主体结构工程检测方法2013（非常全面的主体结构.ppt

主讲人 xxx教授xx大学土木工程学院 主体结构工程检测技术 第一章概论 1 建筑结构检测的目的和意义建筑结构检测工作时建筑结构施工技术管理中一个重要部分 同时 也是建筑结构施工质量控制和竣工验收评定以及工程质量事故处理工作中的一个主要环节 通过结构检测 能用定量的方法科学地评定各种结构和构件的质量 建筑结构检测技术是一门正在发展的新兴学科 它融检测基本理论和测试操作技能及建筑结构相关学科基础知识于一体 是建筑结构设计参数 施工质量控制 旅工验收评定 养护管理决策 工程质量事故处理的主要依据 1 2 建筑结构检测的分类和范围建筑结构的检测可分为建筑结构工程质量的检测和既有建筑结构性能的检测 1 2 1 当遇到下列情况之一时 应进行建筑结构工程质量的检测 1 涉及结构安全的试块 试件以及有关材料检验数量不足 2 对施工质量的抽样检测结果达不到设计要求 3 对施工质量有怀疑或争议 需要通过检测进一步分析结构的可靠性 4 发生工程事故 需要通过检测分析事故的原因及对结构可靠性的影响 1 2 2 当遇到下列情况之一时 应对既有建筑结构现状缺陷和损伤 结构构件承载力 结构变形等涉及结构性能的项目进行检测 1 建筑结构安全鉴定 2 建筑结构抗震鉴定 3 建筑大修前的可靠性鉴定 4 建筑改变用途 改造 加层或扩建前的鉴定 5 建筑结构达到设计使用年限要继续使用的鉴定 6 受到灾害 环境侵蚀等影建筑的鉴定 7 对既有建筑结构的工程质量有怀疑或争议 1 3建筑结构检测的工作程序与基本要求建筑结构的检测应根据建筑结构工程质量评定或既有建筑结构性能鉴定的需要合理确定检测项目和检测方案 建筑结构检测工作程序 一般按如下顺序进行 接受委托 调查 制定检测方案 确认仪器设备状况 现场检测 补充检测 计算分析和结果评价 检测报告 1 3 1 调查工作调查工作应包括下列工作内容 1 收集被检测建筑结构的设计图纸 设计变更 施工记录 施工验收和工程地质勘察等资料 2 调查被检测建筑结构现状缺陷 环境条件 使用期间的加固与维修情况和用途与荷载等变更情况 3 向有关人员进行调查 4 进一步明确委托方的检测目的和具体要求 并了解是否已进行过检测 1 3 2 检测方案检测方案应征求委托方的意见 并应经过审定 建筑结构的检测方案宜包括下列主要内容 1 概况 主要包括结构类型 建筑面积 总层数 设计 施工及监理单位 建造年代等 2 检测目的或委托方的检测要求 3 检测依据 主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料等 4 检测项目和选用的检测方法以及检测的数童 5 检测人员和仪器设备情况 6 检测工作进度计划 7 所需要的配合工作 8 检测中的安全措施 9 检洲中的环保措施 1 3 3 仪器 设备检测时应确保所使用的仪器设备在检定或校准周期内 并处子正常状态 仪器设备的精度应满足检测项目的要求 1 3 4 现场检测如下现场检测的基本要求如下 1 现场检测的原始记录 应记录在专用记录纸上 数据准确 字迹清晰 信息完整 不得追记 涂改 如有笔误 应进行更改 当采用自动记录时 应符合有关要求 原始记录必须由检测及记录人员签字 2 现场取样的试件或试样应予以标识并妥善保存 3 当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时 应补充检测 4 建筑结构场检测工作结束后 应及时修补因检测造成的结构或构件局部的损伤 修补后的结构构件 应足承载力的要求 1 4 建筑结构检测的检测方法和抽样方案建筑结构的检测 应根据检测项目 检测目的 建筑结构状况和现场条件选择适宜的检测方法 1 4 1 建筑结构的检测方法1 有相应标准的检测方法 选用此方法时 应遵守下列规定 1 对于通用的检测项目 应选用国家标准或行业标准 2 对于有地区特点的检测项目 可选用地方标准 3 对同一种方法 地方标准与国家标准或行业标准不一致时 有地区特点的部分宜按地方标准执行 检测的基本原则和基本操作要求应按国家标准或行业标准执行 4 当国家标准 行业标准或地方标准的规定与实际情况确有差异或存在明显不适用间题时 可对相应规定傲适当调整或修正 但调整与修正应有充分的依据 调整与修正的内容应在检测方案中予以说明 必要时应向一委托方提供调整与修正的检测细则 2 有关规范 标准规定或建议的检测方法 选用此方法时 应遵守下列规定 1 当检测方法有相应的检测标准时 应按相应的检测标准的规定执行 2 当检测方法没有相应的检测标准时 检测单位应有相应的检测细则 检测细则应对检测用仪器设备 操作要求 数据处理等作出规定 3 参照相应标准 扩大其适用范围的检测方法 选用此方法时 应遵守下列规定 1 所检测项目的目的与相应检测标准相同 2 检测对象的性质与相应检测标准检测对象的性质相近 3 应采取有效的措施 消除因检测对象性质差异而存在的检测误差 4 检测单位应有相应的检测细则 在检测方案中应予以说明 必要时应向委托方提供检测细则 4 检测单位自行开发或引进的检测方法 采用此检测方法时 应遵守下列规定 1 该仪器或方法必须通过技术鉴定 并具有一定的工程检测实践经验 2 该方法应事先与已有成熟方法进行比对试验 3 检测单位应有相应的检测细则 4 在检测方案中应予以说明 必要时应向委托方提供检测细则 1 4 2 建筑结构检测的抽样方案建筑结构检测的抽样方案 可根据检测项目的特点按下列原则选择 1 外部缺陷的检测 宜选用全数检测方案 2 几何尺寸与尺寸偏差的检测 宜选用一次或二次计数抽样方案 3 结构连接构造的检测 应选择对结构安全影响大的部位进行抽样 