结构非破损检验与建筑物可靠性鉴定(共37页).ppt

1、结构非破损检验与建筑物可靠性鉴定 1 概述 一、破损检测 对构件或结构施加所需的作用（荷载），测量所需的参数。优点：准确缺点：费工费时，局部，有时荷载（水平地震力）不易实现一般进行抽样检测验证或重点部位（可用前面几章所讲的方法进行）二、非破损检测 在不破坏（或微破坏）结构构件材料内部结构，不影响结构整体工作性能和不危及结构安全情况下，利用和依据物理的力、声、光、磁、射线等原理，技术和方法，测定与结构材料性能相关的各物理量，并依次推定结构构件材料的强度和内部缺陷。优点：省工省时，全面（可进行大面积检测）比较反映实际（试块与结构养护条件不一致强度必有误差），不破坏结构缺点：有一定的误差检测对象混凝

2、土钢材砌体采用非破损检测的原因1 评定结构构件质量1）对有争议的结构构件进行评定争议：试块质量缺乏代表性（明显与实际结构不一致）试块数量不够，没有留试块2）给出受灾后（火、冻、化学侵蚀等）构件材料的强度2 加强施工管理，控制施工进度对拆模，滑模、吊装、张拉等工序提供现场实际强度3 为改建，扩建，维修提供设计依据。诊断已建结构的承载 力和耐久性。评定已建结构的可靠度等级及估算剩余寿 命2 混凝土结构的非破损检测 1、非破损检测：寻找不损伤砼又与砼强度有关系的物理量，在构件上测量物理量与砼强度的关系，推算砼强度的换算值，一部推断砼强度的标准值。 方法有：回弹法、超声法、射线法等。 2、半破损法（局

3、部微破损法）；在不显著影响结构构件承载能力为前提，直接在结构构件进行局部小范围破坏性试验，根据试验值与混凝土强度之间的相关关系，换算砼强度的测试值。或直接在砼构件上取样，试样在试验室进行强度试验，据此推断砼强度的标准值。 方法有：钻芯法、拔出法、刻痕法、射击法等。 3、破损法：砼结构构件实体受到破坏方法有：荷载试验法、振动破坏试验法、实体解体测定法等。 2.1 混凝土强度检测1。回弹法 （1）原理通过测定混凝土表面硬度，确定混凝土的强度。 （2）仪器： 混凝土回弹仪用一个标准质量重锤，在标准动力推动下，撞击被测物体表面，根据重锤回弹能量的大小，确定被物体的硬度。建立硬度与强度关系 当重锤撞击混

4、凝土表面后，混凝土表面局部发生塑性变形，一部分动能被混凝土吸收，另一部分回传给重锤，使重锤回弹。据此利用回弹高度可间接反映混凝土的表面硬度，并建立与混凝土强度之间的关系。一般硬度低，塑性变形大，吸收能量多，回传给重锤的能量少，重锤回弹高度小，仪器的数值小，强度也低。或者反之。回弹仪的构造回弹法的影响因素： 通过研究发现，回弹法的影响因素很多。有：水泥品种及标号、水泥用量、沙子种类、石子粒径、外加剂、配比、成型方法，这些因素影响不显著，不予修正。成型面、模板、测试角度、龄期、养护方法、湿度等，这些因素影响显著，回弹值要修正。石子种类的影响正在研究。这些因素对回弹值与砼立方体强度的关系应享有不一致

5、，有的对强度有影响，但对回弹值影响又不显著，有的对回弹值有影响，但对强度影响又不明显。所以这个原因决定了第一、强度与回弹值之间的关系无法用理论推算，只能过大量的试验进行，进行数理统计，得到回归公式第二、因为是统计回归公式，回弹法得到的强度与实际强度之间一定存在误差，要用试块或取芯找出误差大小。 （4）回弹仪的使用A、仪器率定在标准钢錠上，回弹仪回弹值802。B、构件上划分测区，一个构件10个测区，测区面积20 20CmC、每个测区用仪器弹16次（即16个数值）。 （5）回弹数据处理A、计算测区回弹值 B、修正回弹值Rm 1、仪器的测试角度的修正（仪器水平使用不修正） 2、浇注面的修正（浇注侧面

