2.1非破损及半破损检测ppt课件

1、第六章混凝土非破损检测第六章混凝土非破损检测n混凝土非破损检测分类：混凝土非破损检测分类：n1.1.混凝土强度检测混凝土强度检测n非破损检测：表面压痕法、回弹法、超声脉冲法、回弹超声法、非破损检测：表面压痕法、回弹法、超声脉冲法、回弹超声法、振动法、射线法等。振动法、射线法等。n局部破损检测：钻芯法、拔出法、拔脱法、扳折法、射击法等。局部破损检测：钻芯法、拔出法、拔脱法、扳折法、射击法等。n2.2.混凝土内部缺陷检测混凝土内部缺陷检测 6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n一、回弹法检测混凝土强度一、回弹法检测混凝土强度n（一基本原理（一基本原理n1.1.回弹仪的构造原理见图回弹

2、仪的构造原理见图6-16-1所示。所示。图6-1回弹仪构造6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n2.2.工作原理工作原理n如图如图6-26-2所示，一个标准质量的重锤，在标所示，一个标准质量的重锤，在标准弹簧力带动下，冲击一个与混凝土表面准弹簧力带动下，冲击一个与混凝土表面接触的弹击杆，由于回弹力的作用重锤又接触的弹击杆，由于回弹力的作用重锤又回跳一定距离，并带动滑动指针在刻度上回跳一定距离，并带动滑动指针在刻度上指出回弹值。可用下式表示：指出回弹值。可用下式表示：n式中：式中：XX弹击弹簧的初始拉伸长度；弹击弹簧的初始拉伸长度；nll重锤回弹时弹簧的拉伸长度。重锤回弹时弹簧的拉

3、伸长度。n混凝土的强度越高，表面硬度越大，值也混凝土的强度越高，表面硬度越大，值也越大，通过事先建立的混凝土强度与回弹越大，通过事先建立的混凝土强度与回弹值关系曲线即可从回弹值求得混凝土强度值关系曲线即可从回弹值求得混凝土强度值。值。n现行规程：现行规程：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技术 规程规程JGJ/T23-2019JGJ/T23-2019。弹击前弹击时弹击后图6-2回弹原理示意图%100lxRXl6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二测试技术（二测试技术n1.1.测区要求测区要求n每一试样的测区数应不少于每一试样的测区数应不少于1010个，对某一

4、方向尺寸小于个，对某一方向尺寸小于4.5m4.5m且另且另一方向尺寸小于一方向尺寸小于0.3m0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于于5 5个；个；n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以内，测区离端部或施工缝边缘的以内，测区离端部或施工缝边缘的距离不宜大于距离不宜大于0.5m0.5m，且不宜小于，且不宜小于0.2m0.2m；测区的面积不宜大于；测区的面积不宜大于0.04m20.04m2；n测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面；测区宜测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面；测区宜选在构件的两个对称可测面上

5、，也可选在一个可测面上，且应均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。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件；预埋件；n检测面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂检测面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。粉末或碎屑。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n2.2.回弹值测量回弹值测量n检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测

6、面，缓慢检测时，回弹仪的轴线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。施压，准确读数，快速复位。n测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于20mm20mm；测点；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm30mm。测点不应在气孔或外露石子。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次。每一测区应记取上，同一测点只应弹击一次。每一测区应记取1616个回弹值，每一测点的个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至回弹值读数估读至1 1。n3.3.碳化深度值测量碳化深度值测量n(1

7、)(1)测点数量测点数量n回弹值测量完毕后，在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数不应回弹值测量完毕后，在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的少于构件测区数的30%30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。n(2)(2)测量方法测量方法n 可采用适当的工具在测区表面形成直径约为可采用适当的工具在测区表面形成直径约为15mm15mm的孔洞，其深度应大于的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。除净孔洞中的粉末和碎屑，并不得用水擦洗。用浓混凝土的碳化深度。除净孔洞中的粉末和碎屑，并不得用水擦洗。用浓度为度为1%1%的酚酞酒精溶液滴在孔

8、洞内壁的边缘处，用深度测量工具测量已的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，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，测量不应少于碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，测量不应少于3 3次，次，取其平均值。每次读数精确至取其平均值。每次读数精确至0.5mm0.5mm。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（三数据整理（三数据整理n1.1.回弹值计算回弹值计算n当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应从测区的当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应从测区的1616个回弹值中个回弹值中分别剔除分别剔除3 3个最大值和个最大值和3 3个最小值，然后将余下

9、的个最小值，然后将余下的1010个回弹值按下列公个回弹值按下列公式计算测区平均回弹值：式计算测区平均回弹值：n式式6-16-1）n式中：式中：测区平均回弹值，精确至测区平均回弹值，精确至0.10.1；n第第i i个测点的回弹值测读至个测点的回弹值测读至1 1）。）。10101iimaRRmaRiRn2.2.回弹值修正回弹值修正n（1 1非水平状态检测时的回弹值修正非水平状态检测时的回弹值修正n当回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应根据回弹仪轴线与水平方向当回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度时，将测得的数据按的角度时，将测得的数据按5-15-1计算出测区平

