结构试验技术之结构非破损检测方法三

1结构试验技术StructuralTestingTechnology

陈再现副教授、博士上课了！！！1第六章结构非破损检测方法6.1概述一、什么是结构非破损检测方法二、结构非破损检测的目的和用途三、结构非破损检测技术分类四、本章主要内容2一、什么是结构非破损检测方法在不影响结构或构件受力性能或使用功能的前提下，直接在构件或结构上通过测定某些适当的物理量，并通过这些物理量与材料强度等指标的相关性，进而推定材料强度或评估其缺陷。3（一）强度检测1.施工控制不严、意外事故、预留试样不符合要求；2.了解混凝土强度增长情况，为构件拆模，吊装，预应力放张，施工阶段负荷对强度有要求时；3.既有结构需要维护，改造，加固，拆除等方案决策时，评估原有的混凝土强度；（1）使用不当：维护失常；（2）加层或功能改变局部技术改造（3）使用期间发生意外（4）施工未完（中止），继续施工二、结构非破损检测的目的和用途4（二）内部缺陷检测主要原因（1）未振捣或模板露浆造成局部疏松，蜂窝，孔洞等缺陷；（位置和范围）（2）施工中温度变形以及干燥收缩，检测裂缝的走向和深度；（3）受环境侵蚀或灾害，产生由表至里的层状损伤，检测厚度和范围；（4）结构正常使用期间，出现不明裂缝，需检测裂缝开展深度；二、结构非破损检测的目的和用途5三、结构非破损检测技术分类强度半破损法钻芯法拔出法非破损法回弹法超声脉冲法缺陷超声脉冲法雷达扫描法红外热谱法声发射法6四、本章主要内容混凝土结构检测方法回弹法超声法综合法拔出法取芯法强度检测缺陷检测超声法7四、钢本章运主要扣内容钢结挑构结提构检碌测方能法表面硬度法强度碎检测缺陷来检测超声法8四、锻本章烧主要翼内容砌体绘结构序检测恨方法检测馋砌体斩抗压紫强度脉：扁顶喇法、原艳位轴叼压法检测栋砌体抗工作毕应力宅、弹灿性模兽量：扁顶胃法检测隆砌体凝抗剪腔强度驾：原背位单壮剪法亦、原耻位单鲁砖双剪售法检测锯砌筑醒砂浆萄强度盗：推出肥法、筒悟压法皆、砂掩浆片宁剪切争法、回弹病法、点荷关法和射贫钉法衬、贯入扎法。96.晓2混凝过土结毙构的芬非破亭损检考测技仇术6.穗2.放1回弹弓法一、贫回弹超法1.基本匀概念采用运回弹宽仪弹泡击混睛凝土陈表面勉，通坟过测监量混栗凝土沟的表岩面硬俱度（疤用回桶弹值决表示袖），篇来推昏断其朗抗压单强度左。106.慨2混凝菠土结弃构的扰非破欲损检糕测技说术6.阅2.张1回弹势法一、图回弹唯法2.回弹升仪工享作原躺理采用市弹簧餐驱动膏重锤懂，通秋过弹暖击杆凯，弹哈击混粗凝土喘表面洗，并绿测出参重锤担反弹割回来摊的距屠离，炕以回蛾弹值传（反宏弹距代离与击冲击巴长度雹之比抗）作搂为与引强度绞相关冻的指嘉标，斧来推拦定混盏凝土勺抗压扫强度台。11冲击璃所产猛生瞬望时弹和性变蹦形使随重锤铁弹回糊，当估弹击患到x位置父处所纹具有律的势盾能：冲击唯前，兴重锤侍初始益势能挖：能量研消耗:令反映腐了重陶锤冲工击过梢程中兔的能喊量损搏失。12二、售回弹贯仪基悼本构筑造13三、榴影响娱回弹凤仪检或测性纤能的毙因素（一弃）装火配尺川寸1.拉簧井自由申长度保证2.删20系7J2.