桥涵结构试验检测 第二节 混凝土结构构件试验检测.doc

桥涵结构试验检测 第二节 混凝土结构构件试验检测桥涵混凝土结构、钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构或构件的检验，依据交通部的有关标准，主要包括内容有三个方向：一是施工阶段的质量控制，包括原材料的试验检测、混凝浇注前的检查等；二是外观质量检测，主要是在构件成型达到一定强度后检测结构实物的尺寸和位置偏差，混凝土表面平整度、峰窝、麻面、露筋及裂缝等；三是构件混凝土的强度等级，通常以立方体试件的抗压强度来反映，当对某一方面的检验内容产生怀疑时，如构件的强度离散大、强度不足或振捣不密实时，通常还需要进行专项强度检验或荷载试验来判定；荷载试验内容将放在桥梁荷载试验一章介绍，本节仅讲述专项强度检验和混凝土缺陷检验的方法。一、结构混凝土强度等级评定1混凝土立方体试件的取样原则结构混凝土立方体试验制取组数是以不同等级及不同配合比的浇注地点或拌和地点随机制取，浇注一般体积的结构物（如基础、墩台）时，每一单元结构应制取2组；连续浇注大体积结构时，每8m或每一工作班应制取2组。桥梁上部构造主要构件长度在16m以下时应制取1组；163om时制取2组；3150m长时应制取3组；50m以上者不少于5组；对小型构件每批或每个工作班至少应制取之组；对于钻孔桩每条至少应制取2组；当桩长在20m以上时不少于3组；对桩径大、灌注时间很长时不少于4组。另外还要根据施工的需要，在制取几组作为拆模、张拉和吊装等施工阶段强度依据。2.结构混凝土强度评定结构混凝土强度的合格标准评定的常规方法是以浇注或拌和现场制取试件，以28d龄期的极限抗压强度值进行统计评定。规范规定，对于大桥等重要工程及中小桥、涵洞工程的取样试件大于或等于10组时，应以数理统计方法下述条件按评定： 二、钻芯取样法检验混凝土强度 钻芯取样法检验混凝土强度指从混凝土结构物中钻取芯样和检查芯样，测定混凝土的劈裂抗拉强度或抗压强度，作为评定结构的主要品质指标。但是由于结构或构件部位的条件、所处位置及受力状态的影响，钻取芯样的数量通常比较少，在一定程度上可作为抽检混凝土抗压强度、均匀性和内部缺陷的指标。其检验原则如下： 1芯样钻取 在钻取芯样前应考虑由于钻芯可能导致对结构的不利影响，应尽可能避免在靠近混凝土构件的接缝或边缘钻取，且基本上不应带有钢筋。 芯样直径应为混凝土所有集料最大粒径的3倍，一般为150mm或1oomm。任何情况下不小于集料最大粒径的2倍。 钻出后的每个芯样应立即清楚地标上记号，并记录芯样在混凝土结构中钻取的位置。 钻取的芯样数量应满足下列规定： （1）按单个构件检验时，每个构件钻取芯样数不少于3个，对较小构件至少应取2个； （2）对构件局部区域检验时，应由要求检验的单位确定取芯位置及数量。 2钻取芯样检查 每个芯样应详细描述有关裂缝、分层、麻面或离析等，并估计集料的最大粒径、形状种类及粗细集料的比例与级配，检查并记录存在的气孔的位置、尺寸与分布情况，必要时应进行拍照。 在芯样的中间及两端1/4按两个垂直方向测量三对数值确定芯样的平均直径d，精确至mm取芯样直径两端侧面测定钻取后芯样的长度及端面加工后的长度，其尺寸误差应在0.25mm之内，取平均值作为试件平均长度l,精确至1.0mm。 如有必要，应测定芯样的表观密度。 3试件的制作 抗压试验用的试件长度（端部加工后）不应小于直径，也不应大于直径的2倍。芯样端面必须平整，必要时应磨平或用抹顶等方法处理。 芯样两端平面应与轴线垂直，误差不应大于1。 4芯样抗压强度fcuc按下式计算： 混凝土圆柱体强度与立方体强度的关系见规范规定。 三、回弹法检验混凝土强度 1回弹法的基本原理 回弹法是采用回弹仪的弹簧驱动重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，并以重锤被反弹回来的距离（称回弹值指反弹距离与弹簧初始长度之比）作为强度相关指标来推算混凝土强度的一种方法。 2回弹法检测混凝土强度的原则 回弹法检测混凝土强度是对常规检验的一种补充，当对构件怀疑时，例如，试件与结构中混凝土质量不一致，对试件的检验结果有怀疑或供检验用的试件数量不足时，可采用回弹法检测，并将检测结果作为处理混凝土质量问题的一个主要依据。 另外，施工阶段，如构件拆模、预应力张拉或移梁、吊装时，回弹法可作为评估混凝土强度的依据。 回弹法的使用前提，是要求被测结构或构件混凝土的内外质量基本一致。因此，当混凝土表层与内部质量有明显差异，例如遭受化学腐蚀或火灾、硬化期间遭受冻伤等或内部存在缺陷时，不能用回弹法评定混凝土强度。 3回弹法的测强曲线 回弹法测定结构混凝土强度的基本依据，就是回弹值与混凝土抗压强度之间的相关性。这种相关性以基准曲线或经验公式的形式予以确定。 