6、不修正）先修角度，后修浇注面 3、碳化深度修正 （6）砼的碳化 10110iimRR（去掉三个最大值和三个最小值）OHCaCOCOOHCa2322)(氢氧化钙碳酸钙利：提高砼的密实度，从而提高砼的强度。弊：钢筋在碱性物质氢氧化钙中不生锈，在中性的碳酸钙 与水作用，会锈蚀。（强调保护层的目的） （7）碳化深度的测试方法 在砼构件凿大于碳化深度的孔洞，用1%的酚酞酒精滴在孔洞中，用尺子量不变色的深度。测区平均碳化深度dm (8)测区混凝土强度换算值这是全国统一公式，可根据Rm 和dm 查表。提倡采用地区公式和专用公式。 nddnim1mdmcicuRf0358. 00108. 2,1002497.

7、 02.超声脉冲法 （1）原理利用混凝土抗压强度声波在砼中传播参数（声速，波形波幅衰减）的关系。 （2）检测系统声速衰减砼的密实性砼的强度（3）检测仪器 非金属超声检测分析仪 （4）检测方法 （与回弹法大致相同），每个测区三个测点 （5）数据处理 A、声速的计算 B、声速的修正 当测试面在浇注面的顶部和底部时 Va =V =1.034 (6) 测区砼强度的换算值 3321ttttmmtLV BVccuAefBccuAVf2CVBVAfccu3.回弹超声综合法 （1）原理 回弹法的回弹值反映砼的弹性和部分塑性性质，但只能反映3cm距离的砼。声速反映材料的弹性性质，同时穿透砼的内部。但其数据受操作

8、的影响，离散性大，相关性不强。两种方法结合使用可各自取长补短，减小单一方法的误差。 （2）仪器 回弹仪+超声波仪 （3）测试方法和数据处理 与回弹法和超声法基本相同，先回弹后超声。 （4）测区砼强度换算值 59. 172. 195. 123. 1008. 0038. 0maccumaccuRVfRVf全国统一公式卵石砼碎石砼卵石砼碎石砼北京地区专用公式 4、取芯法 （1）设备 钻芯机 （2）芯样 数量：一个构件23个，芯样直径(2-3）倍骨料最大 粒径 。（100mm,150mm), 高径比（h/d)=1-2 （3）芯样强度 （4）优缺点 强度值 准确可靠。对构件有损伤，不能大面积检测 96.

9、175.181.191.1001953.000234.0maccumaccuRVfRVf24dFfccu-高径比修正系数（查表）5.拔出法 （1）原理： 利用砼的抗拔力（实际是砼的抗拉强度）与砼的抗压强度的关系。 （2）方法 （3）设备手动油压拉拔仪把金属锚固件预埋或后安装在砼内，利用拉拔仪将其拔出，并测出拔出力，推算砼的抗压强度。 预埋法（LOK)法后装法（CAPO)法（4）测试要求：A、每个构件3个测点，测点宜在侧面和受力较大及薄弱处B、测点间距10h(锚固件深度）8 . 559. 1FfecuF-拔出力C、砼强度换算值 2.2 混凝土破损及内部缺陷检测环境温湿度和受力产生的裂缝、破损化学

10、、冻融、火灾引起的损伤施工或技术管理不善引起： 蜂窝、麻面、内部缺陷、孔洞、内部疏松、裂缝 检测方法： 超声法用低频超声检测仪，通过脉冲信号在砼中的传播速度、波形、振幅、频率等变化判定缺陷及破损。1。混凝土裂缝的检测 （1）浅裂缝检测（深度500mm)，主要测深度 方法：单面平测法，斜测法。 平测法（适用于只有一个可测表面）1)(22ttLdcc dc-裂缝深度(mm)t,tc-测距为L时不跨缝、 跨缝平测的声时值（S）L-平测时超声传播距离（mm)或两个探头之间的距离（2）深裂缝检测 深度500mm 检测方法：钻孔对测 检测参数：声时波幅 2、混凝土内部空洞缺陷的检测测试方法 对测法（构件有

