混凝土与钢筋检测方法

1、4.1 裂缝检测4.1.1 裂缝分布检测通过现场对裂缝位置及走向的检测，绘制裂缝展开图，通过裂缝的分布情况及裂缝的发展情况，分析裂缝的类型及产生的原因。检测裂缝位置、延伸长度及走向的工具主要为钢卷尺或钢直尺等。4.1.2 裂缝宽度检测混凝土结构的裂缝宽度是在混凝土表面量测的、与裂缝方向垂直的宽度。测量混凝土的裂缝宽度用读数显微镜(见图 4.1.1)、裂缝刻度尺 ( 见图 4.1.2)及厚度尺寸不等的塞尺等。4.1.3 裂缝深度检测混凝土缺陷的检查一般采用超声脉冲法，而裂缝属于混凝土缺陷的一种形式。检测仪器为非金属超声波检测仪。其基本依据是利用脉冲波在技术条件相同( 指混凝土原材料、配合比、龄期

2、和测试距离一致) 的混凝土中传播的时间( 或速度 ) 、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。由于超声脉冲传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，对于原材料、龄期和测试距离一定的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当混凝土内部存在缺陷时，便破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波在通过缺陷时产生绕射，传播的平均声速要比相同材质无缺陷混凝土的传播声速要小，声时偏长；同时由于在缺陷截面上产生反射，接受到的能量显著减弱， 波幅和频率明显降低， 接收信号的波形平缓甚至发生畸变。综合声速、波幅和频率等差数的相对变化，并通过与同条件下的混凝土的比较，判断和评定混凝土的缺陷

3、和损伤情况。对于局限于结构表层，开裂深度不大于500mm 的浅裂缝，一般采用单面平测法。当结构的裂缝部位只有一个可测表面，可采用单面平测法。如图4.1.3 所示，首先将发射换能器 t 和接收换能器 r 置于裂缝的同一侧，并耦合好保持不动，以t、r 两个换能器内边缘间距il=100、150、200( mm)，依次移动 r 并读取相应的声时值it。以l为纵坐标、横坐标绘制tl坐标图，如图 4.1.4所示。用统计法求t 与l之间的回归直线方程：btal(4.1.1)0 1 2 图 4.1.1 读数显微镜测量裂缝示意图2.001.901.801.701.601.501.401.301.201.101.

4、000.900.800.700.600.500.450.400.350.300.250.200.150.100.08图 4.1.2 裂缝标尺式中， a、b待求的回归系数。llllh每一个测点的超声实际传播距离|all。考虑 “ a” 是因为声时读取过程中存在一个声时初读数0t及首波信号并非沿混凝土表面直接传播，“ a” 为一个声程的综合修正值。不跨缝平测的混凝土声速值为：inittllv/)(1(km/s) ( 4.1.2)或bv(km/s) ( 4.1.3) 式中，1lli、第 i 点和第 1 点的测距 ( mm) ；1tti、第 i 点和第 1 点读取的声时值 ( s)；b 回归系数。第二

5、步进行跨缝的声时的测量。 将发射换能器 t 和接收换能器 r 置于以裂缝为轴心的对称两侧， 以il=100、150、200( mm) ，分别读取声时值0it，同时观察首波相位的变化。故用平测法检测裂缝深度的计算公式为：1220iiicilvtlh( 4.1.4)n1icihcnhm( 4.1.5)式中，il不跨缝平测时第i 点的超声波实际传播距离( mm)；图 4.1.4 平测 “时距 ”图l (mm)l1t4l4t(s)al2t3t2t1l3l2l1图 4.1.3 平测法测量混凝土裂缝深度测点布置图cih第 i 点计算的裂缝深度值 ( mm)；0it第 i 点跨缝平测的声时值 ( s) ；h