10、均回弹值，再按下式换算为计算出测区平均回弹值，再按下式换算为水平方向测试时的测区平均回弹值：水平方向测试时的测区平均回弹值：n式式6-26-2） n式中：式中：回弹仪与水平方向成角测试时测区的平均回弹值计算至回弹仪与水平方向成角测试时测区的平均回弹值计算至0.10.1；n不同测试角度的回弹值修正值，计算至不同测试角度的回弹值修正值，计算至0.10.1。 n（2 2不同浇筑面的回弹值修正值不同浇筑面的回弹值修正值n当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑表面或底面时，应将测得的数据参照式当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑表面或底面时，应将测得的数据参照式5-15-1求出测区平均回弹值，再按下式换算为测试混凝土

11、浇筑侧面的测区平求出测区平均回弹值，再按下式换算为测试混凝土浇筑侧面的测区平均回弹值均回弹值n式式6-36-3）n式中：式中：回弹仪测试混凝土浇筑表面或底面时的测区平均回弹值，计回弹仪测试混凝土浇筑表面或底面时的测区平均回弹值，计算至算至0.10.1n不同浇筑面的回弹值，计算至不同浇筑面的回弹值，计算至0.10.1。RRRmammaRR6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度amamRRRmaRaR6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（3 3碳化深度修正碳化深度修正n碳化深度修正的原因：由于受到大气中二氧化碳的作用，使混凝土中一碳化深度修正的原因：由于受到大气中二氧化

12、碳的作用，使混凝土中一部分未碳化的氢氧化钙逐渐形成碳酸钙而变硬，因而测得的回弹值偏高，部分未碳化的氢氧化钙逐渐形成碳酸钙而变硬，因而测得的回弹值偏高，应予以修正。应予以修正。n测区的平均碳化深度值的计算：测区的平均碳化深度值的计算：n式式6-46-4）n式中：式中：测区的平均碳化深度值测区的平均碳化深度值mmmm），计算至），计算至0.5mm;0.5mm;n第第i i次测量的碳化深度值次测量的碳化深度值mmmm）；）；nnn测区的碳化深度值测量次数。测区的碳化深度值测量次数。nddniim1mdid6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（四混凝土强度评定（四混凝土强度评定n1结构

13、或构件混凝土强度平均值结构或构件混凝土强度平均值n按下式计算：按下式计算：n式式6-5）n式中：式中：试样混凝土强度平均值试样混凝土强度平均值MPa），精确至），精确至0.1MPa；nn对于单个评定的结构或构件，取一个试样的区数，对于对于单个评定的结构或构件，取一个试样的区数，对于抽样评定的结构或构件，取各抽检试样测区数之和；抽样评定的结构或构件，取各抽检试样测区数之和；n试样第试样第i个测区混凝土强度值，根据平均回弹值及平均碳个测区混凝土强度值，根据平均回弹值及平均碳化深度查表测区混凝土强度值换算表得出。化深度查表测区混凝土强度值换算表得出。 nfmfnicicucu1,cumfcicuf,

14、6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n当测区数不少于10个时，应计算混凝土强度标准差，见式5-6。nn式6-6）n式中：结构或构件混凝土强度标准差MPa），精确至0.01MPa； n2结构或构件混凝土强度推定值的计算和确定n（1当结构或构件测区数少于10个以及单个构件检测n式6-7）n式中：构件中最小的测区混凝土强度换算值。n当结构或构件的测区混凝土强度值中出现小于10.0 MPa时1122,nmfnfSfniccucicuccuccuSfccuecuffmin,ccufmin,MPafecu0 .10,6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（2当结构或构件测区数不

15、少于10个或按批量检测n式6-8）n对按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时，该批构件应全部按单个构件检测与评定：nA当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa和标准差 时。nB当该批构件混凝土强度平均值大于等于25MPa和标准差 时。ccucuecuSfmff645. 1,MPaSfccu5 . 4MPaSfccu5 . 56-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n二、超声法检测混凝土强度二、超声法检测混凝土强度 n（一超声法检测混凝土强度的原理（一超声法检测混凝土强度的原理n超声波脉冲实质是超声检测仪的高频电振荡激励仪器超声波脉冲实质是超声检测仪的高频电振荡

16、激励仪器换能器中的压电晶体由压电效应产生的机械振动发出换能器中的压电晶体由压电效应产生的机械振动发出的声波在介质中传播，混凝土强度愈高，相应的超声的声波在介质中传播，混凝土强度愈高，相应的超声声速也愈大，通过试验建立的混凝土强度等级与声速声速也愈大，通过试验建立的混凝土强度等级与声速的关系曲线或经验公式得到混凝土强度等级。的关系曲线或经验公式得到混凝土强度等级。n目前常用的相关关系表达式有：指数函数方程、幂函目前常用的相关关系表达式有：指数函数方程、幂函数方程和抛物线方程。数方程和抛物线方程。 6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二测试技术（二测试技术n单个构件的测区数应不少

17、于单个构件的测区数应不少于1010个构件长度不足个构件长度不足2 2，也不得少于，也不得少于3 3个），测区的面积为个），测区的面积为200mm200mm200mm200mm。如果对同批构件按抽样检测，。如果对同批构件按抽样检测，数应不少于同批构件数的数应不少于同批构件数的30%30%，且不少于，且不少于4 4个。同样测区数应不少个。同样测区数应不少于于1010个。个。n测区应布置在构件混凝土浇筑方向的侧面，测区的间距不宜大于测区应布置在构件混凝土浇筑方向的侧面，测区的间距不宜大于2m2m；测区宜避开钢筋密集区和预埋铁件；测试面应清洁、平整、；测区宜避开钢筋密集区和预埋铁件；测试面应清洁、平整

