桥梁结构试验检测ppt课件.ppt

二 桥梁橡胶伸缩装置检验 1 1 作用1 满足桥梁上部结构变形的需要2 保证车辆平稳过桥2 分类1 模数式 适用伸缩量16 0毫米公路桥梁 2 梳齿板式 适用伸缩量小于 毫米的公路桥梁 3 分类橡胶式 板式和组合 适用伸缩量不大于12 毫米 4 异型钢单缝式 适用伸缩量不大于 毫米 桥梁伸缩装置的作用及分类 2 各种橡胶伸缩装置 3 2 桥梁橡胶伸缩装置的技术要求成品力学性能试验成品尺寸偏差及外观质量检验成品解剖检验 1 对模数式伸缩装置取样时应不小于4米长并具有4个单元变位 支承横梁间距等于1 8m的组装试样进行试验 2 梳齿板式伸缩装置应取单元加工长度不小于2米组装试样进行试验 3 橡胶伸缩装置应取1米长的试样进行试验 4 桥梁橡胶伸缩装置检验原则 三种不同的检验 型式 外观与尺寸 抽检原则整体试验 试验设备条件不足 可以取样专用试验平台静力试验与冲击震动试验防水试验部件可替换性试验尺寸检查 5 判定规则 成品力学性能几何尺寸解剖检验化工材料钢材不合格的处理 6 2 2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检验 依据交通部标准 主要包括三方面内容 构件混凝土强度等级 外观质量检测 施工阶段质量控制 7 强度等级评定立方体强度钻心法回弹法超声回弹综合法后装拔出法超声法检测混凝土缺陷 8 立方体强度 抽样的组数2 3 4 5强度评定试件大于10组Rn K1S 0 9RRmin K2R试件小于10组Rn 1 15RRmin 0 95R 9 钻芯法 适应范围1 对试块抗压强度的测试结果有怀疑时 2 因材料 施工或养护不良而发生混凝土质量问题时 3 混凝土遭受冻害 火灾 化学侵蚀或其他损害时 4 需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时 芯样钻取芯样尽可能避免在靠近砼构件的接缝或边缘钻取 1 芯样数量2 芯样直径 为集料最大粒径的3倍 任何情况下不小于2倍 一般为150 100毫米 3 芯样高度 不小于直径 也不应大于直径的2倍 4 芯样外观检查内容 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 检查并记录存在气孔的位置 尺寸与分布情况 必要时应进行拍照 10 钻芯法 芯样检查 1 平均直径 2 芯样高度 3 垂直度 4 平整度 6 试样制作 1 用硫磺与矿粉的混合物在180 210度间加热后 摊铺在试样表面 用模板均匀按压 放置2小时以上 2 用环氧树脂拌水泥 加入乙二胺固化 抹在试样表面 压平 使用矾土水泥养生18小时以上 用硅酸盐水泥养生3天 芯样端面整平要求 与轴线垂直 误差不应大于1度 11 钻芯法 抗压强度试验芯样强度计算f P A 不同高径比强度换算系数注意圆试件与方试件的比较注意问题 12 回弹法 JGJ T23 2001 利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法 回弹法是应用最广的无损检测方法 回弹法在我国使用已达五十余年 而且越用越广泛 这不仅仅是因为回弹法简便 灵活 符合国情 更是由于我国已解决了回弹法使用精度不高和不能普遍推广的关键问题 1948年瑞士斯密特锤回弹仪的标准状态和碳化深度引入计算公式 13 一 回弹法的基本原理及特点 回弹仪是一种直射锤击式仪器 混凝土试块的抗压强度与无损检测的参数回弹值之间建立起来的关系曲线 称为测强曲线 它是无损检测推定混凝土强度的基础 测强曲线根据材料来源 分为通用测强曲线 地区测强曲线和专用 率定 测强曲线三类 前提 被测结构或构件混凝土的内外质量基本一致 14 1回弹法的原理是 由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系 而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上 其回弹高度 通过回弹仪读得回弹值 与混凝土表面硬度成一定的比例关系 因此以回弹值反映混凝土表面硬度 根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度 回弹法是用弹簧驱动重锤 通过弹击杆弹击混凝土表面 测出重锤被反弹回来的距离 以回弹值 反弹距离与弹簧初始长度之比 作为与强度相关的指标来推定混凝土强度的一种方法 由于测量在混凝土的表面上进行 所以应属于表面硬度法的一种 15 16 图4 18为回弹法的原理示意图 当重锤被拉到冲击前的起始状态时 若重锤的质量等于1 