土木工程无损检测技术

.,土木工程无损检测技术,湖南大学土木学院黄政宇教授,.,概论,无损检测的定义：无损检测是指以不损及其将来使用和使用可靠性的方式，对材料或制件或此两者进行宏观缺陷检测、几何特性测量、化学成分、组织结构和力学性能变化的评定，并进而就材料或制件对特定应用的适用性进行评价的一门学科。,.,无损检测技术的特点：无损检测涵盖技术领域渊博、覆盖基本研究领域众多、涉及应用领域广泛，是一个全领域的技术。按检测方法的原理有:射线方法检测，声学方法检测电学方法检测，磁学方法检测力学方法检测，光学方法检测电磁波方法，渗透法检测等。,.,按被检测材料划分：金属材料：钢铁铝合金铜及铜合金钛及钛合金非金属材料混凝土及砂浆岩石塑料和橡胶陶瓷制件复合材料,.,混凝土的无损检测方法,按检测目的，无损检测方法分为四类：1、检测结构、构件混凝土强度值；2、检测结构、构件混凝土内部缺陷（如裂缝、孔洞和不密实区、结合面质量、损伤层等）；3、检测几何尺寸（如钢筋位置、保护层厚度、板面或墙面厚度等）；4、混凝土的匀质性和其他性质的检测；,.,按检测对结构、构件是否造成破损分为：1、非破损检测方法如回弹法、超声法、超声-回弹综合法、磁测法、电测法、电磁波法、射线法等。2、半破损检测方法如钻芯法、拔出法、射钉法、拔脱法等。,.,混凝土强度的检测,打击法：表面硬度法：下落式（弹簧式、旋转式）锤击、活塞钢球打击法；回弹法局部破损法：射钉法：射钉枪法、温泽针法等拔出法：先装拔出法、后装拔出法和后锚固法等钻芯法局部压缩法拔脱法综合法：超声回弹综合法,.,现行有关混凝土强度检测的标准,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2011后锚固法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T208-2010超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程CECS02-2005拔出法检测混凝土强度技术规程CECS69-2011剪压法检测混凝土抗压强度技术规程CECS278-2010钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03-2007,.,其他行业的有关规程：公路路基路面现场测试规程JTGE60-2008回弹仪测定水泥混凝土强度试验方法（T0954-1995）超声回弹法测定路面水泥混凝土抗弯强度试验方法（T0955-1995）射钉法快速检验水泥混凝土强度的试验方法（T0956-1995）水工混凝土试验规程SL352-2006回弹法检测混凝土抗压强度射钉法检测混凝土强度超声法检测混凝土抗压强度和均匀性混凝土芯样强度试验钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法GB/T19496-2004,.,混凝土的动态特性的检测,声速法超声法冲击波法共振法纵向共振挠曲共振扭曲共振敲击法,.,现行有关混凝土动态特性检测的标准,普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082-2009动弹性模量试验混凝土结构试验方法标准GB/T50152-2012结构监测和动力测试水工混凝土试验规程SL352-2006混凝土（砂浆）动弹性模量试验,.,混凝土的厚度及内部缺陷的检测,声速法超声法冲击弹性波法放射线法X-射线法-射线法电磁波法雷达波法热学方法红外热像法,.,现行有关混凝土厚度及内部缺陷检测的标准,超声法检测混凝土缺陷技术规程CECS21-2000公路路基路面现场测试规程JTGE60-2008短脉冲雷达测定路面厚度试验方法（T0913-2008）水工混凝土试验规程SL352-2006超声波检测混凝土裂缝深度（平测法）超声波检测混凝土裂缝深度（对、斜测法）超声波检测混凝土内部缺陷,.,混凝土中钢筋位置的检测,磁学方法涡流探测法R表法放射线法X-射线法-射线法电磁波法雷达波法,.,混凝土中钢筋锈蚀情况的检测,电学法自然电位法腐蚀电流法电磁法涡流探测法放射线法X射线法-射线法,.,现行有关混凝土中钢筋检测的标准,混凝土中钢筋检测技术规程JGJ/T152-2008钢筋间距和保护层厚度：电磁法、雷达法钢筋直径：电磁法、钢筋锈蚀形状：半电池电位法水工混凝土试验规程SL352-2006混凝土中钢筋半电池电位测定,.,混凝土的其他检测方法,混凝土受荷历史的检测方法：声发射法混凝土的含水量的检测：电学法：电阻法、电容率法中子法：中子含水量测定法、中子活化分析法其他方法：微波吸收法、核磁共振法混凝土构筑物的埋入深度：声速法（冲击弹性波法）（如桩基的低应变检测法）,.,若干混凝土结构无损检测方法简介,.,回弹法检测混凝土抗压强度,1、回弹法的定义：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为回弹法。2、回弹法检测混凝土抗压强度的特点：仪器简单、操作方便、经济迅速和具有一定的测试精度；但回弹仪所测得的回弹值只代表混凝土表层的质量，所以回弹法要求混凝土构件的表面质量与内部质量一致。,.,3、回弹法在国外的应用现状：（1）只作为混凝土均匀性的判断及个构件质量的相对比较用，不作强度推算用（如美国）；（2）以一定数量的试件来标定，求出强度与回弹值的关系后作为判断强度的辅助手段（如日本、欧共体等）；（3）以一定数量的试件来标定，求得相关关系后可作为推算强度的手段（如英国、德国等）。,.,4、回弹法在我国的应用现状：通过对仪器测试性能、测强影响因素、现场测试技术、数据处理方法和构件强度推定方法等的研究，提出了具有我国特色的回弹仪标准状态和考虑混凝土碳化深度的测强曲线，测强相对误差基本控制在15%以内。现行技术规程：回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2011)混凝土回弹仪（JJG817-93）,.,回弹仪,回弹仪的分类：按冲击能量大小分为:重型回弹仪中型回弹仪轻型回弹仪；按示值系统的读数方式分为:指针直读式数显式自动记录式；,.,回弹仪的构造及工作原理,E=1/2KL2K弹击弹簧的刚度785.0N/m；L弹击拉簧工作时拉伸长度0.075m。R=L/L100R回弹值；L弹击锤向后弹回的距离；L冲击前弹击锤距弹击杆的距离。,.,影响回弹仪检测性能的主要因素,机芯主要零件的装配尺寸1、弹击拉簧的工作长度L0(L0=61.5mm）L061.5mm时，回弹值偏高；L02.5m)(双管2.0m)(JGJ/T106-2003),.,检测方法：,.,桩身混凝土缺陷可疑点判断方法：1、概率法将同一桩同一剖面的声时、波幅、主频按统计法计算，并对异常值进行判别，当判为异常值时，即为存在缺陷的可疑点。2、斜率法用声时（tc)深度（h）曲线相邻测点的斜率K和相邻两点声时差值t的乘积Z，绘制Zh曲线,根据Zh曲线的突变点位置，并结合波幅值的变化情况判定存在缺陷的可疑点或可疑区域的边界。,.,钢管混凝土缺陷检测,.,无损检测结果在施工质量验收中的作用：混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）7.1.4当混凝土试件强度评定不合格时，可采用非破损或局部破损的检测方法，按国家