4 构件结构性能的实荷检验 应选择同类构件中荷效应相对较大和施工质量相对较差构件或受到灾害影响 环境侵蚀影响构件中有代表性的构件 5 按检测批检测的项目 应进行随机抽样 且最小样本容量宜符规范表的规定 6 建筑工程施工质量验收统一标准 gb50300或相应专业工程施工质量验收规范规定的抽样方案 7 当为下列情况时 检测对象可以是单个构件或部分构件 但检测结论不得扩大到未检测的构件或范围 l 委托方指定检测对象或范围 2 因环境侵蚀或火灾 爆炸 高温以及人为因素等造成部分构件损伤时 1 5 结构检测结果的处理与判定现场结构检测完毕后应及时进行数据计算分析并对检测结构进行评价 1 5 1 计量抽样检测批的检测结果计最抽样检测批的检测结果 宜提供推定区间 推定区间的置信度宜为0 90 并使错判概率和漏失概率均为0 05 特殊情况下 推定区间的置信度可为0 85 使漏判概率为0 10 错判概率仍为0 05 1 5 2 结构材料强度计量抽样的检测结果结构材料强度计量抽样的检测结果 推定区间的上限值与下限值之差值应予以限制 不宜大于材料相邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平均值的10肠两者中的较大值 1 当检测批的检测结果不能满足上述二条的要求时 可提供单个构件的检测结果 单个构件的检测结果的推定应符合相应检测标准的规定 2 检测批中的异常数据 可予以舍弃 异常数据的舍弃应符合 正态样本异常值的判断和处理 gb4883或其他标准的规定 3 检测批的标准差为未知时 计t抽样检测批均值 0 5分位值 的推定区间上限值和下限值可下式进行计算 式中 均值 0 5分位值 推定区间的上限值 均值 0 5分位值 推定区间的下限值 m 样本均值 s 样本标准差 k 推定系数 取值见附录a 4 检测批的标准差为未知时 计量抽样检测批具有95 保证率的标准值 0 05分位值 的推定区间上限值和下限值可按下式计算 式中 标准值 0 05分位值 推定区间的上限值 标准值 0 05分位值 推定区间的上限值 m 样本均值 s 样本标准差 和 推定系数 取值见附录a 1 5 3 结构检测结果的判定计量抽样检测批的判定 当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时 可判定为符合设计要求 当设计要求相应数值大于推定上限值时 可判定为低于设计要求 1 6 建筑结构检测的报告编写1 6 1 建筑结构检测报告编写的基本要求建筑结构工程质量的检测报告应做出所检测项目是否符合设计文件要求或相应验收规范规定的评定 既有建筑结构性能的检测报告应给出所检测项目的评定结论 并能为建筑结构的鉴定提供可靠的依据 检测报告应结论准确 用词规范 文字简练 对于当事方容易混淆的术语和概念可书面予以解释 1 6 2 建筑结构检测报告编写应包括内容1 委托单位名称 2 建筑工程概况 包括工程名称 结构类型 规模 施工日期及现状等 3 设计单位 施工单位及监理单位名称 4 检测原因 检测目的 以往检测情况概述 5 检测项目 检测方法及依据的标准 6 抽样方案及数量 7 检测日期 报告完成日期 8 检测项目的主要分类检测数据和汇总结果 检测结果 检测结论 9 主检 审核和批准人员的签名 第二章结构混凝土抗压强度检测 结构或构件混凝土抗压强度的检侧 可采用回弹法 超声回弹综合法 后装拔出法或钻芯法等方法 检测操作应分别遵守相应技术规程的规定 2 1 回弹法检测混凝土结构抗压强度2 1 1 回弹法检测混凝土结构的抗压强度原理回弹法是用一个弹簧驱动的重锤 通过弹击杆 弹击混凝土表面 并测出重锤被反弹回来的距离 以回弹值作为与强度相关的指标 来推定混凝土强度的一种方法 1弹击杆 2弹击拉簧 3拉簧座 4弹击重锤 5指针块 6指针片 7指针轴 8刻度尺 9导向法兰 10中心导杆 11缓冲压簧 12柱钩 13柱钩压簧 14柱钩销子 15压簧 16测零称砣 17紧固螺母18尾盖 19盖帽 20位环 21密封球面 22按钮 23外壳 图2 1构造和主要零件名称 2 1 2 回弹法检侧混凝土抗压强度的仪器设备1 回弹仪的分类和使用范围就弹击的方式而言 回弹仪可分为直射式和摆式两种 按其冲击动能的大小 又可分为重型 中型 轻型 特轻型四种规格 目前 我国常用的回弹仪均为直射式 其分类和适用范围如下 1 重型回弹仪 ht3000型 其中击动能为26 42j 可可供大型 重型构件 路面 飞机跑道及其它大体积混凝土的强度检测之用 2 中型回弹仪 ht225型 瑞士为n型 其冲击动能为2 21j 可用于一般建筑物 桥梁工地 预制厂等普通混凝土构件的强度检侧 中型回弹仪是目前应用最广的回弹仪 3 轻型回弹仪 ht100型 瑞士为l型 其冲击动能为0 98j 瑞士为0 75j 可用于各种轻质建筑材料 如各种普通枯土砖 轻质混凝土 低强度混凝土等 和其它薄壁构件的强度检测 4 特轻型回弹仪 ht2l8型 其冲击动能为0 27j 可供检测砂浆强度 近年来 新型回弹仪不断出现 但其基本构造仍以斯密特回弹仪为基础 而在系列配套和回弹值的测读 修正 记录 处理等方面有较大发展 本章只讨论目前我国应用最广的中型回弹仪 以下统称为回弹仪 本章所列出的校准曲线等有关资料也以中型回弹仪 ht225型 为基础 不适用于其它规格的回弹仪 回弹仪的构造和主要零件名称见图2 1 2 回弹仪的标准状态及率定试验证明 几乎每一台回弹仪都可能具有其本身的特性 而回弹值与强度之间的关系因试验者和仪器的不同而有差异 因此 统一仪器性能和统一测试方法 是提高回弹法测试精度的关键之一 在我国现行的回弹法技术规程中 