则这时重锤所具有的势能e为 4 17 式中 k 拉力弹簧的刚度系数 L 拉力弹簧起始拉伸长度 17 混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形 其恢复力使重锤弹回 当重锤被弹回到x位置时所具有的势为 4 18 式中 x 重锤反弹位置或重锤弹回时弹簧的拉伸长度 所以重锤在弹击过程中 所消耗的能为 4 19 18 令 4 20 在回弹仪中 L为定值 所以R与x成正比 称为回弹值 将R代入式 4 19 得 4 21 由式 4 21 可知 回弹值等于重锤冲击混凝土表面后剩余势能与原有势能之比的平方根 19 简而言之 回弹值的大小 取决于与冲击能量有关的回弹能量 而回弹能量主要取决于被测混凝土的弹塑性性能 混凝土的强度愈低 则塑性变形愈大 消耗于产生塑性变形的功也愈大 弹击锤所获得的回弹功能就愈小 回弹距离相应也愈小 从而回弹值就愈小 反之亦然 据此 可由实验方法建立 混凝土抗压强度一回弹值 的相关曲线 通过回弹仪对混凝土表面弹击后的回弹值来推算混凝土的强度值 20 2回弹法的特点是 用回弹法检测混凝土抗压强度 虽然检测精度不高 但是设备简单 操作方便 测试迅速以及检测费用低廉 且不破坏混凝土的正常使用 故在现场直接测定中使用较多 该方法影响因素较多 如操作方法 仪器性能 气候条件等都会影响测定结果 产生较大误差 必须掌握正确的操作方法 注意回弹仪的保养和校正 这样可以减小测量误差 21 在 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ T23 2001 中规定 回弹法检测混凝土的龄期为7 1000d 不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测 这大大限制了回弹法的检测范围 例如不适用于既有建筑中混凝土龄期超过3年 以及遭受火灾 冻害 化学腐蚀等混凝土的强度检测 22 解决这些问题的方法主要是采用钻芯法和回弹法相结合 对这两种方法的检测数据进行适当处理 基本上可以满足上述混凝土的强度检测 但不适用于内部存在缺陷的混凝土强度检测 另外 由于高强混凝土的强度基数较大 即使只有15 的相对误差其绝对误差也会很大而使检测结果失去意义 23 二 回弹仪1 回弹仪的构造及工作原理回弹仪的类型比较多 有重型 中型 轻型和特轻型 一般工程使用最多的是中型回弹仪 我国自20世纪50年代中期 相继投入生产指针直读式 自记式 带电脑自动记录及处理数字功能等回弹仪 其中以指针直读的直射锤击式仪器应用最广 其构造见图 24 25 26 仪器工作时 随着对回弹仪施压 弹击杆 1 徐徐向机壳内推进 弹击拉簧 2 被拉伸 使连接弹击拉簧的弹击锤 4 获得恒定的冲击能量e 当仪器水平状态工作时 其冲击能量e可由式 4 17 计算 其能量大小为2 207J 标准规定弹击拉簧的刚度k k 785 0N m 弹击拉簧工作时其拉伸长度L 0 075m 27 当挂钩 12 与调零螺钉 16 互相挤压时 使弹击锤脱钩 于是弹击锤的冲击面与弹击杆的后端平面相碰撞 此时弹击锤释放出来的能量借助弹击杆传递给混凝土构件 混凝土弹性反应的能量又通过弹击杆传递给弹击锤 使弹击锤获得回弹的能量向后弹回 计算弹击锤回弹的距离x和弹击锤脱钩前距弹击杆后端平面的距离L之比 即得回弹值R 它由仪器外壳上的刻度尺 8 示出 28 2 对中型回弹仪的技术要求 1 水平弹击时 弹击锤脱钩的瞬间 回弹仪的标准能量e应为2 207J 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相应于指针指示刻度尺上 0 处 3 在洛氏硬度HRC为60 2的钢砧上 回弹仪的率定值应为80 2 4 回弹仪使用时的环境温度应为 4 40 29 3 回弹仪的率定方法 回弹仪在工程检测前后 应在钢砧上做率定试验 并应符合下述要求 回弹仪率定试验宜在干燥 室温为5 35 的条件下进行 率定时 钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上 测定回弹值时 取连续向下弹击三次的稳定回弹值的平均值 弹击杆应分四次旋转 每次旋转宜为90o 弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80 2 30 4 回弹仪的校验 回弹仪具有下列情况之一时 应由法定部门按照国家现行标准 混凝土回弹仪检定规程 JJG817对回弹仪进行校验 1 新回弹仪启用前 2 超过检定有效期限 有效期为半年 3 累计弹击次数超过6000次 4 