桥隧工程制品、构件检测-结构混凝土强度检测

结构混凝土强度检测方法分类1钻芯法2回弹法3超声波回弹综合法41结构混凝土强度检测方法分类1目录CONTENTS结构混凝土强度检测方法分类1现场检测常用方法超声波法钻芯法射钉法回弹法超声回弹综合法拔出法检测方法可分为：无损检测、半无损检测和破损检测。钻芯法2目录CONTENTS钻芯法是从结构或构件中钻取圆柱状试件得到在检测龄期混凝土强度的方法。钻芯法一种半破损的混凝土强度检测方法，它通过在结构物上钻取芯样并在压力试验机测得被测结构的混凝土强度值。该方法结果准确、直观，但对结构有局部损坏。由芯样试件得到相当于边长为150mm立方体试件的混凝土抗压强度。《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(JGJ/T384-2016)钻芯法2钻芯法21.对试块抗压强度的测试结果有怀疑时；2.因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时；3.混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时；4.需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。适应范围钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土抗压强度推定值；也可用于钻芯修正方法修正间接强度检测方法得到的混凝土抗压强度换算值。钻芯法2检测设备1用于钻取芯样、芯样加工和测量的检测设备与仪器均应有产品合格证，计量器具经检定或校准，并应在有效期内使用。2钻芯机应具有足够的刚度，操作灵活，固定和移动方便，并应有水冷却系统。3钻取芯样时宜采用人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。4锯切芯样时使用的锯切机和磨平芯样的磨平机，应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度；锯切芯样宜使用双刀锯切机。5用于芯样端面加工的补平装置，应保证芯样的端面平整，并应保证芯样端面与芯样轴线垂直。6探测钢筋位置的钢筋探测仪，应适用于现场操作，最大探测深度不应小于60mm，探测位置偏差不宜大于3mm。钻取芯样位置确定

1.

采用钻芯法检测结构或构件混凝土强度前，宜具备下列资料信息：

1)工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称；

2)结构或构件种类、外形尺寸及数量；

3)设计混凝土强度等级；

4)浇筑日期，配合比通知单和强度试验报告；

5)结构或构件质量状况和施工记录；

6)有关的结构设计施工图等。2.芯样宜在结构或构件的下列部位钻取：

1)结构或构件受力较小的部位；

2)混凝土强度具有代表性的部位；

3)便于钻芯机安放与操作的部位；

4)宜采用钢筋探测仪测试或局部剔凿的方法避开主筋、预埋件和管线。钻芯法2钻芯法2芯样钻取钻芯机就位并安放平稳后，应将钻芯机固定芯样应进行标记。当所取芯样高度和质量不能满足要求时，则应重新钻取芯样钻芯后留下的孔洞需及时进行修补钻取芯样时需要控制进钻的速度在钻芯工作完毕后，应对钻芯机和芯样加工设备进行维修保养钻芯法2芯样加工和试件1.抗压芯样试件的高度与直径之比（H/d)为1.00。2.抗压芯样试件内不宜含有钢筋，也可有一根直径不大于10mm的钢筋，且钢筋应与芯样试件的轴线垂直并离开端面10mm以上；锯切后的芯样应按下列规定进行端面处理：抗压芯样试件的端面处理，可采取在磨平机上磨平端面的处理方法，也可采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平，补平层厚度不宜大于2mm。抗压强度低于30MPa的芯样试件，不宜采用磨平端面的处理方法；抗压强度高于60MPa的芯样试件，不宜采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平的处理方法。芯样加工和试件钻芯法2在试验前应按下列规定测量芯样试件的尺寸：

1平均直径应用游标卡尺在芯样试件上部、中部和下部相互垂直的两个位置上共测量六次，取测量的算术平均值作为芯样试件的直径，精确至0.5mm；2芯样试件高度可用钢卷尺或钢板尺进行测量，精确至1.0mm；3垂直度应用游标量角器测量芯样试件两个端面与母线的夹角，取最大值作为芯样试件的垂直度，精确至0.1°；钻芯法2芯样加工和试件

4

平整度可用钢板尺或角尺紧靠在芯样试件承压面（线）上，一面转动钢板尺，一面用塞尺测量钢板尺与芯样试件承压面（线）之间的缝隙，取最大缝隙为芯样试件的平整度；也可采用其它专用设备测量。钻芯法2芯样试件尺寸偏差及外观质量出现下列情况时，相应的芯样试件不宜进行试验：