18、、枯燥、无缺陷和无饰面层，如有杂物粉尘应清除，测区应标明编枯燥、无缺陷和无饰面层，如有杂物粉尘应清除，测区应标明编号。号。n每一测区内应在相对测试面上对应布置三个测点，每对测点的收每一测区内应在相对测试面上对应布置三个测点，每对测点的收发探头应在同一轴线进行对测。测试时必须保持换能器与被测混发探头应在同一轴线进行对测。测试时必须保持换能器与被测混凝土表面有良好的耦合，以减少声能的反射损失。凝土表面有良好的耦合，以减少声能的反射损失。n（三结构或构件混凝土强度的推定（三结构或构件混凝土强度的推定n由试验量测的声速，可按曲线求得测区混凝土的强度值，并推定由试验量测的声速，可按曲线求得测区混凝土的强

19、度值，并推定结构混凝土的强度。结构混凝土的强度。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n三、超声回弹综合法检测混凝土强度三、超声回弹综合法检测混凝土强度 n（一基本原理（一基本原理n砼强度换算值同超声仪声速和回弹仪回弹值之间存在砼强度换算值同超声仪声速和回弹仪回弹值之间存在着正相关关系，砼的强度越高，相应的超声声速也越着正相关关系，砼的强度越高，相应的超声声速也越高，回弹值也越高。回弹值反映砼表层高，回弹值也越高。回弹值反映砼表层2 23cm3cm深度的深度的质量情况，声速反映砼内部密实度和弹性性质，采用质量情况，声速反映砼内部密实度和弹性性质，采用综合法可以全面地、由表及里地反映

20、砼的质量情况。综合法可以全面地、由表及里地反映砼的质量情况。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二检测技术（二检测技术n每个构件上的测区数不应少于每个构件上的测区数不应少于1010个，对于长度小于或等于个，对于长度小于或等于2m2m构件，构件，其测区数量可适当减少，但不应少于其测区数量可适当减少，但不应少于3 3个。个。n测区布置在构件砼浇灌方向的侧面两侧，两侧对称布置，均匀分测区布置在构件砼浇灌方向的侧面两侧，两侧对称布置，均匀分布。尺寸为布。尺寸为200mm200mm200mm200mm。回弹仪应水平方向测试。回弹仪应水平方向测试。n每一测区的两个相对测试面各弹击每一测区

21、的两个相对测试面各弹击8 8点每一测区点每一测区1616个回弹测个回弹测点），测点在测区范围内宜均匀分布，相邻两侧点的间距一般不点），测点在测区范围内宜均匀分布，相邻两侧点的间距一般不小于小于30mm30mm。测点距构件边缘的距离不小于。测点距构件边缘的距离不小于50mm50mm，且同一测点只允，且同一测点只允许弹击一次。许弹击一次。n每一测区内每一测区内3 3个超声测点，每对测点的收发探头应在同一轴线进个超声测点，每对测点的收发探头应在同一轴线进行对测，宜先回弹测试后进行超声测试。行对测，宜先回弹测试后进行超声测试。1回弹测点2超声测点图6-3超声回弹综合法测强测点布置图6-1非破损法检测混

22、凝土强度非破损法检测混凝土强度n（三结构或构件的混凝土强度推定（三结构或构件的混凝土强度推定n1 1回弹值的测量与计算回弹值的测量与计算n从测区从测区1616个回弹值中，剔除个回弹值中，剔除3 3个最大值和个最大值和3 3个最小值，然后将余下个最小值，然后将余下的的1010个回弹值个回弹值 计算平均值。计算平均值。n2 2计算测区平均声速计算测区平均声速n测区声速按下列公式计算测区声速按下列公式计算n 式式6 68 8）n 式式6 69 9）n式中：式中：测区声速值，（测区声速值，（km/skm/s）；）；n超声测距，（超声测距，（mmmm）；）；n测区平均声时值，（测区平均声时值，（ ）；）

23、；n 、 、 分别为测区中分别为测区中3 3个测点的声速值，个测点的声速值，（ ）。）。mtlv 3321ttttmssvlmt1t2t3t 6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n3 3测区混凝土强度换算测区混凝土强度换算n（1 1粗骨料为卵石粗骨料为卵石n粗骨料为卵石时，按式粗骨料为卵石时，按式6-106-10计算计算 n 式式6-106-10）n（2 2粗骨料为碎石粗骨料为碎石n粗骨料为碎石时，按式粗骨料为碎石时，按式6-116-11计算计算n 式式6-116-11）n式中式中: : 第个测区混凝土强度换算值第个测区混凝土强度换算值MPaMPa），精确至），精确至0.10.1

24、MPaMPa）。）。n 第个测区修正后的超声声速值（第个测区修正后的超声声速值（ ），精确至），精确至0.010.01（ ）。）。n 第个测区修正后的回弹值，精确至第个测区修正后的回弹值，精确至0.10.1。n4.4.结构或构件的混凝土强度推定值结构或构件的混凝土强度推定值 n 式式6-126-12）n式中：式中： 各测区中最小的混凝土强度换算值。各测区中最小的混凝土强度换算值。 769. 1439. 1,0056. 0aacicuRvf410. 1656. 1,0162. 0aacicuRvfaivaiRccuecuffmin,ccufmin,ecuf,cicuf,skmskm6-1非破损法