经常规保养后钢砧率定值不合格 5 遭受严重撞击或其他损害 31 5 回弹仪的保养方法 当回弹仪的弹击次数超过2000次 或者对检测值有怀疑以及在钢砧上的率定值不合格时 应对回弹仪进行保养 常规保养应符合下列规定 1 使弹击锤脱钩后取出机芯 然后卸下弹击杆 取出里面的缓冲压簧 并取出弹击锤 弹击拉簧和拉簧座 2 清洗机芯各零部件 重点清洗中心导杆 弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面 清洗后应在中心导杆上涂抹钟表油 其他零部件均不得抹油 3 应清理机壳内壁 卸下刻度尺 并应检查指针 其摩擦力应为0 5 0 8N 32 4 不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝 5 不得自制或更换零部件 6 保养后应对回弹仪进行率定试验 回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳 清除弹击杆 杆前端球面 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 经弹击后方可按下按钮锁住机芯 将回弹仪装入仪器箱 平放在干燥阴凉处 33 三 检测方法在正常情况下 混凝土强度的检验与评定应按现行国家标准 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 及 混凝土强度检验评定标准 GBJl07 87 执行 但是 当出现标准养护试件或同条件试件数量不足或未按规定制作试件时 当所制作的标准试件或同条件试件与所成型的构件在材料用量 配合比 水灰比等方面有较大差异 已不能代表构件的混凝土质量时 当标准试件或同条件试件的试压结果 不符合现行标准 规范规定的对结构或构件的强度合格要求 并且对该结果持有怀疑时 总之 当结构中混凝土实际强度有检测要求时 可以考虑采用回弹法来检测 检测结果可作为处理混凝土质量的一个依据 34 一般检测步骤如下 1 收集基本技术资料 收集的基本技术资料包括 1 工程名称及设计 施工 监理 或监督 和建设单位名称 2 结构或构件名称 外形尺寸 数量及混凝土强度等级 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 4 施工时材料计量情况 模板 浇筑 养护情况及成型日期等 5 必要的设计图纸和施工记录 6 检测原因 35 2 选择符合下列规定的测区 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 其测区数量可减少 但不应少于5个 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 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 当不能满足这一要求时 可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土构件的浇筑侧面 表面或底面 36 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 应均匀分布 在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区 并避开预埋件 5 测区的面积不宜大于0 04m2 6 检测面应为原状混凝土表面 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 且不应有残留的粉末或碎屑 7 对弹击时产生颤动的薄壁 小型构件应进行固定 8 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 37 3 回弹值测量 1 回弹仪的操作将弹击杆顶住混凝土的表面 轻压仪器 松开按钮 弹击杆徐徐伸出 使仪器对混凝土表面缓慢均匀施压 待弹击锤脱钩冲击弹击杆后即回弹 带动指针向后移动并停留在某一位置上 即为回弹值 继续顶住混凝土表面并在读取和记录回弹值后 逐渐 快速 对仪器减压 使弹击杆自仪器内伸出 重复进行上述操作 即可测得被测构件或结构的回弹值 操作中注意仪器的轴线应始终垂直于混凝土构件的检测面 缓慢施压 准确读数 快速复位 38 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20mm 测点距外露钢筋 预埋件的距离不宜小于30mm 测点不应在气孔或外露石子上 同一测点只应弹击一次 每一测区应记取16个回弹值 