基准曲线的制定方法，是在试验室中制作一定数量的，考虑不同强度、不同原材料条件、不同期龄等各种因素的立方体试块，测定其回弹值、碳化深度及抗压强度等参数，然后进行回归分析，求得拟合程度最好，相关系数大的回归方程，作为经验公式或画出基准曲线。因为混凝土强度与口弹值、碳化深度相关关系，受许多因素的影响，在制定曲线的过程中，所考虑的影响因素越多，曲线的适应性和覆盖面越大，但其离散性也越大，推算混凝土强度的误差也越大。当被测试的结构混凝土的各种条件越接近于制定基准曲线时所顾及的各种条件，测试误差越小。 为了提高回弹法测强的精度，目前常用的基准曲线可分为三种类型： （1）专用测强曲线 专用测强曲线是针对某一工程、某一预制厂或某一商品混凝土供应区的特定的原材料质量、成型和养护工艺，测试龄期等条件而制定的基准曲线，由于专用曲线所考虑的条件可以较好地与被测混凝土相吻合，因此，影响因素的干扰较少，推算强度的误差也较小。 当被测结构混凝土的各种条件与专用曲线相一致时，应优先使用专用曲线进行强度推定。 （2）地区测强曲线 地区测强曲线是针对某一省、市。自治区或条件较为类似的特定地区而制定的基准曲线。它适应于某一地区的情况，所涉及的影响因素比专用曲线广泛，因此，其误差也稍大。 （3）通用测强曲线 为了便于应用，在允许的误差范围内，应尽量扩大基准曲线的覆盖面。我国在制定回弹法评定混凝土抗压强度技术规程时，在全国广泛布点，进行了研究。最后选定的回归方程和有关指标如下：式中：rn为测区混凝土的抗压强度，mpa，精确至0.1mpa； n为测区混凝土平均回弹值，精确至0.1； l为测区混凝土平均碳化深度，mm，精确至0.1mm。 全国通用测强曲线所列测区混凝土强度换算表应为符合下列条件的混凝土： 符合普通混凝土用材料、拌和用水的质量标准； 不掺外加剂或仅掺非引气型外加剂； 采用普通成型工艺； 采用符合国家现行标准混凝土结构工程施工及验收规范规定的钢模、木模及其它材料制作的模板； 自然养护或蒸气养护出池后以自然养护7d以上，且混凝土表层为干燥状态； 龄期为14-1000d； 抗压强度为10-50mpa。 制订该表所依据的统一测强曲线，其强度误差值为： 平均相对误差 15.0% 相对标准差 er18.0% 当有下列情况之一时，不得按附表1换算测区混凝土强度值，但可制定专用测强曲线或通过试验进行修正： 粗集料最大粒径大于60mm； 特种成型工艺制作的混凝土； 检测部位曲率半径小于250mm； 潮湿或浸水混凝土。 4，专用测强曲线的制定方法 （1）制定专用测强曲线的单位，需具有一级试验室的资质。 （2）制定专用测强曲线的试件应与欲测结构或构件在原材料（含品种、规格）的成型工艺与养护方法等方面条件相同。 （3）试件的制作和养护 按最佳配合比设计5个强度等级，每一强度等级每一龄期制作6个150mm立方体试件，同一龄期试件宜在同一天内成型完毕。 在成型后的第二天，将试件移至与被测结构或构件相同的硬化条件下养护，试件拆摸日期宜与结构或构件的拆模日期相同。 （4）试件的测试 将到达龄期的试件表面擦净，以其两个相对侧面置于压力机的上下承压板之间，加压30-80kn（低强度试件取低吨位加压）。 在试件保持30-80kn的压力下，用符合规定的标准状态的回弹仪和规定的操作方法，在试件的另外两个相对侧面上分别选择均匀分布的8个点进行弹击。 从每一试件的16个回弹值中分别剔除其中3个最大值和3个最小值，然后再求余下的10个回弹值的平均值，计算精确至0.1，即得该试件的平均回弹值rm。 将试件加荷直至破坏，然后计算试件的抗压强度换算值fcuc（mpa）。 （5）专用测强曲线的计算 专用测强曲线的回归方程式，应按每一试件求得的rm和fcuc数据，采用最小二乘法原理计算。 推荐采用的回归方程如下： 计算回归方程式的强度平均相对误差和强度相对标准差er。当和er均符合规定时，即可报请上级主管部门审批。 如需制定具有较宽龄期范围的专用测强曲线，则应在试验及回归分析时引人碳化深度变量，并求得碳化深度修正系数。 4. 弹法测试混凝土强度的原则 （1）检测结构或构件混凝土强度可采用下列两种方式，其适用范围及构件数量应符合下列规定： 单个检测，适用于单独的结构或构件的检测； 批量检测，适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类构件。按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的吗30%且测区数量不得少于100个。抽检构件时，有关方面应协商一致，使所选构件具有一定的代表性。 （2）每一构件的测区，应符合下列要求： 对长度不小于3m的构件，其测区数不少于10个，对长度小于3m且高度低于0.6m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个； 相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件边缘的距离不宜大于0.5m； 测区应选在使回弹仪处于水平方向，检测混凝土浇筑侧面，当不能满足这一要求时，可选在使回弹仪处于非水平方向，检测混凝土浇筑侧面、表面或底面； 测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件； 测区的面积宜控制在0.04m2； 检测面应为原状混凝上面，并应清洁、平整，不应有疏松层和杂物，且不应有残留的粉未或碎屑； 对于弹击时会产生颤动的薄壁、小型构件应设置支撑固定。 （3）结构或构件的测区应标有清晰的编号，必要时应在记录纸上描述测区布置示意图和外观质量情况。 （4）当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正，试件数量应不少于3个。计算时，测区混凝土强度换算值应乘以修正系数。 （5）检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。 （6）测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的距离一般不小于30mm，测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只允许弹击一次。每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数精确至1。 （7）回弹值测量完毕后，应选择不小于构件数的30%测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值。 （8）测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。然后除净孔洞中的粉未和碎屑，不得用水冲洗。立即用浓度为1%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离多次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值。每次读数精确至队5mm。 5回弹值的计算 （1）计算测区平均回弹值时，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，然后将余下的10个回弹值按下列公式计算：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。 （2）回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下列公式修正：式中：rma非水平方向检测时测区的平均回弹值，精确至0.1； rma非水平方向检测时回弹值的修正值，按规范查用。 （3）回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面时，应按下列公式修正：式中：rmt、rmb水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值，精确至0.1； rat、rab混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，按规范查用。 （4）如检测时仪器非水平方向且测试面非混凝土的浇筑侧面，则应先对回弹值进行角度修正，然后再对修正后的值进行浇筑面修正。 6混凝土强度的推算 （1）结构或构件第i个测区混凝土强度换算值，可按平均回弹值rm及求得的平均碳化深度值dm由规范查得。有地区或专用测强曲线时，混凝土强度换算值应按地区或专用测强曲线换算得出。 （2）由各测区的混凝土强度换算值可计算得出结构或构件混凝土的强度平均值。当测区数不少于10个时，还应计算强度标准差。 （3）构件混凝土强度推定值fcu,e的确定 当按单个构件检测中，以最小值作为该构件的混凝土强度推定值 当按批量检测时，应按下列公式计算： 式中：mfcr,minc该批每个构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值，mpa，精确至0.1mpa。 取两者中的较大值为该批构件的混凝土强度推定值。 （4）对于按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时，则该批构件应全部按单个构件检测。 当该批构件混凝土平均值小于25mpa时 当该批构件混凝土强度平均值不小于mh时 四、超声回弹综合法检验混凝土强度 超声回弹综合法检测混凝土强度，是目前我国使用较广的一种结构中混凝土强度非破损检验方法。它较之单一的超声或回弹非破损检验方法具有精度高、适用范围广等优点。但是，它也是对常规检验补充的一种办法，当对结构的混凝土强度有怀疑时，可按此办法进行检验，以推定混凝土的强度，作为处理其质量问题的依据。 