25、检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n四、钻芯法检测混凝土强度四、钻芯法检测混凝土强度 n（一原理（一原理n 结构混凝土强度的钻芯法检测是使用专用钻机直结构混凝土强度的钻芯法检测是使用专用钻机直接从结构上钻取芯样，并根据芯样的抗压强度推定结接从结构上钻取芯样，并根据芯样的抗压强度推定结沟混凝土抗压强度的一种半破损现场检测方法。该法沟混凝土抗压强度的一种半破损现场检测方法。该法是用钻机直接在待测混凝土上钻取芯样，然后进行抗是用钻机直接在待测混凝土上钻取芯样，然后进行抗压试验，并以芯祥抗压强度值换算成立方抗压强度值。压试验，并以芯祥抗压强度值换算成立方抗压强度值。由于钻芯法的测定值就是圆柱状芯样的

26、抗压强度，普由于钻芯法的测定值就是圆柱状芯样的抗压强度，普遍认为这是一种较为直观、可靠的方法。遍认为这是一种较为直观、可靠的方法。n 必须指出，钻芯法与其它方法比较，虽然更为直观必须指出，钻芯法与其它方法比较，虽然更为直观和可靠，但是它毕竟是一种半破损的方法，试验费用和可靠，但是它毕竟是一种半破损的方法，试验费用也较高，一般不宜把钻芯法作为经常性的检测手段。也较高，一般不宜把钻芯法作为经常性的检测手段。近年来，国内外都主张把钻芯法与其它非破损方法结近年来，国内外都主张把钻芯法与其它非破损方法结合使用，一方面利用非破损方法来提高非破损方法的合使用，一方面利用非破损方法来提高非破损方法的可靠性。把

27、这两者结合使用，是钻芯法发展的必由之可靠性。把这两者结合使用，是钻芯法发展的必由之路。路。n 钻芯法的关健问题是钻芯法的关健问题是: :如何用适当的机具钻取合格如何用适当的机具钻取合格的芯样，并考虑各种影响因素，如何将芯样强度换算的芯样，并考虑各种影响因素，如何将芯样强度换算成立方体强度及结构混凝土的特征强度。成立方体强度及结构混凝土的特征强度。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二检测设备（二检测设备n1.1.钻孔取芯机钻孔取芯机n 钻孔取芯机是钻芯试验法的基本设备，它的主要作用是从混钻孔取芯机是钻芯试验法的基本设备，它的主要作用是从混凝土结构物上钻取合格的芯样。图凝土结构

28、物上钻取合格的芯样。图6-46-4为为HZQ100HZQ100型混凝土钻取芯型混凝土钻取芯机。机。1一底座； 2立柱； 3固定螺孔； 4电动机； 5变速器； 6-齿条； 7滑块； 8手柄； 9水口； 10钻头。 图6-4 HZQ100型混凝土钻孔取芯机示意图6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n2.2.磨平机磨平机n磨平时采用端面磨平机，也可用硫磺或水泥净浆或砂浆补平。补平器如磨平时采用端面磨平机，也可用硫磺或水泥净浆或砂浆补平。补平器如图图6-56-5所示。它由底板和夹持器组成，底板的不平度要求为每所示。它由底板和夹持器组成，底板的不平度要求为每100mm100mm不超不超n过

29、过0.05mm0.05mm。夹持器与底板的垂直度一般不超过。夹持器与底板的垂直度一般不超过 。011一芯样；2夹具；3立柱；4齿条；5一手轮；6底板；7硫磺；8套模；9水泥浆图6-5芯样端面补平器n3.3.钢筋位置探测器钢筋位置探测器n为了避免在钻芯时切断钢筋，应探明钢筋位置，常用钢筋位置探测器应用电为了避免在钻芯时切断钢筋，应探明钢筋位置，常用钢筋位置探测器应用电磁感应原理，其探头分感应型和谐振型两种。要求探测器的最大探测深度不磁感应原理，其探头分感应型和谐振型两种。要求探测器的最大探测深度不小于小于60mm60mm，探测位置偏差不大于，探测位置偏差不大于 5mm5mm。6-1非破损法检测混

30、凝土强度非破损法检测混凝土强度6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二取芯的技术要求（二取芯的技术要求n钻芯法适用于混凝土强度大于钻芯法适用于混凝土强度大于C10C10的结构或构件；的结构或构件；n取芯前应探测钢筋位置，芯样内不应含有钢筋，实在无法避开时，芯样取芯前应探测钢筋位置，芯样内不应含有钢筋，实在无法避开时，芯样内最多允许含有二根直径小于内最多允许含有二根直径小于10mm10mm的钢筋；的钢筋；n单个构件检测时，其芯样数量不应少于单个构件检测时，其芯样数量不应少于3 3个；个；n芯样直径一般不应小于骨料最大粒径的芯样直径一般不应小于骨料最大粒径的3 3倍，在任何情况下不

31、得小于倍，在任何情况下不得小于2 2倍。倍。直径直径100mm100mm或或150mm150mm、高径比、高径比1 12 2的芯样为标准芯样，高径比大于的芯样为标准芯样，高径比大于1 1的芯的芯样要考虑尺寸修正系数对强度的修正。样要考虑尺寸修正系数对强度的修正。n端面要磨平，防止不平整导致应力集中而影响实测强度；端面要磨平，防止不平整导致应力集中而影响实测强度；n取芯后留下的孔洞采用比原混凝土强度高一等级的微膨胀混凝土进行修取芯后留下的孔洞采用比原混凝土强度高一等级的微膨胀混凝土进行修补。补。 6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（三芯样抗压试验和混凝土强度推定（三芯样抗压试验

