10工程结构物的现场非破损检测技术

1、10 10 工程结构物的现场非工程结构物的现场非破损检测技术破损检测技术10.1 概述应用：应用： 评定结构构件的质量。评定结构构件的质量。 诊断已建结构构件的承载能力和耐诊断已建结构构件的承载能力和耐久性，评定已建结构的可靠度等级和估久性，评定已建结构的可靠度等级和估算剩余寿命。算剩余寿命。 加强施工管理，控制施工进度。加强施工管理，控制施工进度。 结构检测程序结构检测程序 结构检测工作程序建筑结构检测工建筑结构检测工作程序宜按下图作程序宜按下图进行。进行。一、混凝土强度的非破损检测技术 v回弹法回弹法v超声法超声法v回弹超声综合法回弹超声综合法v钻芯法钻芯法v拔出法拔出法局部破损检测技术局

2、部破损检测技术非破损检测技术非破损检测技术回回弹弹法法1 1、回弹法的基本原理、回弹法的基本原理 ：定义：定义： 采用采用回弹仪回弹仪弹击混凝土表面，测量混凝土弹击混凝土表面，测量混凝土的表面硬度（用回弹值表示）来推的表面硬度（用回弹值表示）来推算其抗压强度。算其抗压强度。原理：原理：利用弹性模量和强度之间的相关性利用弹性模量和强度之间的相关性。回弹法回弹法测定混凝土强度均采用试验归纳法，建立混凝土强度测定混凝土强度均采用试验归纳法，建立混凝土强度与回弹值与回弹值r r之间的一元回归公式，或之间的一元回归公式，或建立混凝土强度与建立混凝土强度与回弹值回弹值r r及主要影响因素（如混凝土表面的碳

3、化深度及主要影响因素（如混凝土表面的碳化深度d)d)之间的二元回归公式。之间的二元回归公式。 回弹法适合于龄期为回弹法适合于龄期为141000d，抗压强度为，抗压强度为1060mpa的混凝土强度的检测。的混凝土强度的检测。 回弹仪回弹仪用回弹仪检测混凝土强度用回弹仪检测混凝土强度各种回弹仪回弹仪构造图回弹仪构造图回弹值回弹值n%100 lln混凝土强度混凝土强度ccufmcdbmccuarf10 式中：式中： 弹击弹簧的初始拉伸长度；弹击弹簧的初始拉伸长度； 重锤反弹位置或重锤回弹时弹簧的拉伸长度重锤反弹位置或重锤回弹时弹簧的拉伸长度。 ll 式中：式中： 某测区混凝上的强度换算值；某测区混凝

4、上的强度换算值； 该区平均回弹值；该区平均回弹值； 该区平均碳化深度；该区平均碳化深度； a a，b b，c c常数项，按原材料条件等因素不同而变化。常数项，按原材料条件等因素不同而变化。ccufmdmr回回弹弹法法2、 检测技术 单个检测：单个检测：适用于单个结构或构件的检测；适用于单个结构或构件的检测； 批量检测：批量检测： 适用于在相同的生产工艺条件下，强度适用于在相同的生产工艺条件下，强度等级相同，原材料、配合比、条件养护基本等级相同，原材料、配合比、条件养护基本一致且龄期相近的同类结构或构件。一致且龄期相近的同类结构或构件。按批进行检测的构件，抽检数量不得少按批进行检测的构件，抽检数

5、量不得少于同批构件总数的于同批构件总数的30且构件数不得少且构件数不得少于于10件。此外，抽检构件时，应严格遵守件。此外，抽检构件时，应严格遵守“随机随机”抽样的原则，并使所选构件具有代表性。抽样的原则，并使所选构件具有代表性。回回弹弹法法测区布置：测区布置： 测区数量测区数量：每一结构或构件其测区数量应不：每一结构或构件其测区数量应不少于少于1010个，对于某一方向尺寸小于个，对于某一方向尺寸小于4.5m4.5m且另一方且另一方向尺寸小于向尺寸小于0 0.3m3m的构件，其测区数量可适当减少，的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于但不应少于5 5个。测区的大小不宜大于个。测区的大小不宜大于

6、0.04 4m2 ，一般取为一般取为4x44x4的网格，网格大小为的网格，网格大小为50mmx50mm50mmx50mm。 测区间距测区间距：相邻两测区的间距应控制在：相邻两测区的间距应控制在2m2m以以内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于于0.5m0.5m，且不宜小于，且不宜小于0.2m. 0.2m. 2、 检测技术 回回弹弹法法 测区布置测区布置 测区位置测区位置：测区应优先考虑布置在混凝土浇筑的：测区应优先考虑布置在混凝土浇筑的侧侧面面。不能满足时，则可选在混凝土浇筑的。不能满足时，则可选在混凝土浇筑的表面或底面表面或底面。测区宜选在构件

7、的两个对称可测面上，也可选在一个可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。在结构或构件的测面上，且应均匀分布。在结构或构件的受力部位、薄受力部位、薄弱部位以及容易产生缺陷的部位弱部位以及容易产生缺陷的部位，必须布置测区，并应，必须布置测区，并应避开预埋件。避开预埋件。 测区表面测区表面：测区表面应清洁、平整、干燥，不应有：测区表面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢和蜂窝麻面等。必接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢和蜂窝麻面等。必要时可采用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉要时可采用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。末或碎屑。