明确规定了仪器的下列标准状态 1 水平弹击时 弹击锤脱钩的瞬间 回弹仪的标准称动能应为2 2j 2 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间 弹击拉簧应处于自由状态 此时弹击锤起跳点应处在相应于刻度尺上的零处 3 在洛氏硬度为60土2的钢砧上 回弹仪的率定值 n 应为80土2 为了保证上述标准状态 必须保证机芯主要部件的装配尺寸和性能 其中最主要的是 1 拉簧的有效自由长度 当指针位于刻度尺的 0 位时 拉簧的有效自由长度 自拉簧座后沿口至弹击重锤大面间的距离 应为61 5mm 这可通过调节拉簧座的孔位来实现 试验表明 当大于61 5mm时回弹值偏高 小于61 5mm时回弹值偏低 2 弹击重锤的冲击长度及弹击拉簧的刚度 当仪器为标准状态时 弹击重锤的冲击长度应等于弹击拉簧的拉伸长度l 其值应为75 0mm 弹击拉簧的刚度应7 85n cm 这时脱钩瞬间的冲击功能 等于2 25j 试验表明 当 75 0mm时 回弹值略有偏低 当 75 0mm时 回弹值略有偏高 当机芯在机壳内工作时 压簧对重锤脱钩的瞬间施于拉簧的反力传给缓冲压簧后 产生的压簧变形约为0 5mm 因此调整时应使 75 5mm 3 重锤的起跳点 根据仪器的设计 重锤的起跳点与刻度尺上的 0 处相对应 而刻度尺上的 0 100 的长度为75mm 当仪器处于标准状态时 此值应等于拉簧的拉伸长度和重锤的冲击长度 当与值符合标准时 重锤应在刻度尺 100 处脱钩 如有偏差 可调节尾盖螺丝的长度来校正 回弹仪用洛氏硬度hrc 60土2的钢砧进行率定 率定试验宜在 20土5 的条件下进行 率定时 钢砧应稳固地平放在刚度大的混凝土实体上 回弹仪向下弹击时 弹击杆分四次旋转 每次旋转约90 弹击3次 取连续3次且读数稳定的回弹值进行平均 弹击杆每旋转一次的率定平均值应符合 n 80土2的要求 率定的钢砧如图2 2所示 率定的目的是为了保证回弹仪的弹击动能恒定 1一回弹仪2 定位支架 3 钢砧图2 2钢砧当测定过程中对回弹值有怀疑时 则应在每次构件测试前后进行率定试验 如果连续数天测试 则可在每天测试完毕后率定一次 3 回弹仪的校验和保养新回弹仪启用前 或超过检定有效期限 有效期为半年 或累计弹击次数超过6000次 或主要零件已更换 或拉簧座孔位变更及尾盖调零螺丝松动等 均应送指定的检定单位校验 当回弹仪弹击次数超过2000次 或对检测值有怀疑 或率定试验不符合要求时 应进行常规保养 保养的要求是一 卸下弹击杆 缓冲压簧 弹击锤 连同弹击拉簧 拉簧座 刻度尺 指针轴和指针 用清洗剂清洗各零部件 待干燥后 在中心导杆上薄薄地抹一层钟表油或其它无腐蚀性20号机油 其它部件均不得抹油 清理抓壳内壁 卸下刻度尺 检查指针 其磨擦力应为05 0 8n 装配时应保持原装配尺寸不变 保养后应进行钢钻率定 回弹仪每次使用完毕后应及时保养 清除弹击杆 包括其前端球面 以及刻度尺表面和外壳上的污垢 尘土 回弹仪不用时 应将弹击杆压人仪器内 使弹击锤脱钩 按下按钮 锁住机芯 这时弹击拉簧处于自由状态 避免拉簧长期受力松弛 然后将回弹仪装人套简 贮存在千操阴凉处 2 1 3 回弹法检测混凝土抗压强度的基本要求采用回弹法时 被检测混凝土的表层质量应其有代表性 且混凝土的抗压强度和龄期不应超过相应技术规程限定的范围 当混凝土的抗压强度和龄期超过相应技术规程限定的范围时 宜进行钻芯修正或利用同条件养护立方体试块的抗压强度进行修正 采用钻芯修正法时 宣选用总体修正量的方法 总体修正量方法中的芯样试件换算抗压强度样本的均值 应确定推定区间 推定区间应满足相关规范的要求 总体修正量和相应的修正可按下式计算 式中 一芯样试件换算抗压强度样本的均值 被修正方法检测得到的换算抗压强度样本的均值 修正后测区混凝土换算抗压强度 修正前测区混凝土换算抗压强度 当钻芯修正法不能满足总体修正量的方法的要求时 可采用对应样本修正量 对应样本修正系数或一一对应修正系数的修正方法 此时直径100mm混凝土芯样试件的数值不应少于6个 现场钻取直径100mm的混凝土芯样确有困难时 也可采用直径不小于70mm的混凝土芯样 但芯样试件的数量不应少于9个 一一对应的修正系数 可按相关技术规程的规定计算 对应样本的修正量和修正系数 可按下式计算 式中一芯样试件换算抗压强度样本的均值 一被修正方法检测得到的与芯样试件对应测区的换算抗压强度样本的均值 相应的修正可按下式计算 式中 修正后测区混凝土换算抗压强度 修正前测区混凝土换算抗压强度 当有条件时 最好能找到与待测的结构混凝土同条件的立方体试块 不少于3个试块 测定其回弹值 碳化深度 抗压强度 以便与结构混凝土强度的回弹法评定结果进行比较 当采用回弹法推定结构或构件的混凝土强度时 其抽样原则和数量应与 混凝土结构工程施工质量验收规范 所规定的原则相吻合 据此 回弹法规程中有如下规定 当用于单个推定结构或构件的混凝土强度时 可根据混凝土质量的实际情况决定测试数量 当用抽样法推定结构或构件的混凝土强度时 可根据混凝土质量的实际情况决定测试数量 当用抽样法推定整个结构或成批构件的混 凝土强度时 随机抽取的数量不少于结构或构件总数的30 且测区数量不少于100个 构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区 在每一个抽取的试样 结构或构件 上 测区数应不少于10个 对某方向一尺寸小于4 5m且另方向一尺寸小于0 3m时 测区数可适当减少 但不应少于5个 相邻测区的间距不宜大于2m 测区离构件端部或施工缝边缘距离不宜大于0 5m 且不宜小于0 2m 