1抗压芯样试件的实际高径比（H/d）小于要求高径比的0.95或大于1.05；

2抗压芯样试件端面与轴线的不垂直度超过1°；

3抗压芯样试件端面的不平整度在每100mm长度内超过0.1mm；

4

沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差超过1.5mm；5芯样有较大缺陷。芯样加工和试件钻芯法2抗压强度检测

抗压芯样试件宜使用直径为100㎜的芯样，且其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍；也可采用小直径芯样，但其直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍。芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的抗压强度时，芯样试件宜在20°C±5°C的清水中浸泡40h～48h，从水中取出后应去除表面水渍，并立即进行试验。芯样试件抗压试验的操作应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中对立方体试件抗压试验的规定。芯样试件抗压强度值可按下式计算：

f

cu,cor=βcFc

/Ac式中:f

cu,cor——芯样试件抗压强度值(MPa)，精确至0.1MPa；Fc——芯样试件抗压试验的破坏荷载(N)；

Ac——芯样试件抗压截面面积(mm2)；

βc——芯样试件强度换算系数，取1.0。当有可靠试验依据时，芯样试件强度换算系数βc也可根据混凝土原材料和施工工艺情况通过试验确定。钻芯法2抗压强度检测

回弹法3目录CONTENTS回弹法为表面硬度方法，是通过混凝土表面硬度与抗压强度之间的关系来测定混凝土抗压强度值的一种无损检测方法。原理《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23一2011）3回弹法回弹法主要用于已建和新建结构的混凝土强度检测，适用于普通混凝土抗压强度的检测，不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土强度检测。优点：技术成熟、操作简便、测试快速、对结构无损伤、检测费用低等。测量受结构表面状况影响，如混凝土不同浇筑面、潮湿面、老建筑物表面风化及碳化较深等，都会影响到测试结果。特点及适用范围3回弹法回弹仪可为数字式的，也可为指针直读式的。回弹仪使用时的环境温度应为-4~40℃。回弹仪应按规定进行检定和保养。（二）试验方法

试验仪器3回弹法

钢碇、洛氏强度为60±2。回弹仪率定试验宜在干燥、室温为5~35℃的条件下进行。率定时，钢碇应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹平均值。弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90°。弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±2。3回弹法率定值的确认混凝土强度课按单个构件或按批量进行检测，并应符合下列规定1、单个构件的检测应符合下列规定：1）对于一般构件测区数不宜少于10个。当受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度或受检构件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m时，每个构件的测区数量可适当减少，但不应少于5个。2）相邻两个测区的间距应该控制在2m以内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m3）测区应选在使用回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或低面。4）测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选择在一个可测面上，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，并应避开预埋件。5）测区的面积不宜大于0.04m2。3回弹法测区3回弹法测区6）测区表面应为混凝土原浆面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。7）对于弹击时产生颤动的薄壁、小型构件，应进行固定。2、对于混凝土生产工艺、强度等级相同，原材料、配合比、养护条件基本一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测。按批量进行检测时，应随机抽取构件，抽检数量不宜少于同批构件总数的30%且不宜少于10件。当检验批构件数量大于30个时，抽样构件数量可适当调整，并不得少于国家现行有关标准规定的最少抽样数量。二、混凝土回弹操作检测面应为混凝土表面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可以用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑。表面处理（砂轮打磨）3回弹法检测区的表面处理1、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。2、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20mm，测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。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16个回弹值，每一测点的回弹值读取数估读至1。3回弹法回弹值测量回弹值测量完毕后，应在有代表性的位置上测量碳化深度值。测点不应少于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。碳化深度值测量3回弹法卡尺测量点碳化深度值测量，可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。采用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界线清楚时，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。测量不应少于3次，取其平均值，每次读数精确至0.5mm。测量值小于0.4mm时，按无碳化处理。碳化深度值测量3回弹法强度数据的修订及确认回弹值计算步骤：1、计算测区平均回弹值计算测区平均回弹值，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值取平均值。精确到0.1。2、非水平方向检测混凝土侧面时的修订公式：Rm=Rma+Raa

式中：Rma---非水平状态检测时测区的平均回弹值。

Raa---非水平状态检测时回弹值修正值。查表可得。3回弹法强度数据的修订及确认3、水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时的修订。公式：Rm=Rtm+RtaRm=Rbm+Rba