8、2、 检测技术 回回弹弹法法例题带牛腿的预制构件 回弹值测量回弹值测量: : 检测时，回弹仪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。测点在测区内均匀布置，测点间距不宜小于20mm。测点距外露钢筋、预埋件的距离不小于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估读至l。对体积小、刚度差以及测试部位的厚度小于l00mm的构件，测试时应设置支撑，加以固定，防止产生颤动，影响量测精度。2、 检测技术 回回弹弹法法 碳化深度测量 回弹值测完后，在有代表性的位置选择不回弹值测完后，在有代表性的位置选择不少于构件测

9、区数的少于构件测区数的30测量碳化深度，取平测量碳化深度，取平均值作为碳化深度值。当碳化深度的最大最小均值作为碳化深度值。当碳化深度的最大最小值相差超过值相差超过2.0mm时，应对所有测区的碳化时，应对所有测区的碳化深度进行测量。深度进行测量。 测量碳化深度值时，在测区表面钻直径约测量碳化深度值时，在测区表面钻直径约为为15mm的孔洞，深度大于混凝土碳化深度。的孔洞，深度大于混凝土碳化深度。 测量次数至测量次数至少少3次，取其平均值作为该测区混次，取其平均值作为该测区混凝土的碳化深度值，每次量测读数精确至凝土的碳化深度值，每次量测读数精确至0. 5mm。2、 检测技术 回回弹弹法法碳化深度的测

10、量方法碳化深度的测量方法 在回弹值测量完毕后的测区内，用适当工具在混凝土表面形成在回弹值测量完毕后的测区内，用适当工具在混凝土表面形成小孔洞，然后用浓度小孔洞，然后用浓度 1的酚酞酒精溶液滴在孔洞边缘处，用量的酚酞酒精溶液滴在孔洞边缘处，用量具量出不呈紫红色反应的厚度，即碳化深度具量出不呈紫红色反应的厚度，即碳化深度d。 碳化深度碳化深度 d 0.4mm 时，按时，按 0 考虑；考虑； d 6mm 时，取为时，取为6mm。3、 数据处理 回弹值的计算计算测区平均回弹值时，应从该测区的计算测区平均回弹值时，应从该测区的16个测点的回弹值中分别剔除个测点的回弹值中分别剔除3个最大值和个最大值和3个

11、最个最小值，然后小值，然后把余下的把余下的10个回弹值取平均值个回弹值取平均值 。回回弹弹法法 回弹值修正 回弹值修正主要有非水平方向检测和非混凝土浇筑侧面的修正。 回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程)(jgj/t23-2001)附录表c对回弹值进行测试角度的修正； 水平方向检测非混凝土的浇筑顶面或底面时，应按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(jgj/t 23-2001)附录表d进行非浇筑侧面修正。 3、 数据处理 回回弹弹法法 回弹值修正如果既是非水平方向又是非混凝土浇筑侧面，则应先进行回弹值测试角度修正，然后再对修正后的回弹值进行非浇筑侧面修正。 3

12、、 数据处理 回回弹弹法法 碳化深度值的计算 每一测区的碳化深度平均值按下式计算：每一测区的碳化深度平均值按下式计算：当当dm 6mm,则按则按dm = 6mm计算。计算。 3、 数据处理 回回弹弹法法4、混凝土强度评定 测区混凝土强度值的计算 混凝土强度换算值按混凝土强度换算值按回弹法检测混凝土抗压强度回弹法检测混凝土抗压强度技术规程所求得的平均回弹值技术规程所求得的平均回弹值r rm m及平均碳化深度及平均碳化深度d dm m，由，由规程规程附录附录a a的测区混凝土强度表查表得出。的测区混凝土强度表查表得出。 有地区或专用测强曲线时，应按地区或专用测强有地区或专用测强曲线时，应按地区或专

13、用测强曲线换算得出。当强度高于曲线换算得出。当强度高于60mpa60mpa或低于或低于lompalompa，附录表，附录表a a查不出时，可记为查不出时，可记为 50mpa50mpa或或 l0mpal0mpa，表中未，表中未列出的测区强度值可用内插法求得。列出的测区强度值可用内插法求得。 当检测条件与测强曲线的使用条件有较大差异时，当检测条件与测强曲线的使用条件有较大差异时，采用数量不少于采用数量不少于6个的相同条件试件或钻取混凝土个的相同条件试件或钻取混凝土芯样芯样进行修正。钻取芯样时，每个部位应钻取一个芯样。计进行修正。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乘以修

14、正系数算时，测区混凝土强度换算值乘以修正系数cucfcucf回回弹弹法法 结构或构件的测区混凝土强度平均值 结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区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。当测区为的混凝土强度换算值计算。当测区为10个以上时个以上时, 尚应尚应计算强度标准差。结构或构件混凝土的测区强度平均值计算强度标准差。结构或构件混凝土的测区强度平均值及标准差按下列公式计算：及标准差按下列公式计算： 4、混凝土强度评定 回回弹弹法法结构或构件混凝土强度推定值 fcu,e当该结构或构件的测区数量少于当该结构或构件的测区数量少于10个时，个时，以构件中最小测区强度