测区应均匀布置在浇筑侧面上 但其回弹值应按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 jgj t23 2011 方法予以修正 测区宜避开接近表面的钢筋及预埋铁件 并选测区两相侧面作为测试面 也可选在一个侧面上 且应均匀分布 测区面积宜控制在0 04左右 在现场结构或构件上 应标明测位和测区的位置和编号 并记录外观质量情况 在分析时以供参考 测面的要求 测区表面应为原状混凝土表面 应清洁 平整 干燥 无冰冻 不应有接缝 饰面层 粉刷层 浮浆 油垢及蜂窝 麻面等 必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处 打磨后的表面应扫清残留的粉末状碎屑 体积小 刚度差或测试部位厚度小于10cm的构件 若测试时不能确保其无颤动 则应加支撑固定 2 1 4 回弹法检测混凝土抗压强度的基本步骤1 测试前的准备工作了解检测对象的详细情况 其中包括结构或构件尺寸 数盆 混凝土设计强度等级 原材料品种 施工情况 龄期 结构物的环境条件等 合理选定抽样和测试部位 2 回弹值的测量回弹法检测混凝土抗压强度中 回弹值是测定结构混凝土强度的基本推算依据 回弹值的测量是否准确 直接影响推算结果 回弹值的测量结果 除了受仪器标准状态的影响外 还与操作方法 现场条件 测试对象的状况等一系列因素有关 因此 测试时必须严格统一条件 统一操作 在测读回弹值时 除按回弹仪的一般操作规定操作外 尤其要注意使回弹仪的轴线始终垂直于测试表面 并在施压时缓慢均匀 在弹击锤脱钩前不得施加冲力 3 回弹值的测读和计算测点宜在侧面上均匀分布 避开外露的石子和气孔 对隐藏在表层下的石子和气孔 测值明显变异时 测试者可予舍弃 并补充测点 相邻点间距一般不小于2cm 测点距结构或构件边缘或外露钢筋 铁件的距离一般不小于3cm 同一测点只应弹一次 每一测区弹击16个测点 回弹值测读精确至 测区的回弹值应从16个测点的读数中分别剔除3个最大值和3个最小值 然后将余下的10个回弹值按下式计算其算术平均值 式中一测区平均回弹值 精确至0 1一第i个测点的回弹值 当回弹仪处于与浇筑侧面成非水平方向弹击时 或在非浇筑侧面上弹击时 以及泵送混凝土时均应根据 回禅法检测混凝土抗压强度技术规程 jgj t23 2011 的影响因素予以修正 4 碳化深度值测量回弹值测量完毕后 应在有代表性的位置上测量碳化深度值 测点不应少于构件测区数的30 取其平均值为该构件每测区的碳化深度值 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 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15mm的孔洞 其深度应对于混凝土碳化深度 孔洞中的粉末和碎屑应除净 并不得用水擦洗 同时 采用浓度为1 的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处 当已碳化与未碳化界限清楚时 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 测量不应少于3次 取其平均值 每次读数精确至0 5mm 2 1 5 回弹法检测结构或构件混凝土抗压强度的推定则按基准曲线求得测区的混凝土推定强度以后 需根据若干个测区的推定强度 对一个构件或一批同强度等级混凝土的构件 或对采用同强度等级混凝土连续整体浇筑的整个结构的混凝土强度作出总体评价 1 当按单个构件检测时 以最小值作为该构件混凝土强度的推定值式中 结构或构件的测区强度推定值 mpa 精确至0 1mpa 构件中最小的测区混凝土强度换算值 mpa 精确至0 1mpa 2 当该结构或构件的测区强度值中出现小于10 0mpa3 当按批量检测时 测区数为10个及以上时 应计算测区混凝土强度换算值的平均值和标准差 其结构混凝土强度的推定值应按下式进行计算 式中 结构或构件的测区强度换算值的平均值 mpa 精确至0 1mpa一结构或构件的测区强度换值的标准差 mpa 精确至0 1mpa 4 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逐个检测 1 当该批构件混凝土强度平均值小于25mpa时 2 当该批构件混凝土强度平均值不小于25mpa时 2 1 6 回弹法检测结构或构件混凝土抗压强度的报告编写回弹法检测报告内容应按下面格式进行编写 回弹法检测混凝土强度其它相关问题讨论 1 与 回弹法检测砼抗压强度技术规程 jgj t23 2011 相关的几本标准 钻芯法检测混凝土抗压强度技术标准 cecs03 88 混凝土芯样检测依据 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 抽样方案和修正方法 混凝土结构工程施工质量验收规范 gb50204 2002 混凝土检测依据 2 回弹检测2 1 检测原因2 1 1 缺少试块 或试块缺乏代表性 或试块试验结果不满足设计和规范要求 2 1 2 工程实体质量监督抽查中监督检测 2 1 3 监理单位在工程监理中实施的平行检验 2 1 4 房屋改造中对混凝土质量的了解 2 1 5 商品房质量投诉中对混凝土强度的检测 2 2 检测前的准备2 2 1 工程名称及建设 设计 施工 监理 或监督 单位名称 2 2 2 结构或构件名称 外形尺寸 数量及混凝土强度等级 2 2 3 水泥品种 强度等级 安定性 厂名 砂 石种类 粒径 外加剂或掺合料品种 掺量 混凝土配合比等 2 2 4 混凝土生产与输送方式 