32、和混凝土强度推定n芯样宜在被测结构或构件混凝土干湿度基本一致的条件下进行芯样宜在被测结构或构件混凝土干湿度基本一致的条件下进行抗压试验。抗压试验。n如结构工作条件比较干燥，芯样在室内自然干燥如结构工作条件比较干燥，芯样在室内自然干燥3 3天进行试验。天进行试验。如比较潮湿，则应在如比较潮湿，则应在202055的清水中浸泡的清水中浸泡40404848小时后进行小时后进行试验。试验。n芯样试件的混凝土强度换算值按下式计算：芯样试件的混凝土强度换算值按下式计算：n式式6-136-13）n式中：式中： 芯样试件混凝土强度换算值芯样试件混凝土强度换算值MPaMPa），精确至），精确至0.1MPa0.1M

33、Pa；n 芯样试件抗压试验所得的最大压力芯样试件抗压试验所得的最大压力N N）；）；n 芯样试件平均直径芯样试件平均直径mmmm）；）；n 不同的高度与直径比其芯样试件混凝土强度不同的高度与直径比其芯样试件混凝土强度换算的修正系数。换算的修正系数。n取芯样试件混凝土换算强度中的最小值作为代表值推定结构的取芯样试件混凝土换算强度中的最小值作为代表值推定结构的混凝土强度。混凝土强度。 ccufFd24dFfccu6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n五、拔出法检测混凝土强度五、拔出法检测混凝土强度n（一原理（一原理n拔出法试验是用金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇拔出法试验是用金属锚固

34、件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出时的拉力，胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出时的拉力，由被拔出的锥台形混凝土块的投影面积，确定混凝土由被拔出的锥台形混凝土块的投影面积，确定混凝土的拔出强度，并由此推算混凝土的立方抗压强度。分的拔出强度，并由此推算混凝土的立方抗压强度。分为前装法和后装法。为前装法和后装法。n单个构件检测时，至少进行三点拔出试验。单个构件检测时，至少进行三点拔出试验。n。拔出法检混凝土强度破损试验方法。拔出法检混凝土强度破损试验方法,要求被测结构或要求被测

35、结构或构件的混凝土表层与内部质量一致。当混凝土表层与构件的混凝土表层与内部质量一致。当混凝土表层与内部质量有明显差异时，根据情况采取措施后可进行内部质量有明显差异时，根据情况采取措施后可进行检测。例如，遭受冻害、化学腐蚀、火灾及高温等损检测。例如，遭受冻害、化学腐蚀、火灾及高温等损伤属于表层范围内时，由于拔出法检测部位面积不大，伤属于表层范围内时，由于拔出法检测部位面积不大，测点不多，所以将薄弱的表层混凝土除清干净后可进测点不多，所以将薄弱的表层混凝土除清干净后可进行检测。行检测。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（二后装拔出法检测混凝土抗压强度仪器设备（二后装拔出法检测混凝

36、土抗压强度仪器设备n 1.1.技术要求技术要求n 钻孔机、磨槽机、锚固件及拔出仪等试验装置的制造质量及拔出仪钻孔机、磨槽机、锚固件及拔出仪等试验装置的制造质量及拔出仪的计量精度直接关系到拔出试验的测试精度，因此规定了拔出试验装置的计量精度直接关系到拔出试验的测试精度，因此规定了拔出试验装置必须具有制造工厂的产品合格证，计量仪表必须具有法定计量单位检定必须具有制造工厂的产品合格证，计量仪表必须具有法定计量单位检定合格证。合格证。n 2.2.拔出仪拔出仪n 拔出仪的加荷装置一般采用油压系统，由手动式油泵的油压使油缸拔出仪的加荷装置一般采用油压系统，由手动式油泵的油压使油缸的活塞产生很大的拔力。测力

37、显示装置可采用数显式或指针式。的活塞产生很大的拔力。测力显示装置可采用数显式或指针式。n 国内外的拔出试验装置，在构造形式和规格等方面不尽相同，但其国内外的拔出试验装置，在构造形式和规格等方面不尽相同，但其工作原理基本一致。常用的拔出仪反力支承有圆环式见图工作原理基本一致。常用的拔出仪反力支承有圆环式见图6-66-6和三点和三点式见图式见图6-76-7两种。两种。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度 1拉杆； 2对中圆盘；3胀簧； 4胀杆；5一反力支承图6-6圆环式拔出试验装置示意图1拉杆； 2胀簧； 3胀杆； 4反力支承图6-7三点式拔出试验装置示意图n拔出仪的额定拔出力一般在

38、5080kN，能检测的混凝土最高强度为5070MPa。n活塞的工作行程圆环式拔出试验装置不少于4mm和三点式拔出试验装置下少于6mm。n拔出仪应定期标定、更换油及零件，以及经维修后需进行标定。n3.钻孔机n 钻孔机目前常用的有金刚石薄壁空心钻和冲击电锤。n4.磨槽机n磨槽机由电钻、金刚石磨头、定位圆盘及冷却水装置组成，磨槽机中的定位圆盘，是用来控制环形槽的深度及保证环形与混凝土孔垂直度的。n5.锚固件n锚固体由胀簧和胀杆组成。胀簧锚固台阶宽度b=3.5mm。锚固件目前国内都采用胀簧，它具有安装方便、锚固可靠、可重复使用等优点。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度6-1非破损法检测