6、cm各测点计算裂缝深度的平均值；n测点数。在进行裂缝深度确定时应考虑以下情况：在跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻测距的测量值按式(4.1.4)计算cih值，取此三点的cih的平均值作为该裂缝深度值ch。跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按式 ( 4.1.4) 、 式( 4.1.5) 计算cih及其平均值hcm。 将各测距il与hcm相比较，凡测距il小于hcm和大于 3hcm，应剔除出该组数据，然后取余下cih的平均值，作为该裂缝的深度值。4.2 钢筋锈蚀检测钢筋锈蚀状况检测范围为主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或根据一般检查结构有迹象表明钢筋可能存在明

7、显锈蚀的部位。具体检测方法如下：对于混凝土存在破损处，采用卷尺、直尺等测量混凝土破损范围、位置并加以记录。记录渗水、露筋位置并对存在锈蚀处进行钢筋锈蚀检测。混凝土结构中钢筋的锈蚀直接影响结构的承载能力和使用寿命。在对已建结构鉴定和可靠性鉴定时，必须对钢筋锈蚀进行检测。钢筋锈蚀对结构的危害首先体现在钢筋锈蚀降低了钢筋的有效截面积，严重影响了结构的承载能力，其次，钢筋锈蚀到一定程度，锈蚀物体积将急剧膨胀，通常锈蚀钢筋的体积为未锈蚀钢筋体积的四倍，混凝土表面出现沿钢筋( 主要是主筋 )的纵向裂缝。纵向裂缝出现后，钢筋即与外界接触而使锈蚀发展更加迅速，致使混凝土保护层脱落、 掉角及露筋，混凝土保护层破

8、坏后，钢筋锈蚀速度进一步加快。表 4.2.1 钢筋锈蚀电位的评判标准评定标度值电位水平 ( mv)钢筋状态1 0-200 无锈蚀活动性或锈蚀活动性不确定2 1 3 4 5 2 1 3 4 5 2 1 3 4 5 1,5 测点的波形2,3,4 测点的波形图 4.1.5 双面斜测法测点布置示意图2 - 200-300 有锈蚀活动性，但锈蚀状态不确定，可能坑蚀3 - 300-400 有锈蚀活动性，发生锈蚀概率大于904 - 400-500 有锈蚀活动性，严重锈蚀可能性极大5 -500 构件存在锈蚀开裂区域备注1.表中电位水平为采用铜 -硫酸铜电极时的量测值；2.混凝土湿度对量测值有明显影响，量测时构

9、件应为自然状态， 否则不能使用此评定标准。混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学的过程，钢筋因锈蚀而在表面有腐蚀电流存在，使电位发生变化。在检测钢筋锈蚀程度时，采用有硫酸铜作为参考电极的半电池探头的钢筋锈蚀测量仪，用半电池电位法测量钢筋表面与探头之间的电位差，利用钢筋锈蚀程度与电位间建立一定的关系，由电位高低变化的规律，可以判断钢筋是否锈蚀及其锈蚀程度。钢筋锈蚀电位测量值的高低，可直接反映量测部位混凝土中钢筋发生锈蚀的概率或钢筋正在发生锈蚀的活动性，其评判标准见表4.2.1。由于混凝土中的氯离子可诱发并加速钢筋锈蚀，测量混凝土中氯离子含量可间接评判钢筋锈蚀活化的可能性。在必要情况下对混凝土重的氯离子含量

10、进行测量，以校核电位差检测。测量原则及方法如下：氯离子含量测定应根据构件的工作环境条件及构件本身的质量状况确定测区，测区应能代表不同工作条件及不同混凝土质量的部位，测区宜参考钢筋锈蚀电位测量结果确定。混凝土中的氯离子含量，采用现场按混凝土不同深度取样，通过对样品进行化学分析的方法加以测定。根据钢筋处的混凝土氯离子含量，可按表4.2.2 评判标准确定其对钢筋锈蚀的影响程度。表 4.2.2 氯离子含量对钢筋锈蚀影响程度的评定标准氯离子含量 (占水泥含量的百分比 ) 0.15 0.150.4 0.40.7 0.71.0 1.0 评定标度值1 2 3 4 5 诱发钢筋锈蚀的可能性很小不确定有可能诱发钢