在有条件的情况，可用钻芯取样法作校核。 应用超声回弹综合法时，应尽量建立专用测强曲线并优先使用。在缺少该类曲线时，可采用通用测强曲线。通用测强曲线测区混凝土强度换算表适用下列条件的混凝土： 混凝土用水泥应符合国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（gb175-92）和矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥（gbl344-92）的要求； 混凝土用砂、石骨料应符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法（jgj52-92）和普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法（jgj53-92）的要求； 掺或不掺减水剂或早强剂； 人工或一般机械搅拌、成型； 钢模或木模，符合钢筋混凝土工程施工及验收规范的有关规定； 自然养护； 龄期为7730d，如超过此龄期时，可钻取混凝土芯样进行修正； 混凝土强度等级为c1050。 1建立地区混凝土曲线的基本要求 （1）采有中型回弹仪，应处于标准状态。 （2）混凝土用水泥应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥的要求，混凝土用砂、石应符合现行标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法和普通混凝土用砂质量标准及检验方法的要求。 （3）选用本地区常用水泥、粗骨料、细骨料，按最佳配合比制作混凝土强度等级为c10c50的边长为150mm立方体试块。 （4）试块试验应按下式步骤进行。 分别按龄期为7d、14d、28d、60d、90d。180d和365d进行立方体试块强度试验。 每一龄期的每组试件由3个（或6个）试块组成。 每种混凝土强度等级的试块数不应少于30块，并宜在同一天内用同条件的混凝土成型； 试块采用振动台成型。成型后第二天拆摸。 如系自然养护，应将试块移至不直接受日晒雨淋处，按品字形堆放，盖上草袋并浇水养护。如用蒸气养护，则试块静停时间和养护条件应与构件预期的相同。 （5）试块声时值测试，应按下列规定进行。 试块声时测量，应取试块浇注方向的侧面为测试面，宜采用黄油为耦合剂。 声时测量应采用对测法，在一个相对测试面上测3点，发射和接收换能器轴线应在一直线上，试块声时值tm为3点平均值，保留小数点后一位数字。试块边长测量精确至1mm，测量误差不大于1%。 试块的声速值应按下式计算：式中：tm声时值，s； l超声测距，mm。 （6）试块回弹值应按下列规定进行测试。 回弹值测量应选用不同于声时测量的另一相对侧面。将试块油污擦净放置在压力机上下承板之间j如压至30-50kn，并在此压力下，在试块相对测试面上各测8点回弹值，剔除3个最大值和最小值，将余下10个回弹值的平均值作为该试块的回弹值凡，计算精确至0.1。 回弹值测试完毕后，并卸荷将回弹面放置在压力机承压板间。以每秒6m土4kn的速度连续均匀加荷至破坏。抗压强度值几精确至0.1mpa。 （7）测强曲线应按下述步骤进行计算。 将各试块测试所得的声速值va、回弹值ra及试块抗压强度值fcu汇总，进行多元回归分析和误差分析。 回归分析时，可采用下列回归方程式：式中：a常数项系数； 、 、 b，c回归系数； fcu,i混凝土强度换算值，mpa。 相对标准误差er，可按下列公式计算：式中：er相对标准误差，mpa； fcu,i才应于i个立方体块抗压强度，mpa； fcu,ic对应于i个立方体试块计算的强度换算值，mpa。 （8）经上述计算，如回归方程式的误差符合超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程中的相应的要求时，则可报请有关部门批准，作为专用或地区测强曲线。 （9）按回归方程式，列出fcucvr测区混凝土强度换算表。超声声速应精确至0.01km/s，回弹值应精确至0.1，强度值应精确至0.1mpa。 （10）强度换算表限于所试验的范围，不得外推。 2.测区回弹值及声速值的测量原则 （1）测区布置规定： 当按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，每个构件上的测区数不应少于10个； 对同批构件按批抽样检测时，构件抽样数应不少于同批构件的30，且不少于10件，每个构件测区数不应少于10个； 对长度小于或等于2m的构件，其测区数可适当减少，但不应不少于3个。 （2）当按批抽样检测时，符合下列条件的构件才可作为同批构件： 混凝土强度等级相同； 混凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同； 构件种类相同； 在施工阶段所处状态相同。 （3）构件的测区，应满足下列要求： 测区布置在构件混凝土浇注方向的侧面； 测区均匀分布，相邻两测区的间距不宜大于2m； 测区避开钢筋密集区和预埋件； 测区尺寸为200mm200mm； 测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开峰窝、麻面部位，必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。 （4）结构或构件上的测区应注明编号，并记录测区位置和外观质量情况。 （5）结构或构件的每一侧区，宜先进行回弹测试，后进行超声测试。 （6）非同一测区内的回弹值及超声声速值，在计算混凝土强度换算值时不得混用。 3回弹值的计算 超声回弹综合法中回弹值的测试和计算与回弹法相同。 4超声声速值的测量与计算 （1）超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。 （2）测量超声声时值时，应保证换能器与混凝土耦合良好。 （3）测试的声时值应精确至0.1s，声速值应精确至0.01kms。超声测距的测量误差不大于1%。 （4）在每个测区内的相对测试面上，应各布置3个测点，且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上。 （5）测区声速应按下列公式计算：式中：v测区声速值，km/s； l超声测距，mm tm测区平均声时值，s； t1，t2，t3分别为测区中3个测点的声时值。 （6）当在混凝土浇灌的顶面与底面测试时，测区声速值应按下列公式修正： va修正后的测区声速值，km/s； 超声测试面修正系数。在混凝土浇注面的顶面及底面测试时，1.034；在混凝 土侧面测试时，=1。 5混凝土强度的推定 （1）构件第i个测区的混凝土强度换算值fcu,ic应采用修正后的测区回弹值rai及修正后的测区声速值vai，优先采用专用或地区测强曲线推定。当无该类测强曲线时，可按规范查阅混凝土强度或按下列公式计算： 粗骨料为卵石时 粗骨料为碎石时式中：fcu,ic第i个测区混凝土强度换算值，mpa，精确至0.1mpa； vai第i个测区修正后的超声声速值，km/s，精确至0.01km/s； rai第i个测区修正后的回弹值，精确至0.1， 。 （2）当结构所用材料与制定的测强曲线所用材料有较大差异时，须用同条件试件块或从结构构件测区钻取的混凝土芯样进行修正，试件数量应不少于3个，此时，得到的测区混凝土强度换算值应乘以修正系数。修正系数可按相应公式计算。 （3）结构或构件的混凝土强度推定值人fcu,ic可按下列条件确定。 当按单个构件检测时，单个构件的混凝土强度推定值fcu,ic取该构件各测区中最小的混凝土强度换算值几fccu,min。 当按批抽样检测时，该批构件的混凝上强度推定值应按下列公式计算：式中各测区混凝土强度换算值的平均值mfcuc及标准差sfcuc，应按下列公式计算： 当同批测区混凝土强度换算值标准差sfcuc过大时，该批构件的混凝土强度推定值也可按下列公式计算：式中：mfccu,min该批每个构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值，mpa； fccu,min,i第i个构件中的最小测区混凝土强度换算值，mpa； m抽取的构件数。 （4）当属同批构件按批抽样检测时，若全部测区强度的标准差出现下列情况时，则该批构件应全部按单个构件检测： 当混凝土强度等级低于或等于c20时：sfcuc4.5mpa； 当混凝土强度等级高于c20时，sfcuc5.5mpa。 五、后装拨出法检测混凝土强度 后装拔出法检测混凝土强度，是指在硬化混凝土表面进行钻孔、磨槽、嵌入锚固件，使用拔出仪进行拔出试验，测定极限拔出力，并根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系检测混凝土强度。 当对构件或结构混凝土强度有怀疑时，或对旧结构混凝土强度检验时，可用本方法进行检测，检测结果可作为评价混凝土强度的依据。当检测部位混凝土表层与内部质量应一致，若存在明显差异时，应清除薄弱层后再作检测。 1建立测强曲线的基本要求 （1）混凝土所用水泥应符合现行国家标准硅酸水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥的规定；混凝土所用的砂、石应符合行业标准普通混凝上用碎石或卵右质量标准废检验方法和普通混凝土用砂质量标准及检验方法的规定。 （2）建立测强曲线试验用混凝土、不宜少千6个强度等级，每一强度等级混凝土不应少于6组，每组由1个至少可布置3个测点的拔出试件和相应的3个立方体试块组成。 （3）每组拔出试件和立方体试块，应采用同盘混凝土，在同一振动台上同时振捣成型，同条件自然养护。 （4）拔出试验应按下列规定进行： 拔出试验的测点应布置在试件混凝土成型侧面； 在每一拔出试件上，应进行不少于3个测点的拔出试验，取平均值为该试件的拔出出力计算值f，精确至0.1kn。 3个立方体试块的抗压强度代表值，应按现行国家标准混凝土强度检验评定标准（gbj10787）确定。 （5）测强曲线应按下述步骤进行计算： 将每组试件的拔出力计算值及立方体试块的抗压强度代表值汇总，按最小二乘法原理进行回归分析。 推荐采用的回归方程式如下：式中：fcuc混凝土强度换算值，mpa，精确至0.1mpa； f拔出力，kn，精确至0.lkn； a、b测强公式回归系数。 回归方程的相对标准差er可按下式计算：式中：er相对标准差； fcu,i第i组立体试块抗压强度代表值，mpa，精确至0.1mpa； fccu,i由第i个拔出试件的拔出力计算值凤）的强度换算值，mpa，精确至 0.1mpa； n建立回归方程式的试块（试件）组数。 （6）经上述计算，如回归方程式的相对标准差不大12%时，可报请当地主管部门审定后实施。 （7）测强曲线的使用，仅限于在建立回归方程所试验的混凝土强度范围内，不得外推。 2拔出试验基本要求 （1）试验前宜具备下列有关资料： 工程名称及设计、施工、建设单位名称； 结构或构件名称、设计图纸及图纸要求的混凝土强度等级； 粗骨料品种及最大粒径； 混凝土浇筑和养护情况以及混凝土的龄期； 结构或构件存在的质量问题等。 （2）拔出试验前，对钻孔机、磨槽机、拔出仪的工作状态是否正常及钻头、磨头、锚固件的规格、尺寸是否满足成孔尺寸要求，均应检测。 （3）结构或构件的混凝土强度可按单个构件检测或同批构件按批抽样检测。 （4）符合下列条件的构件可作为同批构件： 混凝上强度等级相同； 混凝土原材料、配合比、施工工艺、养护条件及龄期基本相同； 构件种类相同； 构件所处环境相同。 （5）测点布置应符合下列规定。 按单个构件检测时，应在构件上均匀布置3个测点。当3个拔出力中的最大拔出力和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15%时，仅布置3个测点即可；当最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于中间值的15%（包括两者均大于中间值的15%）时，应在最小拨出力测点附近再加测2个测点。 当同批构件按批抽样检测时，抽检数量应不少于同批构件总数的30%，且不少于10件，每个构件不应少于3个测点。 测点宜布置在构件混凝上成型的侧面，如不能满足这一要求时，可布置在混凝土成型的表面或底面。 测点应避开接缝、峰窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。 （6）测试面应平整、清洁、干燥，对饰面层、浮浆等应予清除，必要时进行磨平处理。 （7）结构或构件的测点应标有编号，并应描绘测点布置的示意图。 （8）在钻孔过程中，钻头应始终与混凝土表面保持垂直，垂直度偏差不应大于3。 （9）在混凝土孔壁磨环形槽时，磨槽机的定位圆盘应始终紧靠混凝土表面回转，磨出的环形槽形状应规整。 （10）成孔尺寸应满足下列要求： 钻孔直径d1应比规定值大0.1mm，且不宜大于1.0mm； 钻孔深度h1应比锚固深度h深20-30mm； 锚固深度h应符合规定，允许误差为0.8mm； 环形槽深度c应为3.6-4.5mm。 3混凝土强度换算及推定 （1）混凝土强度换算值应计算。 （2）当被测结构所用混凝土的材料与制定测强曲线所用材料有较大差异时，可在被测结构上钻取混凝土芯样，根据芯样强度对混凝土强度换算值进行修正。芯样数量应不少于3个，在每个钻取芯样附近3个测点的拔出试验，取3个拔出力的平均值计算每个芯样对应的混凝土强度换算值。修正系数可按下式计算：式中：修正系数，精确至0.01； fcor,i第i个混凝土芯样试件抗压强度值，精确至0.1mpa； fcco,i对应于第i个混凝土芯样试件的3个拔出力平均值的混凝土强度换算值，mpa，精确至0.1impa： n芯样试件值。 （3）单个构件混凝土弹度推定。 单个构件的拔出力计算值；应按下列规定取值： 当构件3个拔出力中的最大或最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15%时，取小值作为该构件拔出力计算值；当加测时，加测的2个拔出力值和最小拔出力值一起取平均值，再与前一次的拔出力中间值比较，取小值作为该构件拔出力计算值。 将单个构件拔出力计算强度换算值（修正系数乘以强度换算值）作为单个构件混凝土强度推定值fcu,e （4）抽检构件的混凝土强度推定 将同批构件抽样检测的每个拔出力按公式计算强度换算值（或用公式得到的修正系数乘以强度换算值）。 