冲击吗长度14三、盆影响春回弹袖仪检寄测性渠能的页因素（二棍）零柜件质过量1.拉簧桐刚度0.芽78来4N思/m寨m2.使用迟前应暑在洛胃氏硬老度HR馅C为60士2的钢恳砧上浊，在素室温素（20士5）度敞的条否件下织进行盼率定宽。取复连续际弹击田三次春的稳宰定回岔弹值刚进行掉平均熊，其态值在80士2。15四、棵回弹屡仪操育作将弹削击杆蛛顶住损混凝蜓土的私表面绒，轻上压仪征器，寇松开树按钮抛，弹摔击杆榆徐徐池伸出规。使仪写器对葡混凝览土表料面均截匀施吧压，恋待弹哀击锤示脱钩柱冲击盼弹击辰杆后骂即回齿弹，圆带动良指针此移动仗并停台留在载某一收位置转，即息为回览弹值世。继绘续顶找住混把凝土板表面握并在盏读数网和记旁录回池弹值臂后，释逐渐驴对仪推器减跑压，违使弹监击杆窃自仪岁器内蜡伸出挂。16五、态测强非曲线目前希均采辽用试朽验归对纳法冤，建些立混窝凝土商强度棵与回究弹值杰关系袖曲线聚的测绵强曲习线何，即滑可以谣从R值求为得阳值。基于平均勺回弹伶值（报）山和平均介碳化砖深度（笼）灿的测伶强曲伯线方蜻程形葬式：17我国已的回追弹法碑测强岔相关供曲线败，根露据曲僻线制兄定的俊条件凑及使够用范贱围分男三类继：1.统一易曲线由全宵国由耗代表斯性的稻材料偏、成现型、织养护旅工艺跑配制仗的混载凝土揪试块熄，通勇过大余量的乐破损红与非喂破损旗试验担所建战立的字曲线绝。适碎用于通无地浸区曲弊线和哨专用那曲线亭时检阿测符补合规痒定条催件的让构件蒙或结妈构混趣凝土席强度玻。测桶强曲芝线的停平均回相对逼误差勇，趁相对唱标准绍差喇。182.地区致曲线由本重地区寒常用凯的材毛料、吊成型宁、养翁护工狂艺配耍制的俩混凝京土试献块，远通过臭较多眼的破装损与浩非破奶损试颤验所挡建立峡的曲尾线。矛适用宏于无磁专用馅曲线怠时检镜测符恨合规佣定条顽件的山构件芦或结亲构混骄凝土腹强度各。测循强曲位线的倡平均安相对岛误差划，鸟相对红标准毙差袄。3.专用鞠曲线由与梳结构益或构娇件混朽凝土工相同陆的材笨料、调成型苍、养隙护工犹艺配败制的若混凝派土试早块，惧通过皂一定城数量止的破柱损与该非破茅损试树验所台建立摧的曲俯线。化适用恢于检机测与业该结押构或住构件介相同内条件灿的混禁凝土广强度瞎。测脊强曲修线的客平均欺相对铺误差蓝，相银对标参准差慈。19六、气检测猎技术1、试泊样选鉴择单个督检测叫：适禾用于染单个么结构监或构奖件的雾检测件；批量妹检测鱼：用洲于抽虹样推拉定的庭结构桶或构暂件，呀随机庭抽取脑的数姥量不撤少于棵结构继或构听件总简数的30慕%，且不密少于10件。批量充检测到适用坡于相犬同的爽生产推工艺浮条件改下，扫混凝伪土强鸽度等怜级相仍同，已原材扛料、阿配合菠比、手成型芳工艺碌、养鬼护条诉件基砌本一夫致且跪龄期昼相近常的同萌类结删构或壳构件戒。20六、鸦检测额技术2、测析区布拦置每个银结构抄或构百件至掉少取10个测饿区。但桑对长拼度小咐于4.户5m，高碎度低梨于0.具3m的结茅构或团构件蹦，其梅测区曾数量倦可适趴当减敬少。称但不应套少于5个。测区各的大妈小以颜能容垦纳16个回弹税测点涉为宜迈；测末区大运小不尼宜大雹于0.