每一测点的回弹值读数估读至1 39 4 碳化深度值测量 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 当碳化深度值大于2 0mm时 应在每一测区测量碳化深度值 40 2 碳化深度值测量方法 采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞 其深度应大于预估混凝土的碳化深度 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 5mm 41 四 回弹值计算和测区混凝土强度的确定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个回弹值按下式计算 4 23 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 42 2 非水平方向检测混凝土浇筑侧面时 应按下式进行角度修正 4 24 式中 非水平状态检测时测区的平均回弹值 精确至0 1 非水平状态检测时回弹值修正值 可由表4 15查取 43 44 3 水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时 应按下列公式修正 4 25 4 26 式中 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0 1 混凝土浇筑表面 底面回弹值的修正值 应由表4 16取值 45 不同浇筑面的回弹值修正值表4 16 46 五 混凝土强度计算1 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 27 4 28 47 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 n 对单个检测的构件 取一个构件的测区数 对批量检测的构件 取被抽检构件的测区数之和 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 48 2 结构或构件的混凝土强度推定值 fcu e 应按下列公式确定 1 当该结构或构件测区数少于10个时 4 29 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 10 0Mpa 4 30 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 31 49 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 当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时 4 5MPa 4 32 当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时 5 5MPa 4 33 50 六 回弹法测强的误差范围和减小误差的方法回弹法测强的影响因素比较多 如水泥品种 粗骨料品种 成型方法 模板种类 养护方法 湿度 保护层厚度 混凝土龄期 测试时的大气温度 测试技术等等均有程度不同的影响 对回弹法测强误差的估计 一般采用在实验室内通过试块测试制定测强相关曲线 然后按试验值进行最小二乘法回归分析时所得的标准差及离散系数 作为测定误差 或以验证性实测试验误差作为测定误差 表4 18为部分国家的回弹法标准中 按这一估计方法所列出的回弹法测强误差范围 关于结构混凝土强度的检测误差与试块混凝土强度的检测误差两者之间的差异 尚待进一步研究 51 52 减小误差的方法是 可采用同条件试块或钻取混凝土芯样进行修正 试块或钻取芯样数目不应少于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 修正系数应按下列公式计算 1 当有同条件试块时 4 34 2 当有钻取混凝土芯样时 4 35 53 式中 修正系数 精确到0 01 第i个混凝土立方体试件 边长为150mm 的抗压强度值 精确到0 1MPa 第i个混凝土芯样试件的抗压强度值 精确到0 1MPa 对应于第i个试件或芯样部位回弹值和碳化深度值的混凝土强度换算值 可按附录I中的附表1采用 n 试件数 54 超声回弹综合法CECS02 2005 55 四 抽样比例 五 超声 回弹测试 六 测试时注意事项 七 测区超声回弹值计算 八 综合法测强曲线率定曲线 九 钻芯法对强度的修正 十 强度的推定 十一 新旧规程对比 内容 二 测试原理及设备 三 超声回弹综合法优点 