模板 浇筑 养护情况及成型日期等 2 2 5 必要的设计图纸和施工记录 2 2 6 检测原因 2 3 抽样结构或构件混凝土强度检测可采用下列两种方式 其适用范围及结构或构件数量应符合下列规定 2 3 1 单个检测 适用于单个结构或构件的检测 2 3 2 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结构或构件 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件具有代表性 2 3 3 关于抽样主体 2 3 4 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 第3 3 13条建筑结构检测中 检测批的最小样本容量不宜小于表3 3 13的限定值 表3 3 13建筑结构抽样检测的最小样本容量 2 3 5 现行行标规定 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可以作为一个批量进行检测 因此对于一般工程 同一层柱可作为一个批量进行检测 同一层梁 板作为另一个批量进行检测 抽样的原则应根据检测目的的不同而有所不同 作为常规质量监督和验收 应采用随机抽样方法 作为安全鉴定 以主要承重受力构件为主 如主梁 大跨度板 悬挑构件等 作为质量事故处理依据 应有设计等单位提出 另外 作为批量推定 当混凝土强度离散性较大时 应扩大抽样数量 使检测结果更具代表性 构件选定后 测区的布置应均匀分布在构件的长度方向上 往往构件混凝土强度沿长度和高度方向因施工工艺等原因存在一定波动和离散性 因此均匀布置测区使结果代表性强 另外 测区宜布置在混凝土受压或受剪等受力部位 2 4 4个概念2 4 1测区 检测结构或构件混凝土抗压强度时的一个检测单元 2 4 2测点 在测区内进行的一个检测点 2 4 3测区混凝土强度换算值 由测区的平均回弹值和碳化深度值通过测强曲线计算得到的该检测单元的现龄期混凝土抗压强度值 2 4 4结构或构件混凝土强度推定值 强度换算值总体分布中保证率不低于95 的结构或构件中的混凝土抗压强度值 2 5每一结构或构件的测区应符合下列规定 2 5 1每一结构或构件测区数不应少于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 2 5 2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 2 5 3测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面 2 5 4 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 在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区 并应避开预埋件 2 5 5 测区的面积不宜大于0 04 2 5 6 检测面应为混凝土表面 并应清洁 平整 不应有疏松层 浮浆 油垢 涂层以及蜂窝 麻面 必要时可用砂轮清除疏松层和杂物 且不应有残留的粉未或碎屑 2 5 7 对弹击时产生颤动的薄壁 小型构件应进行固定 2 6不同类型构件的测区布置a 带悬臂的梁 挑梁根部应有测区 b 异型柱 c 牛腿柱 d 剪力墙或混凝土墙板 e 杯形基础 f 筒体 电梯井 简体结构 混凝土筒仓 g 大截面柱 边长大于800 壁式框架 框支柱 转换梁等 测区的面积建议不受0 04 控制 2 7 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 2 8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 试件或钻取芯样数量不应少于6个 钻取芯样时每个部位应钻取一个芯样 计算时 测区混凝土强度换算值应乘以修正系数 2 9回弹值测量2 9 1检测时 弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面 缓慢施压 准确读数 快速复位 2 9 2测点宜在测区范围内均匀分布 相邻两测点的净距不宜小于20 测点距外露钢筋 预埋件的距离不宜小于30 测点不应在气孔或外露石子上 同一测点只应弹击一次 每测区应记取16个回弹值 每一测点的回弹值读数估计至1 测区强度换算值修正方法比较 2 10碳化深度值测量2 10 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 测点表不应少于构件测区数的30 取其平均值为该构件每测区的碳化深度值 当碳化深度值极差大于2 0 时 应在每一测区测量碳化深度值 2 10 2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15 的孔洞 其深度应大于混凝土的碳化深度 孔洞中的粉未和碎屑应除净 并不得用水擦洗 同时 应采用浓度为1 的酚酞酒精溶液滴滴在孔洞内壁的边缘处 当已碳化与未碳化界线清楚时 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 测量不应少于3次 取其平均值 每次读数精确至0 5 3回弹值计算 3 1计算测区平均回弹值 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 余下的10个回弹值应按下式计算 式中 测区平均回弹值 精确至0 1 第i个测点的回弹值 3 2非水平方向检测混凝土浇筑侧面时 应按下式修正 