11、筋锈蚀会诱发钢筋锈蚀钢筋锈蚀活化4.3 预应力筋检测预应力筋检测包括：预应力管道压浆饱满程度、预应力钢筋锈蚀情况检测。在预应力筋(管道)外露病害严重的各联连续梁中， 各选择 35 处典型区域， 凿除预应力筋 (管道)外混凝土，打开预应力筋管道，检测预应力管道压浆饱满程度和预应力筋锈蚀情况。4.4 超声回弹综合法检测混凝土强度超声回弹综合法检测混凝土强度技术，实质上就是超声法和回弹法两种单一测强的综合测试。4.4.1 回弹法测混凝土强度回弹方法具体操作即用回弹仪弹击混凝土表面，测量其回弹值。对于长度不小于 3m 的构件，其测强区数不小于10 个，对于长度小于3m 且高度低于0.6m 的构件，其测

12、区数量可适当减少，但不应少于5 个；相邻两测区的间距控制在2m 以内，测区离构件边缘的距离小于0.5m，测区的面积控制在0.04m2。检测面应为原状混凝土面，并应清洁、平整，不应有疏松层和杂物，且不应由残留的粉末或碎屑。分别用回弹仪测定各个测区的回弹值，每个测区测量16 个回弹值，从中剔除3 个最大值和 3 个最小值，然后将余下 10 个回弹值按下列公式计算：10101iimrr(4.4.1)回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下列公式修正：aamamrrr(4.4.2)式中，mar非水平方向检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；aar非水平方向检测时回弹值的修正值，根据相应表格查用；回

13、弹仪水平方向检测混凝土不同浇注表面时，应按下列公式修正：tatmmrrr(4.4.3)babmmrrr(4.4.4)式中,tmr、bmr水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值， 精确至 0.1；tar、bar混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，根据相应表格查用；如检测时仪器非水平方向且测试面非混凝土浇筑侧面，则应先对回弹值进行角度修正，然后再对修正值进行浇注面修正。回弹值测量完毕后，选择不小于构件 30%测区数的有代表性的位置上测量碳化深度值。测量碳化深度值时，用适当的工具在测区表面形成直径约15mm 的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。然后除净孔洞中的粉末和碎屑，不得用水冲洗。

14、立即用浓度为1%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处，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多次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值。4.4.2 超声法测混凝土强度首先测定超声声时值。 超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。测量超声声时值时，应保证换能器与混凝土耦合良好，测试声时值应精确至0.1s，声速值应精确至0.01km/s，超声波传播距离的测量误差应不大于 1。在每个测区内的相对测试面上，应各布置3 个超声测点，且发射和接收换能器的轴线应在同一直线上。然后根据测量结果计算声速值。测区声速值应按下式计算：mtlv/( 4.4.5)3/)(321ttttm( 4

15、.4.6)式中，v测区声速值 ( km/s)；l 超声波检测距离 ( mm)；mt测区平均声速值 (s)；321ttt，分别为测区中 3 个测点的声时值 ( s)。当在混凝土浇筑的顶面与底面测试时，由于上表面砂浆较多强度偏低，底面粗骨料较多强度偏高，综合起来与成型侧面是有区别的；浇注表面不平整会使声速偏低，因而对上表面与底面测试时声速应进行修正：iavv034.1( 4.4.7)式中，av修正后的测区声速值 (km/s)。4.4.3 混凝土强度的推定用综合法检测构件混凝土强度时，构件第i 个测区的混凝土强度换算值cicuf,，应根据修正后的测区回弹值air及修正后的测区声速值aiv，按已确定的综合法相关测强曲线计算。当结构所用材料与制定的测强曲线所用材料有较大差异时，须用同条件试块或从结构