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水工建筑物安全检测实验指导书课程学时: 48 实验学时: 16 适用专业: 水利 ;建环 目 录实验一 填土密实度现场检测4一实验目的与要求:4二实验过程要点:4三实验设备、工具及材料:4四数据记录与处理:5实验二 地基承载力检测6一实验目的与要求:6二实验过程要点:6三实验设备、工具及材料:6四数据记录与处理:6实验三 回弹仪对混凝土强度检测8一. 实验目的与要求:8二实验过程要点:8三实验设备、工具及材料:8四数据记录与处理:8实验四 混凝土内部缺陷检测11一实验目的与要求:11二实验过程要点:11三实验设备、工具及材料:11四数据记录与处理:11实验五 混凝土碳化深度检测18一. 实验目的与要求:18二实验过程要点:18三实验设备、工具及材料:18四数据记录与处理:18实验一 填土密实度现场检测实验学时:3 实验类别:基础性、必做一实验目的与要求: 1了解填土密实度现场检测仪的使用方法及检测原理;2掌握正确的检测步骤,学会选点的代表性;3培养准确、整齐、简明地记录实验数据的习惯。二实验过程要点: 1注意观察当读数达到500N以上时停止贯入,此时探杆插入土中的深度即规定为标准贯入深度;一般标准深度10-20cm。2当探头插入到标准深度时,应读取瞬间峰值,即最大值。3检测练习(1)读取的方法:操作者要始终不停地匀速加压,记录者要注意观察插入深度不要干扰操作人员,当达到标准深度界限,当土面刚压入界限瞬间,马上按键读取最大值。(2)掌握不好按键也可以不按键:直接观察压线时的瞬间峰值。方法是:将手指放在预定的标准深度界限上,眼睛注视读数显示屏,当土面碰到手指时,立即读取瞬间峰值。三实验设备、工具及材料: 填土密实度现场检测仪,铁锤,小铲四数据记录与处理:1电子智能填土密实度检测仪技术指标。规格技术指标200N600N1000N测试深度0-10cm0-30cm被测介质碾压后的各种回填土、黏土、砂土、混合土被测对象公路、铁路、水库、地方、大坝、工民建基础相应测试结果填土的干容重、土的压实系数精度0.5%仪器重量3kg2压实系数的计算方法(1)首先根据已知的Rd最大和Rd设计计算出设计要求的压实系数设计:要求设计=Rd设计/Rd最大=C(2)第二步计算Rd最大状态下的P最大 列方程:P最大/P设计=最大/设计将具体参数代入:P最大/P设计=1/设计=1/C解方程得P最大=(1/C)* P设计(N)(3)任意的的计算:公式:任意= P任意/P最大实验二 地基承载力检测实验学时:3实验类别:基础性、必做一实验目的与要求: 1掌握地基承载力现场检测仪的使用原理及方法;2学会对不同地区P值与R值、Es值等参数进行地基承载力评价;3学会对不同密实度的土壤进行承载力的检测;二实验过程要点: 1贯入速度要均匀,向下施力要平稳、连续,一般贯入10cm,需要10-15秒,不可太快,不要用冲击力,中土不要缓劲,要一口气操作完毕。2检测之前剥去表土5-10cm,选择合适的探头与主机连接后,垂直插入土中。3当贯入深度到规定深度时,读取测试结果在同一个被侧面上以该孔为圆心以50cm为半径在圆周上取7、8个点测试,取平均值P一边了解各处土的均匀度,发现弱点及时采取措施地基处理。4测不同深度的承载历时,可配一把直径2.5-3.0木工钻、顺时针钻入,逆时针把土退出,钻一层测一层,再往下钻一层,把已经测完部分的扰动土全部退出来,再往下检测次一层一次操作。三实验设备、工具及材料: 地基承载力现场检测仪 小铲子 大锤 四数据记录与处理:1地基承载力检测仪技术指标。规格技术指标20kg60kg100kg相应测试结果地基承载力、压缩模量、液性指数被测介质一般粘性土、红粘土、湿陷性黄土、填土、混合土、胀土、风化土、沙土被测对象工民建基础、道路、桥涵、水利基础设施等。精度0.5%仪器重量3kg2压实系数的计算方法根据不同地区所测的贯入阻力P值,查对应国家标准参数表,可以对地基承载力进行评价。实验三 回弹仪对混凝土强度检测实验学时:3实验类别:基础性、必做一. 实验目的与要求: 1掌握回弹仪的测定混凝土强度的原理和方法2灵活运用测区混凝土强度换算表根据平均碳化深度值查值。3进一步用回弹仪对不同测试角度面的混凝土强度进行测定。二实验过程要点: 1注意仪器持握姿势的正确问题:一手握住回弹仪中间部位,并在整个过程中都起着扶正的作用,另一首握压仪器尾部的尾盖,主要是对仪器施加压力,同时也起辅助的扶正作用。2用力均匀缓慢,扶正垂直对准测面(使仪器中轴线与侧面垂直),不晃动。3批量检测时,抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。抽检构件时,应随机抽取并使所选构建具有代表性。4每一结构或构件的测区数不应少于10个,对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个。5相邻两测区的间距应控制在2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m。6计算测区平均回弹值,应从该区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值,余下的10个回弹值求其平均值。