云桂铁路培训--检测技术2.doc

本文由yvgong2020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。 混凝土非破损检测 1、混凝土非破损检测 混凝土非破损检测定义 混凝土非破损检测 在不破坏构件和结构使用性能的情况下， 在不破坏构件和结构使用性能的情况下， 利用声、 磁和射线等方法， 利用声、光、热、电、磁和射线等方法，测定 有关材料、构件和结构的性能， 有关材料、构件和结构的性能，统称为工程建 筑无损检测技术。 筑无损检测技术。 2、特点 不破坏（或小破坏）建筑物的结构， （1）不破坏（或小破坏）建筑物的结构，不 影响使用性能,简便快速,可连续、 影响使用性能,简便快速,可连续、反复 检测,可进行非接触检测； 检测,可进行非接触检测； 直接、全面、真实反映材料、 （2）直接、全面、真实反映材料、结构的质 量和力学性能； 量和力学性能； 能获得破坏试验不能获得的信息， （3）能获得破坏试验不能获得的信息，如缺 陷信息包括空洞、疏松、开裂等； 陷信息包括空洞、疏松、开裂等； 既可以对新工程又可以对旧工程应用； （4）既可以对新工程又可以对旧工程应用； 受影响因素较多，精度要差些。 （5）受影响因素较多，精度要差些。 3、分类 强度测试： （）强度测试： 回弹法、超声法、拨出法、钻芯法、 回弹法、超声法、拨出法、钻芯法、 综合法； 综合法； 强度以外的测试： （）强度以外的测试： 自然电位法（锈蚀）、透气法（ ）、透气法 自然电位法（锈蚀）、透气法（渗透 超声法、摄影法、红外法（缺陷）、 性)、超声法、摄影法、红外法（缺陷）、 核能法（成分） 核能法（成分） 扫描型钢筋位置测定仪 钢筋锈蚀测定仪 超声波仪 4、课程主讲内容 回弹法检测砼强度； 超声回弹综合法检测砼强度； 超声波检测砼缺陷； JGJ/T23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程； CECS02-2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS02-2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程。 第一章 回弹法检测混凝土强度 一、试验目的 作为检测已有建筑物的承载力及耐久性的依据. 二、试验原理 依据砼强度与其表面硬度之间存在着表面硬 度大砼强度高，硬度大回弹值高的关系；从而使 用回弹仪 回弹仪弹击砼表面，建立回弹值与抗压强度校 准的相关关系，用回弹值推算砼的抗压强度。 回弹仪的构造及分类 构造： 分类：分重型、中型、轻型 磁砖回弹仪 砖回弹仪 三、测试技术 1、试样选择 、 用于抽样推定的结构或构件，随机抽取 的数量不少于结构或构件总数的30%，且不 少于10件。 2、测区选择 、 (1)每一测区的大小一般约为400cm2；从每 一个测区测取16个回弹值，剔除3个最大值 和3个最小值，计算余下的10个回弹值的平 均值作为测区平均回弹值Rm Rm。 Rm (2)长度不小于3m的每一试样的测区数应不少于 10个，长度小于3m且高度低于0.5m的试件，其测 区数不应少于5个。测区宜选在混凝土浇筑的侧面， 且在两相对侧面交错对称布置。 (3)相邻两测区的间距不宜2m，相邻两测点的间 距一般不2cm，测点距结构或构件边缘或外露钢筋、 铁件的距离一般不3cm。 (4)测区表面平整、干燥、清洁，在测区上均匀分 布测点，同一测点只允许弹击一次。 3、回弹值的修正 、 测试时回弹仪应是水平方向且弹击面为 角度修正： 混凝土的浇筑侧面，否则，应对回弹值先进 行角度修正，然后再进行浇筑面的修正。 见表 测试面修正： 见表 4、碳化深度修正 、 混凝土的碳化是指大气中的二氧化碳 与混凝土中的Ca(OH)2起化学反应，生成 中性的碳酸盐CaCO3。混凝土中钢筋保持 纯化状态的最低碱度是PH11.5，而碳化 结果可使PH值低于9，甚至更低。钢筋的 锈蚀将不可避免。 4、碳化深度修正 、 碳化深度的测定：用浓度1%的酚酞溶 液及钢卡尺来测定碳化深度dm值。 修正： (1)当dm0.4mm，按无碳化处理； (2)当0.4mmdm=6mm，按6mm处理； 四、砼强度推定 试样砼强度平均值及标准差： n mf c = cu, f i=1 c cu,i ； n Sfc = cu c ( f cu,i )2 ? n(mf c )2 i =1 cu n n ?1 结构或构件的砼强度推定值的确定： (2)当按批抽样检测时，保证率要达到95%： (1)当按单个构件检测时，单个构件的砼 f cu 强度推定值 m ,e 取该构件各测区中最小的 f cu,e1 = f ?1.645S f f 。 