《非破损检测技术》word版.doc

本文由冯晓朋贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 主要内容 5-1 回弹法检测混凝土强度 5-2 5 - 3 5 - 4 超声回弹综合法检测混凝土强度 超声 回弹综合法检测混凝土强度 结构混凝土缺陷的超声波检测 钢结构和混凝土中钢筋的非破损检测 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； 、施工过程中工程质量， 工程质量 混凝土强度不够； 混凝土结构缺陷的检测约占65%； 混凝土结构缺陷的检测约占 ； ? 2、原建筑物上改造，如需要加高接层或者楼面荷 改造， 、原建筑物上改造 载改变等，鉴定原建筑物约占20%； 载改变等，鉴定原建筑物约占 ； ? 3、受损结构，如受化学介质侵蚀、火灾、地震等 受损结构，如受化学介质侵蚀、火灾、 的检测约占10%； 的检测约占 ； ? 4、重要工程的验收检测，如核电站安全壳、大型 重要工程的验收检测，如核电站安全壳、 电站基础、水库闸门和电站大坝等的检测约占5%。 电站基础、水库闸门和电站大坝等的检测约占 。 ? 5、预制构件产品质量鉴定。 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 力学强度、弹塑性性质、断裂性能、 及耐久性，材料强度检测， 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 概念： 1 概念： 无损检测技术:在不扰动介质性状、不损害 无损检测技术:在不扰动介质性状、 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。 质和相关参数的测定。 回弹法检测混凝土强度： 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， 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， 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。 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 学性质和承载能力产生不利影响， 广泛应用于工程验收的质量检测。 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： 工作原理： x l x R = 100% l l ?弹 的 始 伸 度 簧 初 拉 长 ； x ?重 反 位 或 弹 弹 的 伸 度 锤 弹 置 回 时 簧 拉 长 。 借助弹击拉簧获得一定冲击动能的弹击锤， 借助弹击拉簧获得一定冲击动能的弹击锤，通过弹击杆将 能量传送给试件，弹击后又以试件的弹性反应， 能量传送给试件，弹击后又以试件的弹性反应，将回弹能 量通过弹击杆传给弹击锤， 量通过弹击杆传给弹击锤，于是弹击锤带动指针滑动直至 回弹能量消失，最后从仪器读尺上读取回弹值。 回弹能量消失，最后从仪器读尺上读取回弹值。 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 30NM 30N M，大型结构物 中型回弹仪 2.25NM 10-80CM厚普通混凝土构件 2.25N M，10-80CM厚普通混凝土构件 轻型回弹仪 0.75NM 轻质、低标号、 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， 回弹值与表面硬度有关，而表面硬度反映了混凝土抗压强 与表面硬度有关 度的大小。 度的大小。 水平方向测试时，回弹值与弹痕面积关系： 水平方向测试时，回弹值与弹痕面积关系： R = kd 4 回弹值与混凝土抗压强度的统计关系： 回弹值与混凝土抗压强度的统计关系： f c cu c cu = a + bR = aR b f * 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。 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。 为回弹仪水平方向放置 例：由下表求某梁构件的混凝土强度 1 2 3 4 5 34 35 34 35 35 35 35 34 34 29 35 36 29 31 34 38 34 35 34 35 35 35 35 34 34 29 35 36 29 31 34 38 34 35 34 35 35 35 35 34 34 29 35 36 29 31 34 38 34 35 34 35 35 35 35 34 34 29 35 36 29 31 34 38 38 36 34 36 35 35 35 34 34 29 35 36 29 31 34 38 3.0 3.1 2.9 3.2 2.9 1、剔除3个最大、3个最小，取平均回弹值 、剔除 个最大 个最大、 个最小 取平均回弹值Rm 个最小， 2、查表得对应碳化深度、回弹值的混凝土强度 、查表得对应碳化深度、 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 4） 回弹值计算 nl ? 2G sin ? R = R ? ? ? nl ? 2Gsin ? 100 R 1/ 2 12-1 回弹法检测混凝土强度 4） 回弹值计算 回弹值修正常用方法查表法 查表法 回弹值修正常用方法 ? Rm = Rm + Ra 回弹修正值表见回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T 2323回弹修正值表见 2001附录C 2001附录C 上述测试面为浇注侧面，当为浇注面由下式修正。 上述测试面为浇注侧面，当为浇注面由下式修正。 t Rm = Rm + Ra t Rm = Rm + Rb b b 回弹修正值表见 23回弹修正值表见回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T 232001附录D 2001附录D 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： 校准： 在标准钢砧上，将仪器垂直向下率定， 在标准钢砧上，将仪器垂直向下率定，以其平均率定值为 80 作为回弹法检测时回弹仪的标准状态， 802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。 须进行调整或校验。 精度： 精度： 在现场检测操作时， 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， 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。 精度。 12-1 回弹法检测混凝土强度 5）回弹仪测试中注意的问题 2 测试面 ? ? ? 要求测试面清洁、平整、干燥、密实。 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 16个 测区面积约为400cm 每测区测点不小于16 最大和最小3个值，取平均值。 