4混凝土强度的计算 4 1结构或构件第i个测区混凝土强度换算值 可按本规程第5章所求得的平均回弹值 rm 及按本规程第4 3 2条所求得的平均碳化深度值 dm 由本规程附录a查表得出 泵送混凝土还应按本规程第4 1 6条计算 当有地区测强曲线或专用测强曲线时 混凝土强度换算值应按地区测强曲线或专用测强曲线换算得出 4 2结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算 当测区数为10 结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差 mpa 精确至0 01mpa 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 式中 结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值 mpa 精确至0 1mpa 个及以上时 应计算强度标准差 平均值及标准差应按下列公式计算 4 3结构或构件的混凝土强度推定值 应按下列公式确定 1当该结构或构件测区数少于10个时 式中 构件中最小的测区混凝土强度换算值 2当该结构或构件的测区强度值中出现小于10 0mpa时 fcu e 10 0mpa 3当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时 应按下列公式计算 4 4对按批量检测的构件 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 1该批构件混凝土强度平均值小于25mpa时 2当该批构件混凝土强度平均值等于或大于25mpa时 4 5 建筑结构检测标准 gb t50344 2004 计量抽样检测批的检测结果 4 5 1检测批的标准差 为未知时 计量抽样检测批具有95 保证率的标准值 0 05分位值 xk的推定区间上限值和下限值可按式计算 式中 标准值 0 05分位值 推定区间的上限值 标准值 0 05分位值 推定区间的下限值 样本均值 样本标准差 和 推定系数 取值见表3 3 19 4 5 2计量抽样检测批的判定 当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时 可判定为符合设计要求 当设计要求相应数值大于推定上限值时 可判定为低于设计要求 5 检测报告 检测报告是工程测试的最后结果 是处理混凝土质量的依据 鉴于以往使用中检测报告格式较为混乱 因此要求按统一格式出具 本检测结果为构件混凝土强度 该强度与标准养护或同条件养护试件强度存有差异 因此不能据此结果对构件的设计强度等级给出合格与否的结论 此外 为加强管理 凡进行回弹法检测的人员均应有上岗证 使用的回弹仪应有检定合格证 在检测报告中应逐项填写 回弹法检测混凝土抗压强度报告报告 混凝土强度检测结果汇总表 批准审核主检 上岗证号上岗证号 1 报告无 检测鉴定报告专用章 无效 2 未经我站书面批准 部分复制报告无效 3 报告涂改无效 检测结构准确性的判别 混凝土强度推定值低于实际强度 直接受影响是施工单位混凝土强度推定值高于实际强度 检测单位承担很大风险因此检测人员对检测结果的准确性要进行判别判别的方法 1 要从观感 手感 施工情况等方面进行判别2 现场检测完毕后 要对回弹仪进行率定 6实例例1 某中学教学楼为5层框架结构 在主体结构验收中 对3层柱混凝土强度有怀疑 柱断面为450 450 设计强度等级为c30 因此 采用回弹法对混凝土的抗压强度进行检测 一 抽样及测区布置3层柱共30根 随机抽取10根柱 满足不少于构件总数30 且不少于10件的要求 每根柱沿柱高在柱的两个对称侧面上每测面各均匀布置5个回弹测区 共计10个 测区大小为350 200 二 回弹测试与强度推定磨去测区表面浮浆 清除浮灰 避开模板接缝进行回弹测试 选择不少30 的有代表性测区进行碳化测试 强度计算和推定结果见表9 1和9 2 表9 1单个构件混凝土强度推定值汇总表 表9 2批量混凝土强度推定值 三 两点体会 一 柱测区应沿整个柱高范围内均匀布置 因为柱头部位混凝土往往因浇筑凝结过程中骨料下沉 浮浆较多 混凝土强度偏低 因此 柱头部位必须要布置测区 有不少检测人员怕登高 为图省事将测区布置在中下段 使测试结果不能反映实际情况 二 本工程在检测中发现 柱表面沿横截面方向 角部混凝土强度偏高 中部偏低 如果测区布置在横截面中部较窄范围内 如 200 200 测试结果偏低 不利于施工方 且不具代表性 因此 本次检测采用测区面积为350 200 使测区能覆盖角部的混凝土 例2某住宅楼为11层短墙肢剪力墙结构 1层共有钢筋混凝土剪力墙暗柱94根 1层剪力墙暗柱示意图见下图 混凝土强度等级为c30 一次性浇筑完成 后发现28天混凝土标准养护试块的抗压强度未达到设计要求 决定采用回弹法并结合钻芯取样对1层柱混凝土强度进行批量检测 该批构件龄期为10个月 自然养护 一 抽样情况本次共随机抽取30个构件进行回弹 占同类构件总数的32 并随机抽取9根柱在对应的回弹测区内分别钻取1个混凝土芯样 一层平面局部示意图 三 芯样试件强度换算值及对应的测区强度换算值见表9 3 构件截面 1 1立面测区布置示意图 2 2立面测区布置示意图 a 0 2m 0 5m b 2m 二 测区布置示意图 表9 3芯样试件强度换算值及对应的测区强度换算值 四 按 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 jgj t23 2011 修正系数计算 