膏04阻m2，一圆般取迁为4*纤4的网淡格，怀网格阵大小50拖mm西*50倾mm相邻孔两测嫌区的删间距不宜>2着m，相缓邻两酷测点赶的间死距一广般不<2挣cm，测苗点距肾结构份或构盗件边姜缘或躁外露伏钢筋居、铁紫件的亩距离齐一般不<3努cm21六、岁检测省技术2、测遗区布躬置测区桃优先手考虑慌布置暖在混湾凝土流浇筑庭的侧谣面(与混畅凝土单浇筑收方向社相垂谊直的音贴模膨板的胶一面)，如弯不能利满足阀这一况要求龙时，争可选虚在混非凝土尾浇筑母的表烦面或阅底面落。测区盘表面平整魔、干载燥、腾清洁，在馒测区洒上均匀挡分布厕测点，同械一测爱点只件允许弹击阴一次对弹董击时所产生颤动的薄构壁、记小型月构件续应进招行固定22六、鞋检测书技术3、碳忌化深志度测骨量回弹足值测再量完诉毕后减，应片选不少轮于构傍件的30％测恨区数测罚量碳吃化深民度值闷。取暑其平嫩均值邻为该气构件零的碳站化深洞度平惊均值躁。当徐碳化电深度肯值极悦大值即极小消值之宿差大杀于2m乏m时，取应在菊每一悦测区秧测量秋碳化直深度板值。方法骆：用坑合适桂的工融具在疯测区路表面调形成友直径朵约为15率mm的孔欺洞，朴清除女洞中聚的粉搁末和委碎屑贩后(注意及不能冻用液伞体冲遍洗孔尘洞)立即掉用1％的罪酚酞驰酒精慎溶液促滴在戏混凝音土孔谋洞内忙壁的手边缘赤处，谅测量暴自测乓面表稼面至迎深部能不变欲色边狸缘处烧与测亲面相爽垂直滤的距再离至赤少三获次，怨该平福均值洲即为僚该测里区的弹碳化扛深度拜值，利准确镇至0.辈5m原m。23六、醒数据黑处理计算推测区之平均染回弹挠值时业，应钱从每哭一测疑区的16个回幸弹值中剔戚除其暑中3个最穿大值和3个最毙小值，取寸余下袋的10个回俩弹值路的平球均值奏作为节该测肚区的类平均旁回弹组值1、回拦弹值回计算24六、融数据荡处理2、回风弹值猫修正由于邀回弹交法测奖强曲庄线是益根据教回弹卖仪水平乳方向测试袖混凝病土试锹件侧面的试江验数虽据计弟算得粗出的些，因才此当敲测试轮这无扣法满否足上哈述条丢件时趟需对叙测得刊的回差弹值朱进行蔬修正叉。式中：

—非水平方向检测和非混凝土浇筑面检测时测区的平均回弹值；—非水平方向检测和非混凝土浇筑面检测时回弹值修正值25角度觉修正撒：测试昆面修籍正：见表3-饶1见表3-裳226表3-旁1表3-夹227六、虎数据戏处理2、回钥弹值陈修正先进端行角脾度修厘正，既然后登再对波修正身后的惠回弹局值进蔽行非览混凝跳土浇集筑侧按面修蛛正。既非腿水平扇方向帽又非姐混凝束土浇业筑侧揭面？？28六、公数据有处理3、碳莫化深岗度修独正碳化公深度晋的测蚊定：用浓朴度1%的酚映酞酒背精溶捧液及定钢卡僻尺来纤测定号碳化销深度dm值。修正讲：(1犹)当dm<0恨.5mm矮，按无请碳化谢处理叨；(2饲)当dm>=俭6mm址，按6m盐m处理监；29七、木混凝望土强渡度评致定1、由逮各测恳区的软混凝颗土强少度换箱算值巩可计勺算得瓜出结鹊构或越构件情混凝坚土强忽度平洋均值响，当爸测区刃数等次于或窑大于10时，督还应穿计算坐标准院差。302．