15、值作为该构件的混凝土以构件中最小测区强度值作为该构件的混凝土强度推定值。强度推定值。当该结构或构件的测区数量不少于当该结构或构件的测区数量不少于1010个或个或批量检测时，则按下列公式计算的计算值作为批量检测时，则按下列公式计算的计算值作为结构或构件的结构或构件的混凝土强度推定值：混凝土强度推定值： 4、混凝土强度评定 回回弹弹法法1、基本原理超声波是一种频率超过超声波是一种频率超过20khz的机械波，一般的机械波，一般由高频电振荡激励换能器中的压电晶体产生。由高频电振荡激励换能器中的压电晶体产生。超声波超声波的检测技术，就是基于测量超声波在混凝土当中的传的检测技术，就是基于测量超声波在混凝土

16、当中的传播速度。播速度。 根据弹性根据弹性力学理论，超声波在混凝土中的传播速力学理论，超声波在混凝土中的传播速度与混凝土的弹性模量、材料密度的关系为：度与混凝土的弹性模量、材料密度的关系为： 超声法法3.3.测量方法测量方法电源开关电源开关精调精调细调细调扫描宽度扫描宽度粗调粗调微调微调调零调零手动手动自动自动收收发发增增 益益发射电压发射电压0 1 2 3 4 5 6 7 8 9010203040506070衰减衰减db0.5发射波发射波数码显示数码显示(传输时间传输时间 s)计数计数 s0.5接收波接收波光标光标2、 测试步骤检测系统：混凝土超声检测使用非金属超声检测仪，超声波的工作频率在

17、1mhz以下，一般采用50l00khz。还需要钢筋定位仪定出钢筋位置。测区布置：应布置在混凝土浇筑侧面，测区的间距不宜大于2m；测区宜避开钢筋密集区和预埋铁件；测试表面应清洁平整、干燥，无缺陷和无装饰面层，如有杂物粉尘应清除。 超声法法 超声检测：在每个测区内的相对测试面上，应布置三个测点，且每对发射换能器和接收换能器应在同一轴线上，使每对测点的测距最短，测得每对测点的声时t1、t2、 t3。测试时必须保持换能器与被测混凝土表面有良好的耦合（如采用黄油、凡士林、石膏浆等），以减少声能的反射损耗。 2、 测试步骤超声法法 当在试件混凝土的浇筑顶面或底面测试时，声当在试件混凝土的浇筑顶面或底面测试

18、时，声速值应作修正：速值应作修正： 2、 测试步骤超声法法强度推定：根据各测区超声波速度检测值，按率定的 v曲线取得对应测区的混凝土强度值，并推定结构混凝土的强度。 cucf2、 测试步骤超声法法 超声法和回弹法两种单一测强方法的综合应用，以超声波速度和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。超声波在混凝土材料中的传播速度反映了材料的弹性性质。 回弹法的回弹值反映了混凝土的弹性性质。当采用超声和回弹综合法时，既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性；既能反映混凝土的表层状态，又能反映混凝土的内部构造。这样可以较为确切地反映混凝土的强度。 超声回弹综合法法 检测时，在回弹测区内对角测

19、得检测时，在回弹测区内对角测得3个测点声时，取其算术平个测点声时，取其算术平均值，转换为声速均值，转换为声速v。回弹测试，但不需进行碳化因素修正。回弹测试，但不需进行碳化因素修正。 按下式按下式(曲面型曲面型)得出第得出第 i 测区混凝土强度换算值。测区混凝土强度换算值。1.231.95,0.0038()()ccu iaiaifvr 1.721.57,0.008()()ccu iaiaifvr 粗骨料为卵石时粗骨料为卵石时粗骨料为碎石时粗骨料为碎石时 式中：式中：v、r为该测区声速的算为该测区声速的算术平均值和回弹值的算术平均值；术平均值和回弹值的算术平均值；算得每个测区的强度换算值后，评算得

20、每个测区的强度换算值后，评定方法与回弹法评定方法一致。定方法与回弹法评定方法一致。回弹测点回弹测点超声测点超声测点 使用专用的取芯钻机，从被检测结构使用专用的取芯钻机，从被检测结构或构件上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，或构件上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验结果推定混凝土的并根据芯样的抗压试验结果推定混凝土的抗压强度。抗压强度。 直观、结果可靠，直观、结果可靠，适用于混凝适用于混凝土强度等级大于土强度等级大于c10的结构的混凝土强度的结构的混凝土强度的检测评定。的检测评定。钻芯法 1、芯样钻取取样设备：钻取芯样采用专门的电动钻芯机，钻头为金刚石或人造金刚石薄壁空心钻头钻取芯样时，

21、应采用冷却水冷却钻头和排除混凝土料屑。芯样位置：钻取芯样应在结构或构件受力较小和混凝土强度质量具有代表性的部位，应避开主筋、预埋件和管线的位置，并尽量避开其他钢筋。用钻芯法与其他非破损检测方法综合测定混凝土强度时，芯样应与非破损法取自同一测区。 钻芯法 芯样数量：芯样数量：单个构件检测时，每个构件的钻芯数量单个构件检测时，每个构件的钻芯数量不应少于不应少于3个；对于较小的构件，钻芯数量可取个；对于较小的构件，钻芯数量可取2个。个。对构件的局部区域进行检测时，取芯位置和数量可由对构件的局部区域进行检测时，取芯位置和数量可由已知质量薄弱部位的大小决定，检测结果仅代表取芯已知质量薄弱部位的大小决定，