11、两个相互平行的测试面） 对测与斜测结合（只有一对相互平行测试面） 钻孔法（测距过大）测试参数：声时、波幅、主频、测距。3、混凝土表层损伤的检测 损伤原因：冻害、高温、化学腐蚀等测试方法： 2.3 混凝土结构钢筋检测检测内容：钢筋品种、位置、直径、保护层厚度一、 品种： 1、查图，施工资料。如无资料，可调查建筑物建造年代，使用的规范等，来估计钢筋品种2。现场取样，进行力学和化学成分试验。二、钢筋位置（保护层）的检测仪器：钢筋位置测试仪原理：电磁感应砼带弱磁，钢筋强磁。没有钢筋的砼是一个均匀磁场，配钢筋后，使磁力线集中于钢筋。仪器探头通过交流电后产生磁场。由于钢筋存在电压电流相位都有改变并与直径位

12、置有函数关系目前，这种仪器测保护层不太大，配筋稀疏的第一排纵筋的位置保护层效果较好。第二排钢筋效果较差。 精确量测或修正，可凿开构件的边角。目前随着技术的发展，不断出现新的量测仪器这是国产的钢筋位置测定仪可测砼的保护层厚度、钢筋位置、估测钢筋直径、显示钢筋分布钢筋锈蚀的检测1。锈蚀机理 水泥中的氢氧化钙具有强碱性，钢筋在碱性物质中表面会形成一层钝化膜，加上保护层厚度，会使钢筋免遭腐蚀。构件投入使用后，因为砼材料的多孔性和环境中的酸性介质，通过扩散逐渐侵入砼内，使PH值不断降低，一旦钢筋附近的PH值降到11.5左右，钝化膜便遭破坏，钢筋可能发生锈蚀。 钢筋的钝化膜破坏后，发生锈蚀还要有两个条件：

13、水和溶解在水中的氧。这三个条件具备后，钢筋就发生电化学反应。 阳极区阴极区随后氢氧化铁进一步形成（Fe（OH）3 3H2O）（红锈）322222222)(42)(4)()(2)(4422OHFeOHOOHFeOHFeOHFeOHeOOHeFeFe在相同的环境中，保护层越厚、越密实，所需碳化时间越长，钢筋锈蚀程度越轻，同时抵抗锈胀开裂的能力也越强。角部钢筋同时受两个方向腐蚀介质的侵蚀，锈蚀速度比中部钢筋要快一些。空气相对湿度在5060%时，会引发电化学侵蚀。砼中的PH值大于10，钢筋锈蚀速度很小，但一旦小于4，锈蚀速度急剧增加。砼中氯离子（Cl） 含量对钢筋锈蚀影响很大，一般氯盐的掺量应小于1%

14、水泥重量（防冻剂）。处于潮湿环境中的钢筋砼构件，当横向裂缝宽度达到0.2mm时，可引起内部钢筋锈蚀。而且开列与锈蚀相互作用。2、检测仪器： 3、测试原理： 钢筋锈蚀测定仪 自然电位法 3 砌体结构的检测与鉴定 砌体结构是由块材和砂浆组砌而成的整体材料。所以对砌体结构的检测方法有两类： 一、对块材和砂浆分别进行强度试验，用规范中的公式 计算得到砌体强度。（间接测定法） 二、对砌体结构整体进行强度试验。（原位测定法）3.1 砂浆强度的检测方法1、回弹法 仪器：轻型回弹仪 方法：基本同砼2、推出法 原理对某一顶砖施加水平推力，砖将沿灰缝推出，水平极限力的大小，反映砂浆的抗剪强度。而抗剪强度与砂浆的立方强度有相关关系3.其他方法砂浆检测目前还有其他方法：点荷法、筒压法、射钉法、砂浆灌入法、砂浆片剪切法等砌体强度原位测定法 可同时反映砌筑质量。1、扁顶法测量砌体的抗压强度仪器：扁式液压加载器2、