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。 测点间距不小于2cm。 2cm 12-1 回弹法检测混凝土强度 5）回弹仪测试中注意的问题 3 碳化深度 混凝土在硬化过程中，表面的Ca(OH) 和空气中的CO 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CaCO 硬层，该层的厚度称为碳化深度。 反应，形成CaCO3硬层，该层的厚度称为碳化深度。 测试方法：15mm，深度6mm孔， 6mm孔 测试方法：15mm，深度6mm 1%酚酞溶液， 1%酚酞溶液，取测区均值 酚酞溶液 有碳化层混凝土抗压强度的计算公式： 有碳化层混凝土抗压强度的计算公式： f c cu = AR ?10 B Cdm 12-1 回弹法检测混凝土强度 6）测强曲线：表示回弹值与混凝土换算强度间的关系。 测强曲线：表示回弹值与混凝土换算强度间的关系。 统一测强曲线：由全国有代表性的材料、 统一测强曲线：由全国有代表性的材料、成型养护工艺 配制的混凝土试件，通过试验建立的曲线。 配制的混凝土试件，通过试验建立的曲线。 地区测强曲线：由本地区常用的材料、成型养护工艺 地区测强曲线：由本地区常用的材料、 配制的混凝土试件，通过试验建立的曲线。 配制的混凝土试件，通过试验建立的曲线。 专用测强曲线：由与结构或构件混凝土相同的材料， 专用测强曲线：由与结构或构件混凝土相同的材料，成 型养护工艺配制的混凝土试件， 型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验建立的曲线 测强曲线的选用：专用 地区 统一 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 2001附录A:测区混凝土强度换算表。 附录 测区混凝土强度换算表。 测区混凝土强度换算表 JGJ/T 23- 12-1 回弹法检测混凝土强度 7）混凝土强度计算： 混凝土强度计算： 结构或构件测强混凝土强度平均值计算： 结构或构件测强混凝土强度平均值计算： mf c = cu f i= 1 n c cu n n c cu,i Sf c = cu ( f i=1 ) ? n(mf c ) 2 cu 2 n ?1 12-1 回弹法检测混凝土强度 7）混凝土强度计算： 混凝土强度计算： 结构或构件测强混凝土强度推定值计算： 结构或构件测强混凝土强度推定值计算： a)结构或构件测区数小于10 a)结构或构件测区数小于10 结构或构件测区数小于 c cu,e f =f c cu,m in b)结构或构件测区的强度换算值出现小于10MPa时 b)结构或构件测区的强度换算值出现小于10MPa时 结构或构件测区的强度换算值出现小于10MPa f c cu,e c cu,e 10.0M Pa c c)结构或构件测区数不少于10个 c)结构或构件测区数不少于10个，或批量检测 结构或构件测区数不少于10 f = mf cu ?1.645S f c cu 超声回弹综合法检测混凝土强度 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。 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。 va E fc f = a1(va ) c cu b f = a2 (Ra ) c cu c f = a(va ) ? (Ra ) c cu b c 各种方法混凝土强度测试误差 测试方法 钻芯法 拔出法 贯入法 回弹法 超声法 综合法 误差范围(%) 误差范围(%) 7.0 7.09.0 9.0 9.012.0 10.0 10.013.0 14.0 14.018.0 18.0 18.022.0 10.0 10.015.0 备注 半破损 半破损 微破损 非破损 非破损 非破损 超声回弹综合法检测混凝土强度 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 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 超声测点应与回弹测点布置在同一测区内， 测试，然后再进行超声测试。 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 超声回弹综合法检测混凝土强度 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 钢筋轴线垂直测试方向 L? L? Ld Ld t= + va vs 超声回弹综合法检测混凝土强度 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 钢筋轴线平行测试方向 2 2 aa2 + x2v 2 L ? 2x 2 vs ? a t t= t1 = tL = +2 + + m in va v vs vs vs a L t = v s L vs ? va a 2 vs + va L L a 8 6 超声回弹综合法检测混凝土强度 12-2 超声 回弹综合法检测混凝土强度 声波遇物性界面后， 声波遇物性界面后， 出现反射。 出现反射。 工程实例： 深圳国际贸易大厦钢 结构件焊缝的超声检 测 杨浦大桥钢板搭接焊 缝的超声检验 超声回弹综合法检测混凝土强度 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 回弹法各测16个回弹值,2个碳化值 16个回弹值,2 综合法8个回弹和3个超声波声时值； 综合法8个回弹和3个超声波声时值； 1212-3 结构混凝土缺陷的超声波检测 1 空洞的超声波检测 td 2 d = D + L ?1 tc 1212-3 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 1212-3 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 1212-3 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 h=x T 1 ?1 T 0 2x 1212-3 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 a + b = t1vc a + d = t2vc 2 b2 = a2 + x1 ? 2ax1 cos 2 d 2 = a2 + x2 ? 2ax2 cos 1212-3 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 2 a2 + x2 L ? 2x t= + v1 v2 x= av1 2 2 v2 ? v1 L v2 ? v1 a= 2 v2 + v1 1212-3 结构混凝土缺陷的超声波检测 3 表层缺陷的超声波检测 l5 ? l3 v1 = ctg = t5 ? t3 1212-4 钢结构和混凝土中钢筋的非破损检测 涡流效应 ? 探头与钢筋轴向的关系 1212-4 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: 钢筋锈蚀程度的检测: 钢筋锈蚀后，钢筋表面有腐