采用修正系数的方法对测区混凝土强度换算值进行修正 修正后单个构件混凝土强度检测结果见表9 4 混凝土构件批量检测结果见表9 5 表9 4单个构件混凝土强度检测结果汇总表 表9 5混凝土强度批量检测结果 五 按 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 第4 3 3条 本次检测芯样换算强度均值推定区间不能满足本规范第3 3 16条的要求 不能选用总体修正量的方法 依据 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 第4 3 4条采用对应样本修正量的修正方法对回弹换算值进行修正 样本修正量计算 修正后单个构件混凝土强度检测结果见表9 6 混凝土构件计量检测批的检测结果见表9 7 表9 6单个构件混凝土强度检测结果汇总表一 表9 7混凝土强度计量抽样检测批的检测结果 结论 被测一层剪力墙暗柱混凝土芯样试件抗压强度换算值在33 9mpa 50 9mpa之间 单个构件混凝土强度推定值在28 2mpa 43 0mpa之间 检测批标准值推定区间为4 7mpa 标准值推定区间上限值为33 1mpa 标准值推定区间下限值为28 4mpa 依据本标准第3 3 21条 计量抽样检测批的混凝土强度符合设计要求 依据 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 第4 3 4条采用对应样本修正系数的修正方法对回弹换算值进行修正 样本修正系数计算 修正后单个构件混凝土强度检测结果见表9 8 依据第3 3 20条 混凝土构件计量检测批的检测结果计算 检测批容量为94个构件 最小样本容量为30个 查表3 3 19得k1 1 24981k2 2 1984检测统计结果 标准值 0 05位值 推定区间的上限值 表9 8单个构件混凝土强度检测结果汇总表 标准值 0 05分顶值 推定区间的下限值 标准值推定区间 依据第3 3 17条 可提供单个构件的检测结果以上三种计算方法的比较 1 回弹规程 jgj t23 2011 采用的修正系数法检测结果 单个构件混凝土强度推定值在24 0mpa 43 7mpa间 批量推定混凝土强度 依据本规程对按批量检测的构件 混凝土强度平均值不小于25mpa 标准差大于5 5mpa 该批构件全部按单个构件检测 因此一层柱不能批量推定其混凝土强度2 按 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 的对应样本修正系数法检测结果 单个构件混凝土强度推定值在23 8mpa 43 5mpa间 批量推定混凝土强度 检测批标准值推定区间为6 20mpa 标准值推定区间上限值为30 3mpa 标准值推定区间下限值为24 1mpa 依据本标准第3 3 17条 可提供单个构件的检测结果 3 按 建筑结构检测技术标准 gb t50344 2004 的对应样本修正量法检测结果 单个构件混凝土强度推定值在28 2mpa 43 0mpa间 批量推定混凝土强度 检测批标准值推定区间为4 7mpa 标准值推定区间上限值为33 1mpa 标准值推定区间下限值为28 4mpa 依据本标准第3 3 21条 计量抽样检测批的混凝土强度符合设计要求 以上三种计算方法有差异的原因 修正量的方法是在非破损检测方法推定值的基础上加修正量 修正系数的方法是在非破损检测方法推定值的基础上乘以修正系数 两者的差别在于 修正量法对被修正样本的标准差s没有影响 修正系数法不仅对被修正样本的均值予以修正 也对样本的标准差s予以了修正 2 2超声 回弹综合法检测结构混凝土抗压强度2 2 1超声 回弹综合法的基本原理超声和回弹法都是以材料的应力应变行为与强度的关系为依据的 但超声法主要反映材料的弹性性质 同时 由于它穿过材料 因而也反映材料内部构造的某些信息 回弹法反映了材料的弹性性质 同时在一定程度上也反映了材料的塑性性质 但它只能确切反映混凝土表层的状态 因此 超声与回弹值的综合 既能反映混凝土的弹性 又能反映混凝土的塑性 既能反映表层的状态 又能反映内部的构造 自然能较确切地反映混凝土的强度 这就是超声一回弹综合法基本依据的一个方面 基本依据的另一方面是 实践证明将声速c和回弹值n合理综合后 能消除原来影响r c与r一n关系的许多因素 例如 水泥品种的影响 试件含水量的影响及碳化影响等 都不再像原来单一指标所造成的影响那么显著 这就使综合的混凝土抗压强度r一回弹值n 声速c关系有更广的适应性和更高的精度 而且使不同条件的修正大为简化 2 2 2影响混凝土强度r 回弹值n 声速c关系的主要因素近年来 我国有关部门对用超声一回弹综合法测定混凝土强度的影响因素进行了全面综合性研究 针对我国旅工特点及原材料的具体条件 全面地得出了切合我国实际的分析结论 1 水泥品种及水泥用量的影响一般认为 水泥品种对声速c及回弹值n有影响的原因主要有两点 第一 由于各种水泥密度不同 导 致混凝土中水泥体含量存在差异 第二 由于各种水泥的强度发展规律不同 硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥中硅酸三钙的含量较高 因此强度发展较快 而掺混合材料水泥则因硅酸三钙的相对含量较低 早期强度发展较慢 这样导致配比相同的混凝土 由于水泥品种不同而造成在某一龄期区间内 28d以前 强度不同 但就检测中的实际情况进行分析可知 水 泥密度不所引起的混凝土中水泥体积含量的变化是很小的 不会引起声速和回弹值的明显波动 各种水泥强度存在不同的发展舰律 影响主要在早期 据试验 在早期若以普通水泥混凝土的推算强度为基准 