一 超声回弹综合法概述 56 一 超声回弹综合法概述 上世纪六十年代罗马尼亚的建筑及建筑经济科学研究院 率先提出采用超声回弹综合法对混凝土强度进行检测 我国从1976年引进了这一方法 结合我国具体情况进行了大量试验 近年来 此方法在结构质量检测中获得广泛应用 1988年制订了 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS02 88 并投入试行 2005年由中国建筑科学研究院会同有关单位再次对 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 进行了修订 CECS02 2005简称 综合法 本PPT讲述的是综合法中的超声回弹法 并以 CECS02 2005简称 综合法 为主导通过抽样比例 测区选择 测点布置 超声回弹值计算 强度推定 与其他行业标准比较 来实现提高超声回弹综合法现场检测精度的目的 综合法检测混凝土强度采用两种或两种以上的单一方法或参数 力学的 物理的或声学的 联合测试混凝土强度的方法 以便从不同角度评价混凝土结构质量 57 二 测试原理及设备 超声回弹综合法 采用超声仪和回弹仪 在结构混凝土同一测区分别测量声时值T和回弹值R 然后用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法 超声回弹综合法仪器设备低频超声波检测仪 声时最小分度值为0 1us 换能器 频率为50 100kHz回弹仪 弹击锤冲击能量为2 207J 58 三 超声回弹综合法比单一超声法或回弹法的优点 回弹法 设备简单 操作方便 测试迅速 检测费用低廉 且不破坏混凝土的正常使用 故在现场直接测定中使用较多 超声波检测法 1简便 快速 无损 使用广泛 2使用频率高 检测分辨率高 3重复或复核检测方便 重复性良好 4超声法可以检测混凝土结构内部均匀性的功能 有利于测强测缺结合 但单一的测试法检测精度不高 影响准确度的因素较多1 龄期和含水率的影响含水率大 声速高 回弹低龄期长 声速增长率下降 回弹提高 碳化增大 2 回弹法只反映表层砼弹性性能 对低强度砼回弹法不敏感 声速能反映全断面的弹性性能 但对高强度砼声速随强度的变化幅度不大 3 在不同性能结构的混凝土中 超声法和回弹法产生的误差大多相反 可以相互抵消一些不显著的误差 超声回弹综合法结合两者优点 减少龄期和含水率的影响能弥补相互不足 比较全面地反映结构混凝土的实际质量提高测试精度 59 四 抽样比例 中国工程建设标准化协会标准 超声回弹综合法检测砼强度技术规程 CECS02 2005 水运行业标准 港口工程混凝土非破损检测技术规程 JTJ T272 99 超声波测点每个测区4个回弹测点16个 同批构件 构件抽样数不少于30 且不少于10件个构件组成样本 对小构件 4 5m 0 3m以下 测区数不少于5个 单个构件 测区不少于10个网格面积宜为400cm2 超声波测点每个测区3个回弹测点16个 同批构件 构件抽样数或面积不少于30 且不少于3个构件组成样本 单个构件 测区不少于3个网格面积约为225 2500cm2 60 国家标准 建筑结构检测技术标准 GB T50344 2004 一般检测按照 建筑结构检测技术标准 确定抽样最小样本点的个数 水运工程质量检验标准 JTS257 2008 61 五 超声回弹测试 测区布置示意图 2 测区的布置根据混凝土均匀性结构 选择测区宜优先布置在浇注方向的相对侧面均匀分布 相距测区间距不大于2m测区尺寸为400cm2 1600cm2避开钢筋密集区和预埋铁件测试面清洁 平整 干燥不应有接缝 施工缝 饰面层 浮浆和油垢 并应避开蜂窝 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 3 测试技术测试前搜集资料测试前仪器准备布置测区测点先进行回弹试验 后进行声试验测区编号 数据记录 并记录测区位置和外观质量情况 超声测点 回弹测点 62 六 测试时注意事项 测试前先进行预热 调零优先对测或角测数据稳定后读数超声测距测量精确至1mm 超声测试 垂直测试面测试回弹点均匀布置 避开气孔或外露石子上测点间距不宜小于30mm 距边缘或铁件不小于50mm同一测点只应弹击一次 回弹值测读准确至1测试时应缓慢施压 准确读数 快速复位 记录数据 回弹测试 提出几点有效避免误差 提高测试精度的方法 在0 40 温度干燥状态下测试换能器实际和标称频率一致在同一高度首波下测试预测混凝土强度增长特性保证测试声时条件一致性注意测试面选择及表面平整度必要时进行碳化深度试验注意泵送混凝土强度修正 63 协会标准 