结征构或蓝构件己混凝源土强准度推共定值盗应按遥下列控公式创确定尸：（1）当扰该结窝构或挂构件错测区僚数少午于10个时众：（2）当是该结呜构或掠构件便的测渣区强迟度值精中出本现小旅于10率.0底MP签a时：（3）当君该结意构或氧构件僚测区撒数不主少于10个或失按批押量检困测时孩，应屡按下蒸列公冲式计跌算：313、当出精现下牺列情摩况时白，应傻全部腹按单配个构化件检平测：（1）换算净强度统平均鼻值小膊于等喊于25意MP婆a时：（2）换算忙强度明平均至值大愧于25芒MP惜a时：32回弹写仪检战测混堡凝土僻强度首的影烦响因驰素较索多，彻除了予仪器王状态弹、操贪作技单术和爹碳化晴深度份之外猴，还群和混勒凝土门构件么浇筑早方法款、养维护方织法、五外加舱剂成叔分等睛都有出关。归当上息述条方件和茄测强正曲线惹的使嚷用条妈件相愚差较脆大时如，需慎进行珠修正3334356.惩2混凝毙土结篇构的匹非破城损检画测技描术6.筋2.粥2超声葵法一、岁技术之基础1.原理基于献超声找波在鬼介质滨中传菊播，抽遇到特不同梨介面喂将发嘱生反今射、笑折射练、绕苏射和坊衰减啦等现沸象，牲从而炮使传榆播的瓦声时乘、振被幅、榜波形叹和频民率等惧指标裁产生市变化膨，通裂过对箩这些辜参量马的测笨定，透可以菜了解枝材料党的内姿部情商况。36而混菌凝土核强度在与其查弹性择模量屋、密犁实度慌等密墙切相娱关，倚因此混凝跨土强尺度与超蹄声波利在混织凝土幅体内传播怎速度存在绳相关史关系需。这隶就是糠超声慌法检葵测混掏凝土莫强度夹的基急本原活理。超声妥波在替混凝腹土介茅质中及传播等速度胳，与要砼的吸弹性茅模量患、材阁料密系度有雷如下贼式关寸系：372.超声蜘波探境测仪广构造墙及操接作方场法超声杏波仪饭：发胁射探拼头（鬼换能体器）棍和接酒受探探头（贪换能姻器）箱，数畜据处阴理系位统频率>2牌0k顽Hz超声渣波由每高频中电振旋荡激邻励压电须晶体发出俘，经醒耦合跨进入阿混凝罩土，泥在混达凝土芒中传茎播后挑为接爽收换那能器党所接蠢收，悦把机械劝振荡转换自成电讯售号进行我量测家。383.超声鲁波探伶测仪错分类非金导属超清声波奶仪混凝返土组盖成构短造复腰杂，宿衰减运大；霞要求垂频率爹低、依功率催大金属辞超声技波仪需要伯频率南高，裙而功侄率不坐必太校大，买这样性探测杜灵敏夸度较威高，芹精度侧较好贤。39由于拌影响隆因素绩的复吐杂性盛和随秀机性龄，检乡丰测必筝须有您事先咏建立帆的的惯相关思曲线蜂。目前蜜，采翁用如辛下几摊种函费数类铺型平抛谨物线图型指数色函数纵型幂函场数型二、伍测强狗曲线40三、币检测贫技术每个剖结构请或构态件至职少取10个测酬区，测期区面宽积为20划0m朋m*20肝0m屈m。但称对长梦度小导于3m的，钻其测初区数法量可跑适当疾减少健，但不应涨少于3个。批量葡抽样逮检测旦：抽村样数干应不节少于副同批终构件桶的30％，哑且不论少于4个，孝每个叛构件糟测区除数不拦少于10个。相邻鼻两测功区的痛间距不宜>2眼m；测楼区宜圾避开钢筋倦密集莲区和雷预埋框铁件；测颜试面离应清边洁平沟整，道无缺挺陷41三、遥检测箩技术在每消个测关区内陶的相动对测利试面漫上，男各布耗置三个见超声隆测点，且筑发射消和接堂收换独能器失的轴雨线在同一筛轴线个上。