22、检测结果仅代表取芯位置处的混凝土质量位置处的混凝土质量 。芯样要求：芯样要求：芯样直径一般不宜小于骨料最大粒径的芯样直径一般不宜小于骨料最大粒径的3倍，在任何情况下不得小于骨料最大粒径的倍，在任何情况下不得小于骨料最大粒径的2倍。芯倍。芯样直径为样直径为l00mm或或150mm，芯样抗压试件的高度和，芯样抗压试件的高度和直径之比应在直径之比应在1-2的范围内。芯样试件内不应含有钢筋，的范围内。芯样试件内不应含有钢筋， 如不能满足，则每个芯样内最多只允许含有两根直径如不能满足，则每个芯样内最多只允许含有两根直径小于小于10mm的钢筋，且钢筋应与芯样轴线基本垂直并的钢筋，且钢筋应与芯样轴线基本垂直

23、并不得露出端面不得露出端面 1、芯样钻取钻芯法 2、芯样加工 芯样端面不平整会导致应力集中和实测芯样端面不平整会导致应力集中和实测强度偏低，故必须保证芯样端面平整度和垂强度偏低，故必须保证芯样端面平整度和垂直度。经加工后的芯样试件，芯样尺寸和外直度。经加工后的芯样试件，芯样尺寸和外观质量应满足：观质量应满足：芯样高度偏差小于005d (d为芯样平均直径）；沿芯样高度任一直径与平均直径相差小于2mm。芯样端面的不平整度在l00mm长度范围内不超过0.1 mm。芯样端面与轴线的不垂直度小于20。芯样不应有裂纹。 钻芯法 3、芯样试验及强度推定 芯样抗压试验 芯样试件宜在与被检测结构或构件混芯样试件

24、宜在与被检测结构或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验。凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验。如结构工作条件比较干燥，芯样在受压前应如结构工作条件比较干燥，芯样在受压前应在室内自然干燥在室内自然干燥3d，以自然千燥状态进行，以自然千燥状态进行试验。如结构工作条件比较潮湿，则芯样应试验。如结构工作条件比较潮湿，则芯样应在在20士士5的清水中浸泡的清水中浸泡40-48h，从水中，从水中取出后进行抗压试验。取出后进行抗压试验。钻芯法 混凝土强度推定混凝土强度推定 钻芯法检测混凝土强度技术规程钻芯法检测混凝土强度技术规程规定，以规定，以直径直径l00mm或或150mm,高径比高径比h/d=1的圆

25、柱体的圆柱体芯样试件的抗压测试值，其与边长为芯样试件的抗压测试值，其与边长为150mm的立的立方体试块强度基本上是一致的，因此可直接作为方体试块强度基本上是一致的，因此可直接作为混凝土的强度换算值。混凝土的强度换算值。 对于单个构件或单个构件的局部区域，取芯样对于单个构件或单个构件的局部区域，取芯样试件混凝土换算强度中的最小值作为结构混凝土试件混凝土换算强度中的最小值作为结构混凝土强度的代表值。强度的代表值。3、芯样试验及强度推定钻芯法 拔出法是在浇筑混凝土之前预埋金属锚固件拔出法是在浇筑混凝土之前预埋金属锚固件（预埋拔出法预埋拔出法），或是在已经硬化的混凝土构件上钻），或是在已经硬化的混凝土

26、构件上钻孔埋人金属锚固件（孔埋人金属锚固件（后装拔出法后装拔出法），然后采用拔出仪），然后采用拔出仪测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的极限拔出力，测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系推算混凝土的抗压强度。推算混凝土的抗压强度。检测结果可靠性较高。检测结果可靠性较高。 预埋拔出法主要用于新建结构混凝土质量的控制，预埋拔出法主要用于新建结构混凝土质量的控制，使用受到限制。而后装拔出法在新旧结构或构件中均使用受到限制。而后装拔出法在新旧结构或构件中均可使用，已获得国际国内的广泛承认。在我国也得可使用

27、，已获得国际国内的广泛承认。在我国也得到到了广泛采用，并已经颁布了广泛采用，并已经颁布后装拔出法检测混凝土强后装拔出法检测混凝土强度技术规程度技术规程。 拔出法1、基本原理方方 法法测试内容测试内容优点优点缺点缺点备注备注回回弹弹法法测定混凝土测定混凝土表面硬度表面硬度测试方法简单、测试方法简单、快速，测试费用快速，测试费用低，对结构无损低，对结构无损伤，对构件尺寸伤，对构件尺寸无要求。无要求。要求混凝土内部无要求混凝土内部无缺陷，同一测点不缺陷，同一测点不能重复测试，相对能重复测试，相对与其它方法，测试与其它方法，测试精 确 度 偏 低 。精 确 度 偏 低 。(1000天以内的混天以内的混