混凝土强度的推定值fcu,e按下列公式计算：式中：mfccu,min批抽检每个构件混凝上强度换算值中最小值的平均值，mpa，精确至0.1mpa； fccu,min,j第j个构件混凝土强度换算值中的最小值，mpa，精确至0.1mpa； m批抽检的构件数。 mfccu,min批抽检构件混凝土强度换算值的平均值，mpa，精确至0.1mpa，按下式计算：式中：fccu,i第i个测点混凝土强度换算值； sfccu批抽检构件混凝土强度换算值的标准差，mpa，精确至0.1mpa，按下式计算： n批抽检构件的测点总数； 取两式中较大值作为该批构件的混凝土强度推定值。 对于按批抽样检测的部件，当全部测点的强度标准差出现下列情况时，则该批构件应全部按单个构件检测： 当混凝土强度换算值的平均值小于或等于25mpa时，sfccu4.5mpa 当混凝土强度换算值的平均值大于25mpa时，sfccu5.5mpa 六、超声法检测混凝土缺陷 在混凝土结构物的施工及使用过程中，往往会造成一些缺陷和损伤，形成这些缺陷和损伤的原因是多种多样的。一般而言，主要有四方面的原因：其一是施工原因，例如振捣不足，钢筋网过密而骨料最大粒径选择不当、模板漏浆等所造成的内部孔洞、不密实区、蜂窝及保护层不足、钢筋外露等；其二是由于混凝土非外力作用作形成的裂缝，例如在大体积混凝土中因水泥水化热积蓄过多，在凝固及散热过程中的不均匀收缩而造成的温度裂缝，混凝土干缩及碳化收缩所造成的裂缝；其三是长期在腐蚀介质或冻融作用下由表及里的层状疏松：其四是受外力作用所产生的裂缝，例如因龄期不足即行吊装而产生的吊装裂缝等。 这些缺陷和损伤往往会严重影响结构物的承载能力和耐久性，因此是事故处理、施工验收、旧有建筑物安全性鉴定、进行维修和补强设计时必须检测的项目、 所谓混凝土探伤，指的是以无损检测的手段，确定混凝土内部缺陷的存在大小、位置和性质的一项专门技术。 可用于探伤的无损检测手段有超声脉冲法和射线法两大类，其中射线法因穿透能力有限，以及操作中需解决人体防护等问题，在我国使用较少。目前最有效的方法是超声脉冲法。 金属材料的探伤主要是应用超声波在内部缺陷界面上的反射特性，以反射波作为判断缺陷状态的基本依据。鉴于混凝土的非均质特性，高频超声波在混凝土中传播时，将受到无数个界面的反射，所以若用金属超声探伤仪进行混凝土探伤，是难以作出缺陷鉴别的。因此，混凝土超声探伤的基本原理与金属探伤不同。 1混凝土超声探伤采用以下四点作用判别缺陷的基本依据。 （1）根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小。 （2）根据超声波在缺陷界面上产生反射，因而到达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小。 （3）根据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时被衰减的程度不同，因而接收频率明显降低，或接收波频谱产生差异，也可判别内部缺陷。 （4）根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。 以上四点可以单独运用，也可综合运用。 2声学参数测量 测量之前应视测试距离（以下简称测距）大小将仪器的发射电压调在某一档，并以扫描基线不产生明显噪音干扰为前提，将仪器“增益”调至较大位置保持不动。 （1）声时测量时，应将发射换能（以下简称t换能器）和接收换能器（以下简称r换能器）分别耦合在测区同一测点对应位置上，用“衰减器”将接收信号首波调至一定高度，再调节游标脉冲，用其前沿对准首波前沿基线弯曲的起始点，读取调节游标脉冲，用其前沿对准首波前沿基线弯曲的起始点，读取声时值ti(精确至队0.1s）。该测点混凝土声时值应按下式计算：式中tct第j点混凝土声时值，焊； ti第i点测读声时值，哗； t0声时初读数，烨，当采用厚度振动式换能器时，可参照仪器使用说明书测得，当采 用径向振动式换能器时，可按“时距”法测得。 （2）波幅测量时，应在保持换能器良好耦合状态下采用下列两种方法之一进行读数； 刻度法：将衰减固定在某一衰减位置，从仪器波屏上读取首波幅度（格数）； 衰减值法：采用衰减器将首波幅度调至一定高度（如5mm或刻度一格），读取衰减器上的db值。 （3）频率测量时，应先将游标脉冲调至首波前半个周期的波谷（或波峰），读取声时值t1（s），再将游标脉冲调至相邻的波谷（或波峰），读取声时值t2（s），由此即可按下式计算出该点（第i点）第一周期波的频率fi（精确至0.1khz）。 4）波形观察时主要观察接收信号的波形是否畸变或观察包络线的形状，必要时可描绘或拍照。 。 3换能器的布置方法 接收换能器检测出最早到达的脉冲分量。这一分量通常是纵向振动的前缘。尽管所传播的最大能量的方向是垂直发射换能器的表面，但是可能在其它的一些方向检测到通过混凝土传播的脉冲。