三实验设备、工具及材料: 混凝土回弹仪 砂纸 四数据记录与处理:1数据记录与处理测区测点回跳值对应混凝土强度值平均值测区112345测区212345测区312345测区回弹值的计算:式中Rm测区平均回弹值,精确至0.1;Ri第i个测点的回弹值;(1)当测区数为10个以上时,应计算强度标准差。 (1) (2)式中结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值(MPa);n对于单个检测的构件,取一个构件的测区数;对批量检测的构件,取被抽检构件测区数之和;结构或构件测区混凝土强度换算的标准差(MPa),精确到0.01(MPa)。(2)当测区数小于10个时: (3) 式中构件中最小的测区混凝土强度换算值。构件混凝土抗压强度换算值(MPa)现龄期混凝土强度推定值(MPa)备注名称编号平均值标准差最小值实验四 混凝土内部缺陷检测实验学时:4实验类别:综合性、必做一实验目的与要求: 1学会利用桩基低应变动力检测仪对混凝土内部缺陷进行检测。2利用波形的变化(同向、异向)判断桩基内部存在缺陷的类型。二实验过程要点: 1应力波在桩中传播时,当桩身的波阻抗发生变化会产生反射的原理,通过分析反射波的幅值、相位、到达时间,得出桩缺陷的大小、性质、位置等信息。2桩底截面发生变化、夹泥、离析、混凝土质量变化、土层变化都会引起反射波的变化。3手锤垂直与桩面,锤击点平整,锤击干脆,形成单扰动。三实验设备、工具及材料: 低应变检测系统 组合手锤四数据记录与处理:打开采集仪开关,点击主操作界面的“采样”按键屏幕出现彩色滚动条,仪器进入采样等待状态,此时用手锤敲击,信号将显示在屏幕上,完成第一次采集。按前次操作完成第二次采集:完成第三次采样:当三次采集的波形基本一致,桩底清晰,请点击“存盘”按键进行波形的存储。此时已完成一根桩的现场测试。(1)检测流程基桩动测仪信号输入参数设定数据处理结果输出 桩 电脑 打印机 手锤击打(可述及检测中发生的情况,如现场开挖等)被检测桩均被凿去浮浆及破损部分,露出新鲜密实的混凝土;每根桩布置24个检测点,每个检测点记录的有图1 基桩反射波法现场检测示意图效信号数均大于3。现场检测示意图如图1。 (2)波速计算: or 图2完整摩擦桩纵波波速计算示意图式中(图2),c桩身材料的一维应力波纵波波速(m/s),简称波速;L测点下桩的长度(m);t桩底反射波峰值与入射波峰值的时刻差(s);f幅值谱上完整桩相邻峰值间的频率差(Hz)。被检工程的桩身材料平均波速值为5根以上完整桩的波速平均值。(3)完整性类别划分:类桩:桩身结构完整。桩底反射合理,实测波速在合理范围内,桩底反射波到达前,无同相反射波发生。 类桩:桩身结构基本完整,存在轻微缺陷。桩底反射基本合理,实测波速在合理范围之内,缺陷反射波幅值相对较弱。 类桩:完整性介于类和类之间,一般存在明显缺陷,宜采用钻芯法或声波透射法等其它方法进一步判断或直接进行处理。记录到多个同相反射信号,形成复杂波列,且无合理的桩底反射信号。依反射信号和提供桩长计算的波速明显偏离同类完整桩平均波速,或时域信号存在较强的异常同相反射。嵌岩端承型桩虽有明显的桩底反射,但反射波却与入射波相位相同。 类桩:桩身结构存在严重缺陷,就其结构完整性而言不能使用。未见桩底反射。出现多次幅值较强的同相、等间距反射信号,或信号幅值明显较强并以大低频形式出现,当振源脉冲宽度极窄时,同时伴有连续的很小的同相反射(频域为双峰),此为典型的浅部断桩特征。(4)桩身缺陷位置估算 or 式中(参考图2),场区同条件桩平均波速,桩身第j个缺陷的距离(m),桩身第j个缺陷的首次反射波峰与入射波波峰对应的时差(s),同一缺陷两相邻峰间频差。(5)检测结果根据所测波形特性,结合桩的砼设计强度等级要求,本工程桩身结构的完整性按四类划分,试验结果见表4,所测波形曲线如附图所示。本试验未能详细考虑地质条件影响及桩土间相互关系,不能测出桩的承载力,若需要提供桩的承载力数据,建议进行高应变动力试桩或静载试桩。本试验无法确定缺陷的具体类型,可能的缺陷形式有离析、缩径、夹泥、裂缝、接缝等。桩身结构完整性检测结果表序号桩号(#)桩径(mm)桩长(m)波速(km/s)桩身结构完整性描述类别备 注12345(6)结论与建议本次试验共检测根 工程桩,其中类桩 根,占所测桩数的 %;类桩 根,占所测桩数的 %;类桩 根,占所测桩数的 %;类桩 根,占所测桩数的 %。低应变成桩参数及检测记录表桩 号桩 径(mm)桩 长(m)施工日期配桩桩长(从下至上)(m)备注实验五 混凝土碳化深度检测实验学时:3实验类别:综合性、必做一. 实验目的与要求: 1掌握混凝土碳化深度测量的原理和方法。2采用酚酞溶液的浓度为1%,滴在孔内壁的边缘处。 二实验过程要点: 1回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值,测点数不应小于构件测区数的30%,取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。2当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值。 3碳化深度值测量, 可采用适当的工具在测区表面形成直径约

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