39、混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（三拔出试验测点布置的要求（三拔出试验测点布置的要求n（1 1按单个构件检测时应在构件上均匀布置按单个构件检测时应在构件上均匀布置3 3个测点。当个测点。当3 3个拔出力的最个拔出力的最大拔出力和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的大拔出力和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15%15%时，仅布置时，仅布置3 3个个测点即可；当最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于中间值的测点即可；当最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于中间值的15%15%（包括两者均大于中间值的（包括两者均大于中间值的15%15%）时，应在最小拔出力测点附近再加测）时，应在最小拔出力测点

40、附近再加测2 2个测点；个测点；n（2 2当按批抽样检测时，抽检数量应不少于同批构件总数的当按批抽样检测时，抽检数量应不少于同批构件总数的30%30%。且不。且不少于少于1010件，每个构件不应少于件，每个构件不应少于3 3个测点；个测点；n（3 3测点需布置在构件混凝土成型的侧面，如不能满足这一要求时，可测点需布置在构件混凝土成型的侧面，如不能满足这一要求时，可在混凝土成型的表面或底面上做试验。在混凝土成型的表面或底面上做试验。n（4 4在构件在受力较大及薄弱部位应布置测点，相邻两侧点的间距不应在构件在受力较大及薄弱部位应布置测点，相邻两侧点的间距不应少于少于10h10h，测点距离构件边缘不

41、应少于，测点距离构件边缘不应少于4h4h；n（5 5测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。n（6 6测试面应平整、清洁、枯燥、对饰面层、浮浆等应予以清除，必要测试面应平整、清洁、枯燥、对饰面层、浮浆等应予以清除，必要时进行磨平处理。对于圆环支承拔出仪和三点支承拔出仪有所不同。时进行磨平处理。对于圆环支承拔出仪和三点支承拔出仪有所不同。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（四钻孔与磨槽（四钻孔与磨槽n 在钻孔过程中，钻头应始终与混凝土表面保持垂直，垂直度偏差不在钻孔过程中，钻头应始终与混凝土表面保持垂直

42、，垂直度偏差不应大于应大于3 3度。度。n 在混凝土孔壁环形槽时，磨槽机的定位圆盘应始终仅靠混凝土表面在混凝土孔壁环形槽时，磨槽机的定位圆盘应始终仅靠混凝土表面回转，磨出的环形槽形状应规整。回转，磨出的环形槽形状应规整。n（五拔出试验（五拔出试验n胀簧的锚固台阶应全部嵌入环形槽以保证锚固可靠。胀簧的锚固台阶应全部嵌入环形槽以保证锚固可靠。n防止拔出力偏心过大，拔出仪与锚固件对中连接，并与混凝土表面垂直。防止拔出力偏心过大，拔出仪与锚固件对中连接，并与混凝土表面垂直。n施加拔出力的速度范围应控制在施加拔出力的速度范围应控制在0.5-1.0kN/s0.5-1.0kN/s。n施加拔出力至混凝土开裂破

43、坏、测力显示器读数不再增加时的最大值称施加拔出力至混凝土开裂破坏、测力显示器读数不再增加时的最大值称为极限拔出力。记录极限拔出力值精确至为极限拔出力。记录极限拔出力值精确至0.1kN0.1kN。n拔出试验后，对混凝土破损部位，应用高于构件混凝土强度的细石混凝拔出试验后，对混凝土破损部位，应用高于构件混凝土强度的细石混凝土或水泥砂浆等进行修补。土或水泥砂浆等进行修补。6-1非破损法检测混凝土强度非破损法检测混凝土强度n（六混凝土强度换算及推定（六混凝土强度换算及推定n1.混凝土强度换算混凝土强度换算n混凝土强度换算值应按下式计算：混凝土强度换算值应按下式计算：n式式6-14）n式中：混凝土强度换

44、算值式中：混凝土强度换算值MPa），精确至），精确至0.1MPa；nF拔出力拔出力kN ），精确至），精确至0.1kN；nA、B测强公式回归系数测强公式回归系数n2.单个构件的混凝土强度推定单个构件的混凝土强度推定n将最小值作为该构件拔出力计算值。将最小值作为该构件拔出力计算值。BFAfccuccuf6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测n一、一、 混凝土超声检测仪检测混凝土缺陷和损伤的基本原理混凝土超声检测仪检测混凝土缺陷和损伤的基本原理 n由于混凝土是由多种材料配制而成的非均质材料，对超声脉冲波由于混凝土是由多种材料配制而成的非均质材料，对超声脉冲波的吸收、散射衰减较

45、大，其中高频成分衰减更大。因而，超声检的吸收、散射衰减较大，其中高频成分衰减更大。因而，超声检测混凝土缺陷一般采用较低的探测频率。当混凝土的组成材料、测混凝土缺陷一般采用较低的探测频率。当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时，超声波在其中传播的速工艺条件、内部质量及测试距离一定时，超声波在其中传播的速度、首波的幅度和接收信号的频率等声学参数的测量值应该基本度、首波的幅度和接收信号的频率等声学参数的测量值应该基本一致。如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂缝，便破坏了混一致。如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂缝，便破坏了混凝土的整体性，其中空气所占的体积比例相应增大，而空气的声凝