测试垂时，涝表面殖需采筑用凡听士林堤或黄哀油作袍为耦合外剂，保棕持换案能器喷与被宁测混越凝土袖表面远有良森好的扑耦合42四、趣数据况处理1、声蕉速计还算；—超声测距(mm)；—测区声速值(km/s)；—测区平均声时值()、、—分别为测区中三个测点的声时值。测试面修正：为顶、底面时：为侧面时：43四、著数据沙处理2、强激度推毙定由试狡验量贩测的虚经修垦正后吸的声齿速，题按测强国曲线求得谎混凝怪土的饱强度倘换算居值。混凝屠土超太声测扶强的架影响等因素厉很多戴，除汉了仪曲器性馒能和尘检测跨方式名外，撤混凝肉土内较部构宫造、吴石子珠品种弟、粒澡径、庙水泥航品种工、含药砂量宜，外寄加剂损，养聚护条驱件，乐龄期盐，所党含钢渗筋的窝粗细额等，误均会勤对测耽试结诵果产挂生影搏响。悲所以晨，我傅国目习前超济声测同强，汁只作脚为与回腊弹法然的综抢合使屠用。446.栽2混凝冷土结您构的白非破表损检丛测技请术6.运2.辽3超声书回弹故法一、馅基本该原理

混凝土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系，混凝土的强度越高，相应的超声声速也越高，回弹值也越高。相关特数学袜关系劳式为扬：式中类：a,象b,租c-蹈-为试摆验系全数。内部巷状态表面妙状态45二、意操作歌仪器46三、往检测封技术单个胀构件勾不少窝于10个测备区；批忙量检孟测，势抽样猾数不恋少于同批必的30％且不少芦于10件，每缺个构泼件不色少于10个测洗区；暂长度屯小于2m构件贡，不少铺于3个测稠区；超声洗测点颈布置密在回菠弹测通试的同一财测区欧内，先进系行超定声测粘试，然肾后再回此弹进雁行测蔽试。测点税要求可分别暮满足攀回弹毕法和辈超声锡法测傲点要厦求，面但不宜仗重叠。47四、缸数据务处理1、优亡先采拆用专江用或碌地区贩测强哭曲线2、也可圾按下灰列公努式计硬算：粗骨料为卵石：粗骨料为碎石：砼强度匹推定稳值确承定方缓法与拖回弹近法基友本相蓝同。单个蚀测区泉砼强语度换如算值娇：48采用轧综合宝法，贷能对劳混凝劝土的选某些链物理维参量罚在采宵用超奥声法膛或回耗弹法蔽单一摄测量薯时产哲生的术影响己得到相互尘补偿。如对捏回弹勿值影发响最怀为显葛著的碳化累深度在回赵弹法盒检测该时是挺一项风重要兰的参残数，涝但在图综合业法中钉碳化惜因素减可不俗予修腾正，妙原因挑是碳载化深哲度较垄大的虹混凝牢土，所由于营它的慨龄期饮较长岗而其杜含水菠量相装应降头低，以致卧声速腹稍有待下降，因核此在会综合县关系闷中可怕以抵租消回作弹值索上升喝所造滨成的菜影响柏。所介以用虫综合痕法关梁系推月算混幕凝土却强度锋时，举不须烤测量炉碳化菊深度旧和考责虑它料所造研成的省影响责。试验即证明抓：超骂声回升弹综遣合法洪的测竹量精辫度优于陵超声壁或回岸弹单衔一方舍法，一般帆误差贤在12％左资右。496.钉2混凝势土结和构的岂非破波损检籍测技虾术6.携2.余4钻芯势法一、统基本吴原理钻芯石法是皆使用汉专用乎的取芯饭钻机，从蔬被检夺测的秘结构屠或构狮件上鸣直接筛钻取惊圆柱驾形的混凝吸土芯喘样，并丹根据闸芯样辛的抗歉压试摄验由顷抗压档强度县推定砖混凝泛土的须立方绞抗压嚷强度卡。特点删：直县观，魔精度隶高；广泛两应用原于建勿筑，擦水利殊、大肿坝、饰桥梁详、公垂路、这机场俩跑道奖等工持程中亡。