28、凝土凝土)在一定程度在一定程度上能检测混上能检测混凝土的匀质凝土的匀质性。性。超声超声回弹回弹综合综合法法测定混凝土测定混凝土表面硬度及表面硬度及超声波在混超声波在混凝土中的传凝土中的传播速度播速度测试方法也较为测试方法也较为简单，对结构无简单，对结构无损伤，测试精度损伤，测试精度较单一法精。较单一法精。试件尺寸受超声波试件尺寸受超声波穿透距离的限制。穿透距离的限制。在一定程度在一定程度上能检测混上能检测混凝土的匀质凝土的匀质性和内部缺性和内部缺陷。陷。钻钻芯芯法法测定芯样的测定芯样的抗压强度抗压强度精确度最高。精确度最高。仪器笨重，操作复仪器笨重，操作复杂，对结构的损伤杂，对结构的损伤程度较

29、大，检测后程度较大，检测后需进行修补。需进行修补。可以测定混可以测定混凝土的劈裂凝土的劈裂强度和内部强度和内部缺陷。缺陷。二、混凝土内部缺陷的超声波检测技术 混凝土裂缝检测 混凝内部空洞缺陷检测 混凝土表面损伤检测 （1 1）施工原因，例如，振捣不足、钢筋网过密而骨料最大）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、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；蜂窝及保护层不足、钢筋外露等； （2 2）由于混凝土非外力作用形成的裂缝，例如，在大体积）由于混凝土非外力作用形成的裂缝，例如，在大体积混凝土中因

30、水泥水化热积蓄过多，在凝固及散热过程中的不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；的裂缝； （3 3）长期在腐蚀介质或冻融作用下由表及里的层状疏松；）长期在腐蚀介质或冻融作用下由表及里的层状疏松； （4 4）受外力作用所产生的裂缝，例如因龄期不足即行吊装）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。而产生的吊装裂缝等。 问题：在混凝土结构物的施工及使用过程中，缺陷和问题：在混凝土结构物的施工及使用过程中，缺陷和损伤的原因？损伤的原因？ 混凝土裂缝检测

31、浅裂缝检测 对于结构混凝土开裂深度对于结构混凝土开裂深度500mm的裂缝，可用的裂缝，可用平测平测法法或或斜测法斜测法进行检测。进行检测。平测法：平测法：1220 iiicittld式中： 第i次测的裂缝深度（mm） ， 分别代表测距为 时不跨缝和跨缝量测的声时值； 第i次测的超声传播距（mm）cid0ititilil双面斜测法：双面斜测法： 当结构的裂缝部位有两个相互平当结构的裂缝部位有两个相互平行的测试表面时可采用斜测桧检测。行的测试表面时可采用斜测桧检测。 两个换能器分别设置于对应表面。两个换能器分别设置于对应表面。 当两换能器连线通过裂缝时，则接收当两换能器连线通过裂缝时，则接收信号的

32、波幅和频率明显降低，信号的波幅和频率明显降低， 可以判可以判定裂缝的深度是否在贯通定裂缝的深度是否在贯通深裂缝检测 对于在大体积混凝土中预计深度在对于在大体积混凝土中预计深度在500mm以上深以上深裂缝，可采用钻孔探测。裂缝，可采用钻孔探测。混凝内部空洞缺陷检测 超声检检测混凝土内部的不密实区域 或空洞是根据各测点的声时（或声速）、波幅或频率值的相对变化。确定异常测点的座标位置，从而判定缺陷的范围。对测法：对测法：当结构具有两对互相平行的测试面时采用，在测区的两对相互平行的测试面上。分别画间距为20030born的网格，确定测点的位置。斜测法：斜测法：对于只有一对相互平行的测试面采用，在测区的

33、两个相互平行的测试面上，分别画出交叉测试的两组测点位置。钻孔法：钻孔法：当结构测试距离较大时，可在测区的适当部位钻出平行于结构侧面的测试孔 混凝土表面损伤检测三、混凝土结构钢筋检测主要检测内容：钢筋位置和保护层厚度保护层厚度检测检测 钢筋锈蚀检测 钢筋材质检测 钢筋位置和保护层厚度保护层厚度检测 测定钢筋位置测定钢筋位置查明实际配筋情况查明实际配筋情况 测定保护层厚度测定保护层厚度 确定构件的耐久性确定构件的耐久性 仪器：仪器：磁感仪磁感仪适用范围：适用范围： 配筋稀疏、配筋稀疏、 保保 护层不太厚护层不太厚 的钢筋的的钢筋的检测。钢筋布置在同检测。钢筋布置在同一平面或在不同平面一平面或在不同

34、平面内且距离较大时，才内且距离较大时，才能取得比较满意的结能取得比较满意的结果。果。 电磁法检测钢筋直径和混凝土保护层厚度电磁法检测钢筋直径和混凝土保护层厚度 由于钢筋的存在，使检测仪形成的电磁场受到影响，在线圈中由于钢筋的存在，使检测仪形成的电磁场受到影响，在线圈中产生感应电流，感应电流放大后，驱动显示仪表给出测试结果。产生感应电流，感应电流放大后，驱动显示仪表给出测试结果。适用条件：配筋稀疏，保护层不太大，适用条件：配筋稀疏，保护层不太大， 钢筋在同一平面内。钢筋在同一平面内。 钢筋锈蚀检测钢筋锈蚀检测检测方法：检测方法： 电位差法电位差法 基本原理：基本原理：钢筋锈蚀将钢筋锈蚀将引起腐蚀