取大值 n c cu , min c cu c cu f cu,e2 = mf c cu, min 1 c = f cu,min,i n i=1 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 回弹法检测混凝土抗压强度在我国使用 已达四十余年,因其简便、灵活、准确、可靠、 快速、经济等特点而倍受施工单位及工程检测 单位的青睐,是我国目前工程检测中应用最为 广泛的检测混凝土抗压强度方法之一。但回弹 法在使用过程中还是出现了较多的操作不规范、 随意性大、计算方法不当等问题,造成了较大 的测试误差。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 1、注意回弹法检测的适用条件 按回弹法检测混凝土抗压强度技术规 程(JGJ/T23-2001) 进行检测。必须注意按 此规程进行回弹的使用前题是仅适用于普通混 凝土抗压强度的检测，不包括特殊成型工艺， 且要求被测混凝土的内外质量基本一致,当混 凝土表层与内部质量有明显差异,如遭受化学 腐蚀、火灾、冻伤,或内部存在缺陷时,不能直 接采用回弹法检测混凝土强度。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 2、回弹仪的率定 测试前必须进行回弹仪的率定试验，回 弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推 定的准确性,只有性能良好的回弹仪才能保证 测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在 洛氏硬度HRC 为60 2 的标准钢砧上,垂直向 下弹击三次,其平均率定值应为80 2 ,否则 回弹仪必须进行调整或校验。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 2、回弹仪的率定 在单个构件检测中,一般只需测试前进行 率定即可,但在大批量检测时,由于受现场灰粉 及回弹仪自身稳定性等因素的影响,随着工作 时间的延长,回弹仪的工作状态逐渐低于标准 状态。在大批量检测时,应随身携带标准钢砧, 以便随时进行率定检测,适时更换,从而保证检 测结果的精确性。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 3、测区选择要正确 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小于0.2m; 测区尽量选在使回弹仪处于水平方向检测, 要 分布均匀, 并应避开预埋件。用于回弹检测的 混凝土构件,表面应清洁、平整,不应有疏松层、 浮浆、油垢、蜂窝、麻面。测区的布置应该避 免以上薄弱部位。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 4、测试过程要规范,切忌随意操作 回弹法本身是一种科学的操作方法, 工程 检测的人员应通过主管部门认可的专业培训， 并持有相应的资格证书,不容许操作人员随意 操作，因为回弹的精度也取决于操作人员用力 是否合适和均匀,是否垂直于结构或构件的表 面,是否规范操作。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 5、消除测试面因素的影响 在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件, 回弹前必须有砂轮磨平,否则结果偏低。在测 试面达到清洁、平整的前提下,还需注意混凝 土表层是否干燥,混凝土的含水率会影响其表 面的硬度,混凝土在水泡之后会导致其表面硬 度降低。建议采用自然干燥的方式。禁止采用 热火、电源强制干燥,以防混凝土面层被灼伤, 影响检测精度。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 6、注意碳化深度的测量 碳化深度值的测量准确度直接影响推定混 凝土强度的精度。碳化深度应为垂直距离,而 非孔洞中呈现的非垂直距离。测量碳化深度值 时最好用专用测量仪器,不能采用目测方法。 注意已用粉刷砂浆覆盖的构件碳化深度,由于 测试面受水泥砂浆的充填渗透影响,其表层含 碱量较高, 易使人产生视觉误差,认为其碳化 深度值很小。