CECS02 2005 七 测区超声回弹值计算 非水平状态的修正 浇筑顶面或底面的修正 计算测区回弹代表值 16个测点中剔除3个较大值3个较小值后取平均 回弹值的修正非水平状态的修正 角度修正 回弹值精确至5进行修正 浇筑顶面或底面的修正 计算测区声速代表值 计算3点平均 顶面或底面声速的修正 64 七 测区超声回弹值计算 水运行业标准 JTJ T272 99 计算测区回弹代表值 16个测点中剔除3个较大值3个较小值后取平均 测区声速代表值 计算4点平均值 回弹值的修正非水平状态的修正 角度修正 回弹值精确至10进行修正 65 八 综合法测强曲线率定曲线 一 测强曲线分类1统一测强曲线 全国曲线 2地区 部门 测强曲线3专用测强曲线 二 测强曲线的建立方法1标准混凝土法 采用标准曲线然后用多个系数进行修正以确定混凝土强度 2常用配合比 最佳配合比 法 根据所采用的配合比 原材料等制作多组测强曲线 确定混凝土强度 66 八 综合法测强曲线率定曲线 三 全国统一强度率定当无专用和地区测强曲线时 可按以下混凝土抗压强度换算公式计算 当粗骨料为碎石时 当粗骨料为卵石时 水运行业标准 JTJ T272 99 工程建设协会标准 CECS02 2005 67 九 强度的推定 协会标准 超声回弹综合法检测砼强度技术规程 CECS02 2005 1 测区强度换算值中出现 10 0Mpa时 构件强度推定值 10 0Mpa2 测区数 10个时 构件强度推定值取测区强度换算值的最小值3 测区数不小于10个或按批量检测时构件推定结果为一个确定的数值 评定时 当推定值小于设计强度时 认为强度未达到要求当推定值大于设计强度时 认为强度符合要求 强度推定值 68 九 强度的推定 协会标准 超声回弹综合法检测砼强度技术规程 CECS02 2005 工程实例 北京某工程的混凝土立柱 断面350mm 350mm 设计强度等级C30用综合法检测立柱混凝土强度构件平均强度m 36 1MPa 标准差s 3 47MPa 5 50Mpa符合批构件条件强度推定值 m 1 645s 30 4MPa达到混凝土设计强度等级C30 对批量构件离散的限制 1 强度平均值m50 0Mpa 标准差s 6 50Mpa否则 按单个构件进行推定 69 九 强度的推定 水运行业标准 港口工程混凝土非破损检测技术规程 JTJ T272 99 1验收批判定 当测区数n 5时 能同时满足以下公式 可判为合格 反之为不合格2单个构件判定 当测区数为3 4个时 能同时满足以下公式 可判为合格 反之为不合格3当验收批或单个构件判定为不合格时 采用取芯法修正 70 十 钻芯法对强度的修正 中国工程建设标准化协会标准 CECS02 2005 当结构所用材料与选用的测强曲线有较大差异时当混凝土的内外质量有明显差异时当混凝土抗压强度超过10 70MP的范围当混凝土龄期超过7 2000天范围时可采用钻芯法抗压强度进行修正 修正用试件数量不少于4个 当采用小芯样试件时 芯样数量宜适当增加 钻芯位置应与综合法测强的某个测区重合 水运行业标准 JTJ T272 99 当验收批或单个构件被判定为不合格时 可用取芯法进行复验 即在非破损方法推定的测区强度平均值的邻近测区内钻取芯样抗压试件 钻取芯样数量不宜少于5个 71 十一 新规程 CECS02 2005 与旧规程 CECS02 88 的比较 1 CECS02 2005 规定了混凝土回弹仪和超声波检测仪的检定方法规定了混凝土回弹仪和超声波检测仪应按照国家现行标准 混凝土回弹仪 JJG817 和现行行业标准 混凝土超声波检测仪 JG T5004 进行检定 2 CECS02 2005 增加了超声波角测 平测及其声速计算方法 3 CECS02 2005 扩大了测强曲线的适用范围 延长测试龄期及强度 新规程适用于龄期为7 2000天 强度为10 70MPa的普通混凝土 旧规程仅适用于龄期为7 730天 强度为10 50MPa的普通混凝土 超声波角测 在待测构件成90度的两个相邻的测试面上进行测试 超声波平测 在待测构件的同一测试面上进行测试 宜优先采用对测或角测 当被测构件不具备对测或角测条件时 可采用单面平测法 72 拔出法检测混凝土强度 73 第一节概述 一拔出法无损法检测混凝土强度 测试值与强度无直接关系 只是反映混凝土强度的间接参数 测试影响因素多 检测精度不高 钻芯法检测混凝土强度 对结构有一定损伤 试验费用较大 无法进行大量检测 拔出法是一种简单易行 又能保证足够精度的检测方法 是一种介于无损检测方法和钻芯法之间的检测方法 74 二 拔出法分类 1 预埋拔出法2 后装拔出法 是在硬化混凝土上钻孔 磨槽 安装锚固件后用拔出仪做拔出试验 