35、电流，使电位引起腐蚀电流，使电位发生变化。发生变化。 试验证明：试验证明：电位差为电位差为正正值，钢筋值，钢筋无锈蚀无锈蚀；电位；电位差为差为负负值，钢筋值，钢筋有锈蚀有锈蚀可能，负值越大，表明可能，负值越大，表明钢筋锈蚀程度愈严重钢筋锈蚀程度愈严重。 钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀的原因及后果？及后果？ 钢筋保护层钢筋保护层破损破损和混凝土和混凝土碳化碳化将引起将引起钢筋锈蚀，而钢筋的钢筋锈蚀，而钢筋的锈蚀将导致锈蚀将导致混凝土保混凝土保护层胀裂护层胀裂、剥落剥落及及钢钢筋有效截面削弱筋有效截面削弱等结等结构破坏现象，直接影构破坏现象，直接影响结构的使用寿命响结构的使用寿命。2021-10-2258

36、混凝土结构的非破损检测缺陷（2）钢筋锈蚀的检测。1.1.毫伏表毫伏表 2.2.铜棒电极铜棒电极 3.3.硫酸铜饱硫酸铜饱和溶液和溶液 4.4.多孔接头多孔接头 5.5.钢筋钢筋2021-10-2259混凝土结构的非破损检测缺陷山东建筑大学土木工程学院60砌体 是把块体（包括粘土砖、空心砖、砌块、石材等）和砂浆通过砌筑而成的结构材料。砌体结构 系指将由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构体系。10.8 砌体结构的现场检测技术砌体结构的现场检测技术10.8 砌体结构的现场检测技术砌体结构的现场检测技术砌体结构病害的典型表现为砌体结构病害的典型表现为墙体裂缝墙体裂缝。 温度裂缝温度

37、裂缝 基础不均匀沉降导致墙体出现裂缝基础不均匀沉降导致墙体出现裂缝 因墙体承载力不足出现裂缝因墙体承载力不足出现裂缝砌体结构非破损检测的主要内容是砌体结构非破损检测的主要内容是砂浆、块体和砌体强度砂浆、块体和砌体强度；现场调查的内容：现场调查的内容：砌体的组砌方式；砌体的组砌方式；灰缝厚度和砂浆饱满度；灰缝厚度和砂浆饱满度；截面尺寸；截面尺寸；主要承重构件的垂直度；主要承重构件的垂直度；裂缝分布特征。裂缝分布特征。砌体强度的现场测试方法砌体强度的现场测试是目前土木工程界面临的一个亟待砌体强度的现场测试是目前土木工程界面临的一个亟待解决的问题。这是因为砌体结构是由两种材料不同材解决的问题。这是因

38、为砌体结构是由两种材料不同材料组成的，而且强度离散性大，特别是砌体中砂浆的料组成的，而且强度离散性大，特别是砌体中砂浆的饱满度对砌体强度的影响较大。而目前我们所采用的饱满度对砌体强度的影响较大。而目前我们所采用的砌体强度的测试方法很难精确反映砌体强度的全部实砌体强度的测试方法很难精确反映砌体强度的全部实际情况。际情况。目前，在现场对砌体结构进行测试的方法主要有：回弹目前，在现场对砌体结构进行测试的方法主要有：回弹法，扁式液压千斤顶加载法，切割法，原位轴压法等。法，扁式液压千斤顶加载法，切割法，原位轴压法等。砌体工程现场检测技术标准砌体工程现场检测技术标准（gb/t50315-2000 ）砌体强

39、度的现场测试方法砌体强度的现场测试方法一、回弹法回弹法是一种对砌体砖和砂浆分别进行测试然后根据两者各自的强度来评定砌体强度的方法。(一)测试仪器砖砖回弹仪；砂浆砂浆回弹仪。加高压油砌体强度的现场测试方法砌体强度的现场测试方法二、扁式千斤顶法二、扁式千斤顶法扁顶法是用特制的超薄型（厚度仅扁顶法是用特制的超薄型（厚度仅5mm）的液压千斤顶，按图所示的方法安放的液压千斤顶，按图所示的方法安放在墙体灰缝槽口内，对墙体施加压力，在墙体灰缝槽口内，对墙体施加压力，根据开槽时应力释放、加压时应力恢根据开槽时应力释放、加压时应力恢复的变形协调条件，复的变形协调条件，可直接测得可直接测得墙体受压工作应力墙体受压

40、工作应力 0，并可并可测得砌体的破坏强度测得砌体的破坏强度 u,根据根据 0 和和 u求求得砌体标准抗压强度得砌体标准抗压强度。砌体强度的现场测试方法砌体强度的现场测试方法三、切割法是一传统方法，直接在墙体切割标准砌体抗压、抗剪试件，再至实验室进行荷载试验。执行标准砌体基本力学性能试验方法标准(gbj129-90).砌体强度的现场测试方法砌体强度的现场测试方法四、原位轴压法四、原位轴压法在墙体适当位置剔上下两个槽在墙体适当位置剔上下两个槽孔，两槽孔间留孔，两槽孔间留7皮砖，上槽皮砖，上槽孔设置承压板，下槽孔设置孔设置承压板，下槽孔设置千斤顶，并通过钢拉杆与上千斤顶，并通过钢拉杆与上槽孔形成反力

