammRRR4）回弹值计算回弹值修正常用方法——查表法•回弹修正值表见《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001》附录D上述测试面为浇注侧面，当为浇注面由下式修正。bbbmmtatmmRRRRRR•回弹修正值表见《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001》附录C§12-1回弹法检测混凝土强度5）回弹仪测试中注意的问题1回弹仪的工作状态校准：在标准钢砧上，将仪器垂直向下率定，以其平均率定值为80±2作为回弹法检测时回弹仪的标准状态，否则回弹仪必须进行调整或校验。精度：在现场检测操作时，应准备两台以上校验至标准状态的回弹仪，以备检测过程中适时更换回弹仪，保证测试系统的精度。§12-1回弹法检测混凝土强度•要求测试面清洁、平整、干燥、密实。•测区面积约为400cm2，每测区测点不小于16个，分别剔除最大和最小3个值，取平均值。•测区宜选在浇注侧面，测点在相对侧面上交错布置。•测点间距不小于2cm。5）回弹仪测试中注意的问题2测试面§12-1回弹法检测混凝土强度混凝土在硬化过程中，表面的Ca(OH)2和空气中的CO2化学反应，形成CaCO3硬层，该层的厚度称为碳化深度。测试方法：Φ15mm，深度6mm孔，1%酚酞溶液，取测区均值有碳化层混凝土抗压强度的计算公式：mCdBccuARf105）回弹仪测试中注意的问题3碳化深度例：由下表求某梁构件的混凝土强度1343534353535353434293536293134383.02343534353535353434293536293134383.13343534353535353434293536293134382.94343534353535353434293536293134383.25383634363535353434293536293134382.91、剔除3个最大、3个最小，取平均回弹值Rm2、查表的对应碳化深度、回弹值的混凝土强度3、取各测区最小混凝土强度换算值为构件混凝土强度推定值§12-1回弹法检测混凝土强度*《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001》附录A:测区混凝土强度换算表。§12-1回弹法检测混凝土强度6）混凝土强度计算：①结构或构件测强混凝土强度平均值计算：1)()(12,2nmnfSnificcufccuccunfmniccufccu1§12-1回弹法检测混凝土强度7）混凝土强度计算：②结构或构件测强混凝土强度推定值计算：ccucecuffmin,,a)结构或构件测区数小于10b)结构或构件测区的强度换算值出现小于10MPa时MPafcecu0.10,c)结构或构件测区数不少于10个，或批量检测ccufccufcecuSmf645.1,§12-2超声—回弹综合法检测混凝土强度1）基本原理回弹仪反映混凝土表层情况，超声波能反应混凝土内部情况。cabaccuRvaf)()(cafEvbaccuvaf)(1caccuRaf)(2§12-2超声—回弹综合法检测混凝土强度2）超声——回弹综合检测混凝土强度规定超声测点应与回弹测点布置在同一测区内，宜先进行回弹测试，然后再进行超声测试。超声波波速计算•内外结合•整体特性•超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程•CECS02:88§12-2超声—回弹综合法检测混凝土强度3）钢筋对超声波传播速度的影响①钢筋轴线垂直测试方向sdadvLvLLt§12-2超声—回弹综合法检测混凝土强度savxLvxattt222221avLt'3）钢筋对超声波传播速度的影响②钢筋轴线平行测试方向asassvvvvavLt22min2asasvvvvLa268LLa～§12-2超声—回弹综合法检测混凝土强度技术规程要求回弹法各测16个回弹值,2个碳化值综合法8个回弹和3个超声波声时值；§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测1空洞的超声波检测1][2cdttLDd§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测2裂缝的超声波检测（1）贯穿裂缝检测§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测2裂缝的超声波检测（2）未贯穿裂缝检测§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测2裂缝的超声波检测（3）浅层垂直裂缝深度检测1][01TTxh2x§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测2裂缝的超声波检测（4）斜裂缝深度检测cos2cos2222221212221axxadaxxabvtdavtbacc§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测3表层缺陷厚度的超声波检测21221212222vvavxvxLvxat12122vvvvLa§12-3结构混凝土缺陷的超声波检测3表层缺陷的超声波检测35351ttllctgv•钢筋位置的确定–电磁感应现象–探头与钢筋轴向的关系§12-4混凝土中钢筋的非破损检测§12-4钢结构和混凝土中钢筋的非破损检测混凝土中钢筋的非破损检测钢筋锈蚀程度的检测:钢筋锈蚀后，钢筋表面有腐蚀电流。以对硫酸铜电极的电位差为标准：-50mv，锈蚀区-50mv-0mv，过渡区0mv，不锈蚀区无损检测的规程与规范•超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程CECS02:88•回弹法检测高强混凝土强度技术规程Q/JY17-2000•超声法检测混凝土缺损技术规程CECS21:90•后装拔出法检测混凝土强度技术规程CECS69:94•钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03:88•后装拔出法检测混凝土强度技术规程CECS69:64•贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程Q/JY11-1998•工程岩体分级标准GB50218-94•砌体工程现场检测技术标准：GB/T50315-2000•钢筋焊接及验收规程JGJ18-96