此时应认真观察测试孔,确定混 凝土实际的碳化深度。 五、如何提高回弹法检测混凝土强度质量 7、建立本地区的专用测强曲线 规程中虽给出了全国通用回弹法检测 的测强曲线及强度值换算表,但仅综合考虑到 全国各地的原材料使用情况,没有把碎、卵石 普通混凝土区分开来,而实际上回弹法检测碎、 卵石普通混凝土强度是有很大差异的。因此, 建立本地区的专用测强曲线, 充分考虑本地区 的混凝土原材料、气候条件和成型养护工艺, 通过试验、校核、修正所建立的曲线，能有效 地提高回弹法的检测精度。 第二章 超声超声-回弹综合法检测砼强度 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 度非破损检测方法。它较之单一的超声或 回弹非破损检测方法具有精度高、适用范 围广等优点。 第二章 超声超声-回弹综合法检测砼强度 上世纪六十年代罗马尼亚率先采用超声回 弹综合法测强，我国1988年制订了超声回 弹综合法检测混凝土强度技术规程。2005年 由中国建筑科学研究院会同有关单位再次修订 了规程，并于2005年12月1日执行。简称 综合法。 一、基本原理 1、超声波 超声波是指频率为超过20kHz的声波， 超声波是指频率为超过20kHz的声波， 超声波的发生： 利用压电晶体的压电效应，在仪器产生的 高频交变电压作用下，压电晶体在厚度上产生 胀缩现象，既机械振荡，成为超声波的声源， 该振动引起临近介质形成疏密相间的波，即超 声波。 一、基本原理 1、超声波 超声波的接收： 当回声信号作用于压电晶体上，相当于对 其施加一外力（机械能），压电晶体两边将产 生携带回声信息的微弱电压信号，将这种电压 信号经过放大、处理之后，即能产生在荧屏上 显示出用于诊断的声像图。 一、基本原理 2、超声测强的原理 混凝土抗压强度 与超声波在其内部传播 时的速度有一定的相关性，这就是超声法检测 混凝土强度的基本原理。混凝土强度越高，超 声波在混凝土中传播的波速也越大，反之波速 就小。 一、基本原理 3、超声回弹综合法检测混凝土强度原理 超声回弹综合法是利用超声法和回弹法两 种独立的检测手段联合进行检测建筑结构和构 件混凝土的抗压强度，它较之单一检测方法具 有检测精度高、适用范围广和测试结果可信度 高等优点，因此，在混凝土构件的质量控制及 检测结构和构件混凝土强度中得到广泛的应用。 一、基本原理 相关数学关系式为： c f cu = a (v ) b ( R ) c 式中：a,b,c-为试验系数。 二、测试技术 1、测点布置 (1)超声测点布置在回弹测试的同一测区内， 先进行回弹测试，然后再进行超声测试。 (2)在每个测区内的 相对测试面上，各布 置三个超声测点，且 发射和接收换能器的 轴线在同一轴线上。 2、测区声速计算 v = L tm ； t m = (t1 + t 2 + t 3 ) / 3 v 测区声速值(km/s)； L 超声测距(mm)； t m 测区平均声时值( ) t1 、t2 、t3 分别为测区中三个测点的声时值。 测试面修正： 为顶、底面时： v = v = 1 . 034 =1 为侧面时： 3、传播时间计算 钢筋轴线垂直于测试方向： 钢筋轴线平行于测试方向： L ? Ld Ld ti = + v i vs t 最小 = L vs + 2a ? 2 v s2 ? v v s ? v 当 v s ? v L a ? 2 v s + v 时钢筋对测试结果无影响。 即超声测量线离开钢筋轴线(1/6-1/8)L时， 可以不考虑钢筋的影响。 三、砼强度推定 1、优先采用专用或地区测强曲线推定 2、也可按下列公式计算： 粗骨料为卵石： 粗骨料为碎石： c f cu ,i = 0.0038(vi )1.23 ( Rmi )1.95 c f cu ,i = 0 . 008 ( v i ) 1 .72 ( R mi ) 1 .57 砼强度推定值确定方法与回弹法基本相同。 四、超声测强的主要影响因素 1、原材料及配合比的影响 1) 水泥品种的影响。早龄期的混凝土,不同 的水泥强度发展规律并不一致,有的水泥早期 强度高,有的后期强度高。 2) 矿物细掺料的影响。高强或高性能混凝土 掺加矿物细料,矿物细料（如：硅灰）提高了 超声声速值,主要原因是硅灰仅是水泥颗粒直 径的1/ 100 ,具有高度的分散性,可以充分地 填充在水化水泥颗粒之间,提高浆体硬化后的 密实度。 四、超声测强的主要影响因素 1、原材料及配合比的影响 3) 粗骨料的品种和含量影响。