50二、雄操作夹仪器51三、位检测叙技术钻取妄芯样警应在摔结构包或构寒件受力镇较小垒的部葡位和强度茂质量茂具有竹代表舅性的部最位。钻芯努数量不应暖少于3个，小奴构件渠可取2个。凉芯样法直径注不宜蚁小于粗骨料锁最大雄粒径匪的3倍，狱一般都为10跃0句mm或15蛮0砌mm，芯单样高婶度为诊直径抢的1～2倍。℃芯样蝇试件谷内不应稻含有掉钢筋。如坐不能西满足取，每想个芯烫样内奥最多出只允替许含矩有二礼根直拌径小盈于10泛mm的钢坚筋，劝且钢氧筋应夹与芯阀样轴拴线基特本垂浑直芯样早端面美必须级进行代加工史磨平绳。也飞可用通水泥徐砂浆托或硫届磺胶议泥在侧专用抓补平百装置殊上补疑平。5253四、挨数据读处理1、单鹿个测稀区砼忍强度惧换算馆值：—芯样抗压试验测得的最大压力(N)。—不同高径比砼强度换算系数。高径比1.01.21.41.61.82.0换算系数1.001.071.131.171.211.2454四、洋数据写处理2、混较凝土联强度种推定学值：对于眉单个推构件马或单床个构枯件的苦局部尤区域穴，取违试件哲混凝拥土换袍算强早度中诞的最小脆值作为耍代表纷值推括定结挑构的托混凝遭土强讯度。直接备将混桃凝土料强度价换算弯值的尖平均幕值作鹅为推您定值计。55钻芯阴法检菠测混有凝土牛强度恭和其叼他性垫能，感可靠吓性比殖较大浑。主亩要问赞题是试验鲜费用康较高，取样季不很犯方便，试地验周犯期较坛长，芳且会豪造成结构量一些哭局部谜破损等。凉所以炊应与专其他芝非破剃损方碰法综箱合应贫用，卧分析峰与评述定，克提高惧效益焦。566.小2混凝虽土结谨构的孔非破衰损检阿测技武术6.谷2.恳5拔出定法一、赶基本棉原理用一禾金属扯锚固豆件预烛埋入忆混凝币土内愚（预沸装发佛）或竞在构召件上味钻孔头埋人缎一金瓦属锚但固件虾（后众装法破），楼然后倒测试零锚固响件从币混凝摸土中首被拔饿出时查的拉头力，鸽并由恭此推吃算混柔凝土才的抗解压强吃度。特点携：这盆是一障种局艺部破奶损检览测混移凝土顾强度能的试定验方酬法，梢检测律结果厌可靠逐性较叮高，趁被检申测混眉凝土泄抗压缓强度御不应巧低于10伸.0餐MP男a。57二、梳操作虚仪器钻孔杂机磨槽削机锚固当件：胀簧披、胀劝杆、址锚杆拔出吊仪力传四感器狮：显示灶仪表58二、咳操作午步骤钻孔蓬：用电艺钻带移动空税心钻颗头使疯钻头老与混债凝土悉表面竿保持碑垂直吧、均谅匀下福钻，要求木直径20经±0峰.1乱mm，三装点支大撑钻55筑mm深，花圆环氧支撑经钻50戒mm深即锣可磨槽禾：将磨姥槽机参上的叼金刚赌砂轮粮放入双钻好傻的内冒孔，会在距罚表面35针mm（三金点支盟撑）沉或30虹mm（圆也环支贩撑）宴处加相工出步一个Φ2猎8×抹8m惯m的环嘉形沟抽槽，俩作为属锚具厅拉拔我时的仪的承突力点识，磨列槽时搞将定蝇位盘高紧紧拉压在易混凝象土表蓬面上派，沿爱钻孔犹四周饲均匀番移动种，当递金刚陕砂轮昨中心柜杆与盟钻孔拒壁相黎撞时奸，即看可停汽止磨苏槽。59二、缩慧操作股步骤安装逃锚具寄：将患胀簧僻放入崇钻好妙的成野型孔笼内，逝用胀非杆将具胀簧鲁胀开闯，卡节在定肥位槽访内，御然后句将拉城杆拧捕紧，侍应检届查锚帐具是掌否与纲混凝架土表