46、土的整体性，其中空气所占的体积比例相应增大，而空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，脉冲波在混凝土中的阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，脉冲波在混凝土中的“固固气气界面传播时几乎产生全反射。只有一部分脉冲波绕过空洞或其界面传播时几乎产生全反射。只有一部分脉冲波绕过空洞或其他缺陷区，才能传播到接收换能器。于是与无缺陷混凝土相比较，他缺陷区，才能传播到接收换能器。于是与无缺陷混凝土相比较，测得的声时值偏长，波幅和频率值降低。超声波检测结构混凝土测得的声时值偏长，波幅和频率值降低。超声波检测结构混凝土缺陷，正是根据这一基本原理，对同条件下的混凝土进行声速、缺陷，正是根据这一基本原理，对同条件下的混凝土进

47、行声速、波幅或频率测量值的相对比较，从而判定混凝土的缺陷情况。波幅或频率测量值的相对比较，从而判定混凝土的缺陷情况。6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测n二、声速测量技术二、声速测量技术n 声速按下式计算：声速按下式计算：n式式6-156-15）n n式中：式中：C C声速，声速，m/sm/s；nl l声波传播的距离声程），声波传播的距离声程），m m；nt t声波传播距离声波传播距离t t所需的时间声时），所需的时间声时），s s。n 因而，声速测量技术的关键是：排除各种影响因素的干扰，因而，声速测量技术的关键是：排除各种影响因素的干扰，准确测量声程和声时。准确测量声

48、程和声时。n三、探头的布置三、探头的布置n(1)(1)直穿法直穿法( (见图见图6-8a)6-8a)。即发射探头和接收探头分别置于试体的两对面并。即发射探头和接收探头分别置于试体的两对面并在同一法线上，让声脉冲穿越试体。在同一法线上，让声脉冲穿越试体。n(2)(2)斜穿法斜穿法( (见图见图6-8b)6-8b)。当用直穿法有困难时，可将探头斜置，这种方法。当用直穿法有困难时，可将探头斜置，这种方法称为斜穿法。称为斜穿法。n(3)(3)平测法平测法( (见图见图6-8c)6-8c)当探头无法置于试体两对应面之上时，可把两探头当探头无法置于试体两对应面之上时，可把两探头置于试体的同一侧。这是利用低

49、频声脉冲在混凝上中传播时指向性差的置于试体的同一侧。这是利用低频声脉冲在混凝上中传播时指向性差的特性。这种测法只能反映了表层混凝土的性质，而穿透法则能反映其内特性。这种测法只能反映了表层混凝土的性质，而穿透法则能反映其内部情况。部情况。6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测6-8探头的布置方式n四、测点的选择与测面处理四、测点的选择与测面处理n在进行现场结构物测试时，应尽可能选择浇筑时的模板侧面为测试面。在进行现场结构物测试时，应尽可能选择浇筑时的模板侧面为测试面。n每一测区内用直穿法测量上、中、下每一测区内用直穿法测量上、中、下3 35 5个测点布置方式与测强相同，测区

50、个测点布置方式与测强相同，测区应尽量避开有钢筋的部位，尤其是要避开与声路平行的钢筋部位。测区应选应尽量避开有钢筋的部位，尤其是要避开与声路平行的钢筋部位。测区应选在距构件边缘在距构件边缘8-12cm8-12cm处。为了检测均匀性等，则应采用网格布点法，在构件处。为了检测均匀性等，则应采用网格布点法，在构件上根据要求选定网点间距上根据要求选定网点间距( (一般取一般取202030cm)30cm)，并在每一网点上进行测量。，并在每一网点上进行测量。n表面整平后，在换能器与试体之间需加耦合剂以减少声能反射损失。常用黄表面整平后，在换能器与试体之间需加耦合剂以减少声能反射损失。常用黄油、凡士林、水玻璃

51、、水等。也可以用滑石粉浆或泥浆等。油、凡士林、水玻璃、水等。也可以用滑石粉浆或泥浆等。n使用时应尽可能使耦合层减薄，并排除气泡。探头与试件之间的压紧程度，使用时应尽可能使耦合层减薄，并排除气泡。探头与试件之间的压紧程度，也将对耦合情况造成影响，因而也会影响衰减值而导致声时读数的误差。也将对耦合情况造成影响，因而也会影响衰减值而导致声时读数的误差。6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测n五、混凝土结构缺陷和损伤现场检测技术五、混凝土结构缺陷和损伤现场检测技术n所谓混凝土探伤，就是以无损检测的手段，确定混凝土内部缺陷和损伤的存所谓混凝土探伤，就是以无损检测的手段，确定混凝土内

52、部缺陷和损伤的存在、大小、位置和性质的一项专门技术。目前最常用于混凝土探伤的无损检在、大小、位置和性质的一项专门技术。目前最常用于混凝土探伤的无损检测手段的方法是超声脉冲法。测手段的方法是超声脉冲法。n 超声法检测混凝土缺陷技术规程（超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21:2000CECS21:2000中混凝土超声探中混凝土超声探伤采用以下伤采用以下4 4点作为判别缺陷的基本依据点作为判别缺陷的基本依据: :n 1. 1.根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小化，判别和计算缺陷的大小;

53、 ;n 2. 2.根据超声波在缺陷界面上产生散射，抵达接收探头时能量显著衰减的根据超声波在缺陷界面上产生散射，抵达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小现象判断缺陷的存在及大小; ;n 3. 3.根据超声波脉冲各频率成分在遇到缺陷时衰减的程度不同，接收频率根据超声波脉冲各频率成分在遇到缺陷时衰减的程度不同，接收频率明显降低，或接收波频谱与反射频产生的差异，也可判别内部缺陷。明显降低，或接收波频谱与反射频产生的差异，也可判别内部缺陷。n 4. 4.根据超声法在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判根据超声法在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。别缺陷。n