41、架，在千斤顶槽孔形成反力架，在千斤顶与槽间砌体中间加入下承压与槽间砌体中间加入下承压板；承压板与槽间砌体间设板；承压板与槽间砌体间设置砂垫层，以保证槽间砌体置砂垫层，以保证槽间砌体受力均匀。通过手动油泵施受力均匀。通过手动油泵施加压力，至槽间砌体破坏。加压力，至槽间砌体破坏。注意观察裂缝的出现，并记注意观察裂缝的出现，并记录相应开裂压力（荷载）。录相应开裂压力（荷载）。砌体强度的现场测试方法砌体强度的现场测试方法五、其他方法五、其他方法原位单剪法原位单剪法(用于推定砌体沿通缝截面的抗剪强度用于推定砌体沿通缝截面的抗剪强度)、原原位单砖双剪法位单砖双剪法(用于推定砌体的抗剪强度用于推定砌体的抗剪

42、强度) .用于推定砌筑砂浆强度的方法用于推定砌筑砂浆强度的方法:推出法推出法、筒压法筒压法、砂浆片砂浆片剪切法剪切法、点荷法点荷法、射钉法射钉法砂浆强度检测砂浆强度检测以下方法适用于推定烧结普通砖墙中的砌筑砂浆强度。以下方法适用于推定烧结普通砖墙中的砌筑砂浆强度。 筒压法筒压法检测时，从砖墙中抽取砂浆试样，在试验室内进检测时，从砖墙中抽取砂浆试样，在试验室内进 行筒压荷载试验，测定筒压比，然后换算为砂浆强度。行筒压荷载试验，测定筒压比，然后换算为砂浆强度。 适用的砂浆品种为水泥砂浆、混合砂浆、粉煤灰砂浆及石粉适用的砂浆品种为水泥砂浆、混合砂浆、粉煤灰砂浆及石粉 砂浆，强度范围砂浆，强度范围2.

43、520mpa之间；不适用于遭受火灾；化学之间；不适用于遭受火灾；化学 腐蚀等砌筑砂浆的强度推定。腐蚀等砌筑砂浆的强度推定。 回弹法回弹法采用回弹仪测试砂浆表面硬度，同时用酚酞试剂采用回弹仪测试砂浆表面硬度，同时用酚酞试剂 测试砂浆碳化深度，以此两项指标换算得砂浆强度。测试砂浆碳化深度，以此两项指标换算得砂浆强度。 推出法推出法在墙体孔洞内安装推出仪，推出被测丁砖，测定在墙体孔洞内安装推出仪，推出被测丁砖，测定 推出力，并结合砂浆饱满程度，推定砌筑砂浆抗压强度。推出力，并结合砂浆饱满程度，推定砌筑砂浆抗压强度。 砂浆片剪切法砂浆片剪切法从砖墙中抽取砂浆片试样，采用砂浆测强从砖墙中抽取砂浆片试样，

44、采用砂浆测强 仪测试其抗剪强度，然后换算为砂浆强度。仪测试其抗剪强度，然后换算为砂浆强度。 点荷法点荷法从砖墙中抽取砂浆片试样，采用试验机测其点荷从砖墙中抽取砂浆片试样，采用试验机测其点荷 载值，然后换算为砂浆强度。载值，然后换算为砂浆强度。10.9. 钢结构现场检测技术钢结构现场检测技术(1) 钢材强度的检测钢材强度的检测 钢材强度的非破损检测大多采钢材强度的非破损检测大多采用用表面硬度法表面硬度法间接测定。间接测定。2222sbsbdddhhddd 3.6bfh （2）连接（焊接、螺栓连接）的检测钢结构的许多质量事故出在连接上，故应将连钢结构的许多质量事故出在连接上，故应将连接作为重点对象

45、进行检查。譬如，接作为重点对象进行检查。譬如，重庆綦江彩重庆綦江彩虹桥虹桥，于，于1996年建成投入使用，年建成投入使用，1999年年1月月4日垮塌，其主要原因是该桥的主要受力拱架日垮塌，其主要原因是该桥的主要受力拱架钢管焊接质量不合格，存在严重缺陷，个别焊钢管焊接质量不合格，存在严重缺陷，个别焊缝有陈旧性裂痕。缝有陈旧性裂痕。 连接板的检查包括连接板的检查包括：1)检测连接板尺寸检测连接板尺寸(尤其尤其是厚度是厚度)是否符合要求；是否符合要求；2)用直尺或靠尺检查用直尺或靠尺检查其平整度；其平整度；3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小；的减小；4)检测有无裂缝、

46、局部缺损等损伤。检测有无裂缝、局部缺损等损伤。焊缝的检测、螺栓连接副的检测焊缝的检测、螺栓连接副的检测连接方式一：焊接焊接材料焊条应符合现行国家标准碳钢焊条（gb/t5117）、低合金钢焊条（gb/t5118）的规定焊接缺陷焊接缺陷连接目前应用最广，出事故也较多，应连接目前应用最广，出事故也较多，应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少，如检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少，如图所示，有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、图所示，有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等虚焊、咬边、弧坑等。焊缝的缺陷种类焊缝的缺陷种类焊缝外观质量检查焊缝外观质量检查检查焊缝缺陷时，可用超声探伤仪或射线探测检查焊缝缺陷时，可用超