因此，可以按下面三个方式之一来布置两只换能器以测量脉冲速度： 两只换能器对面布置（直接传播），称直穿法； 两只换能在相邻面布置（半直接传播），称斜穿法； 两只换能器布置在同一表面（间接传播或表面传播），称平测法。 4.混凝土缺陷检测 （1）混凝土均匀性检测 构件内部或各构件之间的混凝土不均匀性可引起脉冲速度的差异，这种差异又和质量的差别相连。脉冲速度的测量为研究匀质性提供了手段。而为达此目的，就得选定足以均匀地布置该混凝土结构一定体积的若干测点，测点间距一般为200500mm，测点布置时应避开与声波传播方向相一致的钢筋。 各测点的声速值按下式计算：式中：vi第i点混凝土声速值，kms； li第i点声径长度或称测距值，mm； tci第i点混凝土的声时值，s。 各测点混凝土的声速平均值mv和标准差sr及离差系数cv分别按下式计算：式中：mv声速平均值，km/s； n测点数； vi第i点的声速值，km/s； sv声速标准差； cv声速离差系数。 根据声速的标准差和离差系数，可以相对比较相同测距的同类结构或各部位混凝土均匀性的优劣。 （2）混凝土结合面质量检测 混凝土结合面（简称结合面），系指前后两次浇筑间隔时间大于3h的混凝土之间所形成接触面，如施工缝、修补加固等。 混凝土结合面检测时，被测部位及测点的确定应满足以下要求： 测试前应查明结合面的位置及走向，以正确确定被测部位及布置测点。 结构的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面的一对平行测试面 所布置的测点应避开平行声波传播方向的主钢筋或预埋铁件。混凝土结合面质量检测可采用斜测法布置测点.布置测点时应注意以下儿点： 使测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位； 各对t、r换能器连线的倾斜角及测距应相等； 测点的间距视结构尺寸和结合面外观质量情况而定，可控制在100-300mm。 按布置好的测点分别测出各点的声时、波幅和频率值对某一测区各测点声时、波幅和频率值分别进行统计和异常值判断，当通过结合面的某些测点的数据被判为异常，并查明无其他因素影响时，可判定混凝土结合面在该部位结合不良。 （3）混凝土表面损伤层检测 检测表面损伤厚度时，被测部位和测点的确定应满足以下要求： 根据结构的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布置测区； 结构被测表面应平整并处于自然干燥状态，且无接缝和饰面层； 测点布置时应避免t、r换能器的连线方向与附近主钢筋的轴线平行。 表面损伤层检测宜选用频率较低的厚度振动式换能器。 测试时t换能器应耦合保持不动，然后将r换能器依次耦合在测点1、2、3、位置上，读取相应的声时值t1、t2、t3，并测量每次r、t换能器之间的距离l1、l2、l3。r换能器每次移动的距离不宜大于100mm，每一测区的测点数不得少于5个。 当结构的损伤层厚度不均匀时，应适当增加测区数。 以各测点的声时值t1和相应测距值li绘制“时距”坐标图。由图可以得到声速改变所形成的拐点，算出损伤混凝土的声速（vf）和未损伤混凝土的声速（va）。 （4）混凝土不密实区和空洞检测 进行混凝土不密实区和空洞检测时，结构的被测部位及测区应满足以下要求： 被测部位应具有一对（或两对）相互平行的测试面； 测区的范围应大于有怀疑的区域； 在测区布置测点时，应避免t、r换能器的连线与附近的主钢筋轴线平行。 根据被测结构实际情况，可按下列方法之一布置换能器： 结构具有两对互相平行的测试面时可采用对测法。在测区的两对相互平行的测试面上，分别画间距为200-300mm的网络，并编号确定对应的测点位置； 结构中只有一对相互平行的测试面时可采用斜测法。即在测区的两个相互平行的侧试面上，分别画出交叉测试的两组测点位置； 当结构的测试距离较大时，为了提高测试灵敏度，可在测区适当位置钻出平行出侧面的测试孔。测孔直径40-50m，深度视测试需要而定，结构侧面采用厚度振动换能器，用黄油耦合。测孔中有用径向振动式换能器，用水耦合。 每一测点的声时、波幅、频率和测距的测量，应分别按规定进行。 测区混凝土声时（或声速）、波幅、频率测量值的平均值（mx）和标准（sx）应按下式计算：式中：xi第i点的声时（或声速）、波幅、频率的测量值； n个测区参与统计的测点数。 测区中的异常数据可按以下方法判别： 将一测区各测点的声时值由小至大按顺序排列，即t1t2tntn+1，将排在后面明显大的数据视为可疑，再将这些可疑数据中最小的一个（假定tn）连同其前面的数据计算出mt及st，并算出异常情况的判断值（x0）。式中：1异常值判定系数，应按表查。 把x0值与可疑数据中最小值（tn）相比较，若tn大于或等于x0，则tn及排在其后的各声时值均为异常值；当tn小于x0时，应再将tn+1放进去重新进行统计计算和判别。 将一测区各测点的波幅、频率由大到小按顺序排列，