则矿渣水泥混凝土实际强度可能低10 即推算强度应乘以0 9的修正系数 但是28d以后这一影响已不明显 两者的强度发展趋向一致 而实际工程检测一般都在28d以后 所以在 超声 回弹 综合法中 水泥品种的影响可不予修正是合理的 试验还证明 当每立方米混凝土中 水泥用量在200 230 300 350 400 450kg范围内变化时 对r n c综合关系没有显著影响 2 碳化深度的影响在回弹发测强中 碳化对回弹值有显著影响 因而必须把碳化深度作为一个重要参量 但是 试验证明 在综合法中碳化深度每增加1mm 用r n c关系推算的混凝土强度仅比实际强度高0 6 左右 为了简化修正项 在实际检测中基本上可不予考虑碳化因素 在综合法中碳化因素可不予修正的原因 是由于碳化仅对回弹值产生影响 而回弹值n在整个综合关系中的加权比单一采用回弹法时的力要小得多 同时 一般来说 碳化深度较大的混凝土含水量相应降低 导致声速稍有下降 在综合关系中也抵消因回弹值上升所造成的影响 3 砂子品种及砂率的影响用山砂 特细砂及中河砂所配制的混凝土进行对比试验 结果证明 砂的品种对r一n一c综合关系无明显影响 而且当砂率在常用的30 上下波动时 对r一n一c综合关系也无明显影响 其主要原因是 在混凝土中常用砂率的波动范圈有限 同时砂的粒度远小于超声波长 对超声滤在混凝土中的传播状态不会造成很大影响 但当砂率明显超出混凝土常用砂率范围 例如小于28 或大于44 时 也不可忽视 而应另外设计专用曲线 4 石子品种 用量及石子粒径的影响若以卵石和碎石进行比较 试验证明 石子品种对r n一c关系有十分明显的影响 由于碎石和卵石的表面情况完全不同 使混凝土内部界面的粘结情况也不同 在配合比相同时 碎石因表面粗糙 与砂浆的界面粘结较好 因而混凝土的强度较高 卵石则因表面光滑而影响粘结 混凝土强度较低 但超声速度和回弹值对混凝土内部的界面粘结状态并不敏感 所以若以碎石混凝土为基础 则卵石混凝土的推算强度平均约偏高25 左右 而且许多单位所得出的修正值的并不一样 为此 一般来说 当石子品种不同时 应分别建立r一n一c关系 当石子用量变化时 声速将随含石量的增加而增加 回弹值也随含石量的增加而增加 当石子最大粒径为2 4cm范围内变化时 对r n c的影响不明显 但超4cm后 其影响也不可忽视 所以 在 超声一回弹 综合法测强中 石子的影响必须予以重视 5 测试面的位置及表面平整度的影响当采用钢模或木模施工时 混凝土的表面平整度明显不同 采用木模浇筑的混凝土表面不平整 往往影响探头的藕合 因而使声速偏低 回弹值也偏低 但这一影响与木模的平整程度有关 很难用一个统一的系数来修正 因此一般应对不平整表面进行磨光处理 当在混凝土浇筑上表面或在底面进行测试时 由于石子离析下沉及表面泌水 浮浆等因素的影响 其声速与回弹值均与侧面测量时不同 若以侧面测量为准 上表面或底面测量时对声速及回弹值均应乘以修正系数 从以上分析来看 声速一回弹综合法的影响因素 比声速或回弹单一参数法的要少得多 2 2 3 超声一回弹 综合法检测的仪器设备1 回弹仪 1 技术要求测定回弹值时 应采用中型回弹仪 回弹仪应通过技术鉴定 并必须具有产品合格证及检验证 2 回弹仪应符合下列标准状态的要求 水平弹击时 在弹击锤脱钩的瞬问 回弹仪的标称动能应为2 207j 弹击锤击与弹击杆碰撞的瞬间 弹击拉簧应处于自由状态 此时弹击锤起点应位于刻度尺的零点处 在洛氏硬度为hrc60 2的钢砧上 回弹仪的率定值应为80 2 回弹仪的率定试验 宜在气温为20 5 的条件下进行 率定时钢砧应稳固地平放在坚实的混凝土地坪上 回弹仪向下弹击 弹击杆应旋转4次 每次旋转角度90左右 弹击3一5次 取连续3次稳定回弹值计算平均值 弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80 2 3 检验当遇有下列情况之一时 回弹仪应送专门检定机械检验 新回弹仪启用前 超过检定有效期 累计弹击次数超过6000次 更换主要零件 弹击拉簧 弹簧座 弹击杆 缓冲压簧 中心导杆 导向法兰 弹击锤 指针轴 指针片 指针块 挂钩及调零螺丝 后 5弹击拉簧前端不在拉簧座原孔位或者调零螺丝松动 遭受严重撞击或其他损害 当遇下列情况之一时 应在钢砧上进行率定试验 回弹仪当天使用前 测试过程中对回弹值有怀疑时 当仪器率定值不在80 2的范围内时 应对回弹仪进行常规保养后再进行率定 若再次率定仍不合格 则应送专门机械检验 4 操作测试过程中 仪器的纵轴线应始终与被测混凝土表面保持垂直 其操作程序应符合使用说明书的规定 5 维护回弹仪每次使用完毕后 应及时进行维护 先把仪器外壳和伸出机壳的弹击杆及前端球面擦拭清洁 然后将弹击杆压入仪器内 待弹击后用按钮锁住机芯 装人套筒 置于干操阴凉处 仪器有一下列情况之一时 应将仪器拆开维护 弹击超过2000次 仪器发生故障或零件损坏时 率定试验不合要求 回弹仪拆开维护 应按下列步骤进行 使弹击锤脱钩 取出机芯 然后卸下弹击杆 中心导杆 连同导向法兰 缓冲压簧 刻度尺 指针轴和指针 用清洗剂清洗机芯的中心导杆 弹击拉簧 拉簧座 弹击杆及春内孔和冲击顶 指针滑块及其内孔 指针片 指针轴 刻度尺 卡环及仪器外壳的内壁和指针导槽 清洗完毕后 组装仪器做率定试验 回弹仪的拆开维护 应注意下列事项 经过清洗的零部件 除中心导杆需涂上微量的轻油外 其他零部件均不得涂油 应保持弹击拉簧前端钩入拉簧座的原孔位 不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝 不得自制或更换零部件 2 超声波检测仪器 l 超声波检测仪技术要求