石子品种的影 响并不显著, 但是,由于碎石表面粗糙,有利于 水泥石和骨料的粘结,强度要比卵石高。 4) 砂率的影响。合理的砂率,使混凝土密实 度增加,粘聚性较好,另一方面,砂率的变化导 致粗骨料含量的变化,虽然砂率的变化对强度 影响不是很大,但是对声速的影响是不容忽略 的。 四、超声测强的主要影响因素 1、原材料及配合比的影响 5) 配合比的影响。配合比不同,超声声速存 在显著的差异,各种材料相同的混凝土,由于配 合比的不同,各种原材料的用量在同体积的混 凝土中并不相同,如粗骨料偏多的混凝土,超声 波传播的速度就要比粗骨料含量少的混凝土传 播快,水灰比W/C大的混凝土,由于水分蒸发较 多,孔隙多,使声速偏低;相反,W/C小的混凝土, 内部密实,水分蒸发后留下的孔隙少,超声波传 播速度快。 四、超声测强的主要影响因素 2、外部条件的影响 1) 龄期的影响。在早龄期的混凝土中,声速 值的增加大于混凝土强度的增加,随着龄期增 加,声速的增加要小于强度的增加。 2) 养护方法的影响。水养比空气中养护水化 充分,水化产物增加填充了毛细孔,毛细孔孔隙 率减少,使声速值有所提高。 3) 温度和含水率的影响。温度在2040 影响不大,当温度超过50时,声速随温度的升 高而降低。声速随孔隙被水填满而逐渐增高。 四、超声测强的主要影响因素 3、其他条件的影响 1) 结构中钢筋的影响和修正。超声波在钢筋 中的传播速度比在混凝土中高1.2 1.9倍,因 此,在检测含有钢筋的混凝土时,所得的声速值 往往偏大,应根据情况进行修正。 2) 混凝土的缺陷与损伤。如果混凝土中含有 裂缝,就不能用超声波检测混凝土强度,在检测 时,应结合首波形状提高准确度,如果首波形状 发生改变,说明混凝土内部存在缺陷,此时就不 应继续使用超声声速换算混凝土强度。 第三章 超声波检测结构砼缺陷 一、混凝土裂缝深度检测 1、概述 混凝土结构由于各种原因普遍存在裂缝。 为了确定裂缝的危害性及制定相应的补救措 施。很关键的一点就是要测定裂缝的深度。 应用超声波检测混凝土裂缝深度是重要的方 法之一。 第三篇 超声波检测结构砼缺陷 一、混凝土裂缝深度检测 2、超声波检测裂缝深度的方法 单面平测法； 双面斜测法； 钻空对测法； 另有，冲击回波法，负波及首波相位反 转法和正波法。在实际工程中更常用的是单 面平测法。 第三篇 超声波检测结构砼缺陷 一、混凝土裂缝深度检测 3、超声波单面平测法检测原理 不跨缝的声时测量 换能器置于裂缝附近同一侧。 将T和R换能器置于裂缝附近同一侧。以两个 换能器内边缘不同问距l 分别读取声时值t0f t0f， 换能器内边缘不同问距l 分别读取声时值t0f，以 ?为纵轴绘、tof为横轴绘制“时一距”坐标 （图1） 为纵轴绘、 为横轴绘制“ 为纵轴绘 tof为横轴绘制 时一距” 或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直 线方程； 线方程； 第三篇 超声波检测结构砼缺陷 一、空洞的检测 d = D + 2 h = D + 2 a 2 ? ( L / 2) 2 td 2 L 2 ? 2 2 L td 2 L 2 = D+2 ? tc 2 2 = D + 2 v c t = D + L d 2 ? 1 tc D td tc L 换能器的直径； 缺陷处的最大传播时间； 无损伤砼中超声波传播的平均时间； 发射探险头与接收探头间距。 二、裂缝的检测 1、贯穿裂缝的检测；2、未贯穿裂缝的检测 3、垂直裂缝深度的 4、斜裂缝的检测 检测； L T1 2 h= ?1 2 T0 T0 ：无裂缝砼中的传播时间。 a + b = t1 v c a + d = t 2 vc b 2 = a 2 + x12 ? 2ax1 cos 2 d 2 = a 2 + x 2 ? 2ax 2 cos T1 ：有裂缝砼中的传播时间。 三、表层缺陷的检测 平 测 法 测 点 布 置 2 a 2 + x 2 L0 ? 2 x t= + v1 v2 ；x = av1 2 v 2 ? v12 L0 a= 2 v 2 ? v1 v 2 + v1 v1 v2 层 的 层 的 m/s) m/s) 头 之 间 距 离 的 关 系 曲 线 探 收 接 、 射 发 与 间 时 播 传 L1? 2 v1 = tg = ?t1? 2 L3? 4 v 2 = tg = ?t 3? 4 一、钻芯法检测砼强度 试验四 钻芯法与拔出法检测砼强度 技术要求： (1)钻芯直径：最大骨料粒径的3倍； (2)钻芯高度：为直径的0.952.05倍； (3)养护条件：自然和潮湿； (