根据测定的抗拔力检测混凝土抗压强度的微破损方法 它具有测试结果可靠 适用范围广等特点 三 拔出法的发展历程1 1953年 原苏联开始使用拔出法进行混凝土强度检测 70年代起 开始作为一种实用现场强度检测方法 许多国家展开对这个领域的研究 75 三 拔出法的发展历程2 我国在1985年开始对这项技术的研究 并取得不少科研成果 研制了几种不同类型的拔出仪 自行研制了三点反力支承拔出仪 3 制定了拔出法试验标准 后装拔出法检测混凝土强度技术规程 CECS69 94 76 第二节预埋拔出法 一 拔出试验装置 锚头 拉杆 d2 d1 d3 支承环 混凝土结构 77 第二节预埋拔出法 一 拔出试验装置拔出仪分类 圆环反力支承 三点反力支承当锚固深度一定时 拔出力随反力支承尺寸的增加而减少 同一锚固深度和反力支承尺寸 圆环支承拔出力比三点支承拔出力大 同一反力支承尺寸 拔出力随锚固深度增加而有较大幅度的增加 78 第二节预埋拔出法 二 拔出试验步骤1预埋拔出装置包括 锚头 拉杆和支承环2装置尺寸 拉杆直径 d1 7 5mm锚固件直径 d2 25mm支承环内径 d3 55mm锚固深度 h 25mm 79 第二节预埋拔出法 3拔出试验步骤 安装预埋件 浇筑混凝土 拆除连接件 拉拔锚头 1 安装预埋件时 将锚头定位杆组装在一起 在外表涂上一层隔离剂 浇筑混凝土以前 将预埋件安装在模板内侧适当位置 2 在模板内浇筑混凝土 3 拆除模板和定位杆 把拉杆拧在锚头上 另一端与拔出仪相连 支承环均匀地压紧混凝土表面 并与拉杆和锚头处于同一轴线 80 第二节预埋拔出法 3拔出试验步骤 4 摇动摇把 对锚固件时间拔出力 施加的拔出力应均匀和连续 加荷速度控制在1kN s左右 当荷载加到峰值 记录极限拔出力 然后卸载 混凝土表面留下细微的环形裂纹 5 由拔出力换算出混凝土抗压强度 81 a安装预埋件 b浇筑混凝土 c拆除连接件 d拔出试验 82 第二节预埋拔出法 三预埋拔出法特点1现场应用非常方便 试验费用低廉 尤其适用于混凝土质量现场控制 如 确定拆模时间 决定施加或放松预应力的适当时间 决定吊装 运输构件的时间 决定停止湿热养护或冬季施工时保温的时间 这种方法在欧美国家得到迅速推广应用 83 第二节预埋拔出法 三预埋拔出法特点2 预埋拔出法在我国应用还不普及 似乎工程技术人员不愿在质量控制上花费精力 事实上 施工中对混凝土的强度进行控制 不仅可以保证工程质量 也是提高施工技术水平 提高企业经济效益的重要手段 如 高温施工确定提前拆模时间 可以加快模板周转 缩短工期 冬季施工 确定养护可以结束的时间 避免出现质量问题 减少养护费用 84 第二节预埋拔出法 三预埋拔出法特点3 总而言之 预埋拔出法具有试验步骤简单 及时 准确 直观 试验费用低廉等优点 在混凝土质量控制中有很好的应用前景 这种方法的局限性 必须事先做好计划 不能像其他现场检测方法一样在混凝土硬化后随时进行 为克服这一缺点 另一种方法应运而生 后装拔出法 85 第三节后装拔出法 一后装拔出法概述在已硬化的混凝土上钻孔 然后再锚入锚固件进行拔出试验 试验时只要避开钢筋或预埋铁件即可 近一 二十年才出现 它是在预埋拔出法的基础上逐渐发展起来的 后装拔出法适应性很强 检测结果可靠 在许多国家成为现场混凝土强度检测方法之一 86 第三节后装拔出法 二圆环支承拔出试验1 试验装置参数拔出孔槽尺寸 圆孔直径d1 18mm孔深55 65mm工作深度35mm 预留20 30mm作为安装锚固件和收容粉屑所用 距孔口25mm处磨槽 槽宽10mm扩孔环形槽直径25mm拔出试验夹角31度 87 第三节后装拔出法 二圆环支承拔出试验2 试验步骤 a钻孔 d1 混凝土结构 b磨槽 d1 混凝土结构 88 第三节后装拔出法 二圆环支承拔出试验2 试验步骤 C安装锚固件 混凝土结构 d拔出试验 混凝土结构 支承环 89 第三节后装拔出法 二圆环支承拔出试验2 试验步骤 1 钻孔 要求孔径准确 孔轴线与混凝土表面垂直 钻一个合格的试验孔需要3 10min 2 磨槽 距孔口25mm处磨环形槽 一般需要1min左右 外径25mm 宽10mm 90 第三节后装拔出法 2 试验步骤 3 锚固件 两种方式胀圈 闭合时外径为18mm 张开时外径为25mm 断面为方形条钢的开口刚环优点 张开后为平面状圈环 拔出时与混凝土接触良好缺点 难以判断胀圈是否完全胀开 胀簧 4个簧片张开 簧片平钩对槽沟部分混凝土的接触成间断的圆环状 由我国研制成功的使用方便的锚固件 91 第三节后装拔出法 2 试验步骤 3 锚固件 两种方式通过试验对比 胀圈由于形成全断面连续圆环 而胀簧是形成间断的圆环 从受力模