47、声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。进行外观质量检查。 焊缝表面质量的检验可目测或用焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大倍放大镜，当存在疑义时，采用磁粉或渗透探伤。如镜，当存在疑义时，采用磁粉或渗透探伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求，需进行修补。果焊缝外观质量不满足规定要求，需进行修补。 焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成，可缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成，可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、用于测量焊接母材的坡口角度、间

48、隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。构件构件(焊缝焊缝)的无损检测方法的无损检测方法金属探伤五种无损检测方法金属探伤五种无损检测方法 无损检测技术无损检测技术 基本原理能检测出的缺陷能检测出的缺陷磁粉检测磁粉检测(mt)(mt)* *magnetic testing 磁场作用 表面及近表面缺陷渗透检测渗透检测(pt)(pt) penetrant testing毛细管作用表面开口缺陷涡流检测涡流检测(et)(et) eddy testing电磁感应作用表面及近表面缺陷，压力容器超声波检测超声波检测(ut)(ut)* * ultrasonic testing超

49、声波反射原理 内部缺陷，对面积型缺陷(如裂纹、未熔合)较敏感射线照测射线照测(rt)(rt) radiography testing射线衰减原理 内部缺陷，对体积型缺陷(如气孔、夹渣)较敏感磁粉探伤原理磁粉探伤原理 外加磁场对工件外加磁场对工件(只能是铁磁性材料只能是铁磁性材料)进行磁化，进行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位被磁化后的工件上若不存在缺陷，则它各部位的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金的磁特性基本一致，而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成属物夹渣等缺陷时，由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙，使缺陷部位的磁阻大大气隙或不导磁的间隙，

50、使缺陷部位的磁阻大大增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根增加，工件内磁力线的正常传播遭到阻隔，根据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫据磁连续性原理，这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁改变路径而逸出工件，并在工件表面形成漏磁场，如下图。场，如下图。 漏磁场的形成漏磁场的形成磁粉检测基本方法漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判以将漏磁场给予显示或测量出来，从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。

51、断出缺陷的存在与否及其位置和大小。 将铁磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁将铁磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁场的位置磁粉就被吸附，从而形成显示缺陷形场的位置磁粉就被吸附，从而形成显示缺陷形状的磁痕，能比较直观地检出缺陷。这种方法状的磁痕，能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。适用：探测钢材或焊缝内部缺陷如裂纹、孔洞、夹杂等。适用：探测钢材或焊缝内部缺陷如裂纹、孔洞、夹杂等。 设备：设备：金属超声波检测仪金属超声波检测仪、探头、探头(直探头、斜探头直探头、斜探头)。 原理：高频超声波在金属中传播时，遇到不同介质原理：高频超声波在金

52、属中传播时，遇到不同介质(如缺陷如缺陷)，会在介面上产生部分反射，探头接收后经放大等处理，即在示波会在介面上产生部分反射，探头接收后经放大等处理，即在示波屏上显示出各介面的反射波及其相对位置，依此判断缺陷位置及屏上显示出各介面的反射波及其相对位置，依此判断缺陷位置及性质。性质。焊缝探伤主要采用斜探头焊缝探伤主要采用斜探头(2) 超声法检测钢材和焊缝缺陷超声法检测钢材和焊缝缺陷连接方式二：螺栓连接 对于螺栓连接，可用目测、锤敲相对于螺栓连接，可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手当扳手达到一定的力矩时，带有声、光或其他达到一定的力矩时，带有声、光或其他指

53、示的扳手指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查，对螺栓的紧固性进行复查，尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外，对螺栓的直径、个数、排列方式此外，对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。也要一一检查。高强度螺栓连接高强度螺栓有两类，分别是的大六角头螺栓和扭剪型螺栓。施工前，钢结构制作和安装单位应按规定分别进行高强度螺栓的连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验。其结果应符合规范及设计要求。高强度大六角头螺栓应在使用前及产品质量保证期内及时复验扭矩系数；扭剪型高强螺栓应复验紧固轴力。高强度螺栓连接副施工扭矩检验高强度螺栓连接副扭矩检验分扭矩法检验和转角法检验两种，原则上检

54、验法与施工法应相同。扭矩检验应在施拧1h后，48h内完成。抽查数量：按节点抽查10%，且不少于10个，每个被抽查节点按螺栓数抽查10%，且不应少于2个。 扭矩检验方法扭矩法：在螺尾端头和螺母相对位置划线，将螺母退回60左右，用扭矩扳手测定拧回到原来位置时的扭矩值。该扭矩值与施工扭矩值的偏差在10以内为合格。转角法：在螺尾端头和螺母相对位置划线，然后全部卸松螺母，在按规定的初拧扭矩和终拧角度重新拧紧螺栓，观察与原划线是否重合。终拧转角偏差在10以内为合格。变形检测（a）测量尺寸不大于6m的钢构件的变形，可用拉线吊线锤的方法。并应符合下列规定：1 测量构件弯曲变形时，从构件两端拉紧一根细钢丝或细线，然后测量跨中位置构件与拉线之间的距离，该数即是构件的变形。2 测量构件垂直度时，