54、以上以上4 4点可以单独运用，也可综合运用。点可以单独运用，也可综合运用。n 根据以上原理，在进行混凝土探伤时所需测量的物理量是声程、声时、根据以上原理，在进行混凝土探伤时所需测量的物理量是声程、声时、衰减量、接收波形及频谱。衰减量、接收波形及频谱。6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测n（一混凝土结构中浅裂缝检测（一混凝土结构中浅裂缝检测n1.1.浅裂缝指结构混凝土开裂深度小于或等于浅裂缝指结构混凝土开裂深度小于或等于500mm500mm的裂缝。的裂缝。n2.2.需要检测的裂缝中，不得充水或泥浆。需要检测的裂缝中，不得充水或泥浆。n3.3.如有主钢筋穿过裂缝且与如有主钢

55、筋穿过裂缝且与T T、R R换能器的连线大致平行，布置测点时应注意换能器的连线大致平行，布置测点时应注意使使T T、R R换能器连线至少与该钢筋轴线相距换能器连线至少与该钢筋轴线相距1.51.5倍的裂缝深度。倍的裂缝深度。n4.4.测试方法测试方法n(1) (1) 平测法平测法n当结构的裂缝部位只有一个可测表面，当结构的裂缝部位只有一个可测表面， 其测量步骤应为其测量步骤应为: :n 布置不跨缝测线：在被测裂缝附近同一混凝土上），选择质量较好、无布置不跨缝测线：在被测裂缝附近同一混凝土上），选择质量较好、无裂缝的区域，布置测线裂缝的区域，布置测线L L。以两个换能器内边缘间距。以两个换能器内边

56、缘间距）分别等于）分别等于100100、150150、200200、250250、300mm300mm、布置发射点和接收点，布置发射点和接收点， 分别读声时值。分别读声时值。n 布置跨缝测线：布置跨缝测线： 如图如图6-96-9所示，所示， 选择裂缝明显且裂缝两侧各有不小于选择裂缝明显且裂缝两侧各有不小于300mm300mm平坦无缺陷的区域，垂直于裂缝布置跨缝测线平坦无缺陷的区域，垂直于裂缝布置跨缝测线LL，以裂缝处为中点，以裂缝处为中点，以两个换能器内边缘间距以两个换能器内边缘间距）分别等于）分别等于100100、150150、200200、250250、300mm300mm、布置发射点和接

57、收点，布置发射点和接收点， 分别读声时值。分别读声时值。6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测图6-10平测“时距图图6-9绕过裂缝测试图6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测nA.A.不跨缝的声时测量不跨缝的声时测量n(a)(a)根据根据“时距坐标图求混凝土声速值时距坐标图求混凝土声速值n根据坐标图根据坐标图( (图图6-10)6-10)求不跨缝平测的混凝土声速值求不跨缝平测的混凝土声速值km/skm/s），见式），见式6-166-16）。）。n 式式6-166-16）n式中：、第式中：、

58、第n n点、第点、第1 1点的测距；点的测距；n、第、第n n点、第点、第1 1点读取的声时值（）点读取的声时值（）nB.B.裂缝深度确定裂缝深度确定n可用该测距及两个相邻的测量值按式可用该测距及两个相邻的测量值按式6-176-17计算值，取此三点的平均值作为该计算值，取此三点的平均值作为该裂缝的深度值裂缝的深度值hchc）n 式式6-176-17）n式中：式中： 不跨缝平测时第不跨缝平测时第i i点的超声波实际传播距离点的超声波实际传播距离mmmm）；）；n第第i i点计算的裂缝深度值点计算的裂缝深度值mmmm）；）；n第第i i点跨缝平测时的声时值（）；点跨缝平测时的声时值（）；n各测点计

59、算裂缝深度的平均值各测点计算裂缝深度的平均值 1)/(220iiicilVtlh11ttllvnnnl1lnt1tsilcih0it6-2 6-2 混凝土缺陷和损伤的检测混凝土缺陷和损伤的检测n(2) (2) 斜测法斜测法n 当结构的裂缝部位具有当结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表两个相互平行的测试表面时，可采用斜测法检面时，可采用斜测法检测。其方法如图测。其方法如图6-116-11所所示，将示，将T T、R R换能器分别换能器分别置于对应测点置于对应测点1 1、2 2、33的位置，读取相应的位置，读取相应声时值和波幅值及频率声时值和波幅值及频率值。值。（a立面图（b平面图图6-11斜测裂

60、缝示意图n（二混凝土结构中深裂缝的检测（二混凝土结构中深裂缝的检测n混凝土结构中深裂缝是指裂缝深度预计在混凝土结构中深裂缝是指裂缝深度预计在500mm500mm以上的裂缝。以上的裂缝。n1.1.被检测结构应满足下列要求被检测结构应满足下列要求: :n (1) (1)允许在裂缝两旁钻测试孔。允许在裂缝两旁钻测试孔。n (2)(2)裂缝中不得充水或泥浆。裂缝中不得充水或泥浆。n2.2.被测结构上钻取的测试孔应满足下列要求被测结构上钻取的测试孔应满足下列要求: :n (1) (1)孔径应比换能器直径大于孔径应比换能器直径大于5 510mm10mm。n (2)(2)孔深应至少比裂缝预计深度深孔深应至少