式中：Rtm、Rbm——水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值。

Rta、Rba——混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值。查表可得。4、当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土的浇筑侧面时，先进行角度修正再进行浇筑面修正。（先用表C对回弹值进行角度修正，再按表D对修正后的值进行浇筑面修正）

3回弹法强度数据的修订及确认混凝土强度的计算（统一测强曲线法）1、强度换算值的计算：

a、用求得的平均回弹值以及平均碳化深度值，根据统一测强曲线查出混凝土的强度换算值

b、当构件使用的是泵送混凝土时还需对强度换算值进行修订。

c、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。

d、当测区数为10个及以上时，应计算强度标准差。3回弹法平均值及标准差应按下列公式计算：3回弹法强度数据的修订及确认强度数据的修订及确认混凝土强度的计算（统一测强曲线法）2、强度推定值的计算：

a、当结构或构件测区数少于10个时。3回弹法强度数据的修订及确认2、强度推定值的计算：

b、当结构或构件测区强度值中出现小于10.0MPa时。公式：﹤10.0MPaC、当结构或构件测区数不少于10个时，应按下列公式计算：公式：d、批量检测时，

公式：3回弹法K——推定系数，宜取1.645。当需要进行推定强度区间时，可按国家现行有关标准的规定取值。注：构件的混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的构件中混凝土抗压强度值。强度数据的修订及确认3、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，则该批构件应全部按单个构件检测。

a、当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时、

b、当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时且不大于60MPa、3回弹法超声回弹综合法4目录DONTENTS3超声波回弹综合法测试原理及设备超声回弹综合法：采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测量声时值T和回弹值R，然后用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。

超声回弹综合法仪器设备低频超声波检测仪:声时最小分度值为0.1us；换能器:频率为50～100kHz回弹仪：弹击锤冲击能量为2.207J3超声波回弹综合法综合法测强相关标准《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS02：2005《混凝土超声波检测仪》（JT/T5004－92）《混凝土结构设计规范》GB50010-2011其它省市地方标准。

超声回弹法适用于以中型回弹仪、低频超声仪按综合法检测建筑结构和构筑物中的普通混凝土抗压强度。当对结构的混凝土强度有怀疑时，按本方法进行检测，以推定混凝土强度，并作为处理混凝土质量问题的一个主要依据。在具有用钻芯试件作校核的条件下，可按本方法对结构或构件长龄期的混凝土强度进行推定。本检测方法不适用于下列情况的结构混凝土：①遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤；②被测构件厚度小于100mm；③结构表面温度低于-4℃或高于60℃。使用本方法检测所得的混凝土强度换算值，是根据用综合法取得的测值换算成相当于被测结构所处条件及龄期下边长150mm立方体试块的抗压强度；混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的强度值。应用领域3超声波回弹综合法与单一超声法或回弹法的优点单一的测试法检测精度不高，影响准确度的因素较多1.龄期和含水率的影响

含水率大-声速高，回弹低

龄期长—声速增长率下降，回弹提高（碳化增大）

2.回弹法只反映表层砼弹性性能，对低强度砼回弹法不敏感；声速能反映全断面的弹性性能，但对高强度砼声速随强度的变化幅度不大。3.在不同性能结构的混凝土中，超声法和回弹法产生的误差大多相反，可以相互抵消一些不显著的误差。

超声回弹综合法结合两者优点，减少龄期和含水率的影响能弥补相互不足,比较全面地反映结构混凝土的实际质量提高测试精度。3超声波回弹综合法应用本方法时，混凝土强度曲线应根据原材料品种、龄期和养护条件等，通过专门试验确定。专用测强曲线和地区测强曲线的强度误差规定如下：①专用测强曲线，相对标准误差≤±12%；②地区测强曲线，相对标准误差≤±14%；③检测结构或构件的混凝土强度时，应优先采用专用或地区测强曲线。当缺少该类曲线时，经过验证证明符合要求后，方可采用通用测强曲线。混凝土强度曲线3超声波回弹综合法检测数量1．按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，每个构件上测区数量不应少于10个；2．同批构件按批抽样检测时，构件抽样数不应少于同批构件的30%，且不应少于10件；对一般施工质量的检测和结构性能的检测，可按照现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的规定抽样。3．对某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。3超声波回弹综合法构件的测区布置宜满足下列规定：1在条件允许时，测区宜优先布置在构件混凝土浇筑方向的侧面；2测区可在构件的两个对应面、相邻面或同一面上布置；3测区宜均匀布置,相邻两测区的间距不宜大于2m；4测区应避开钢筋密集区和预埋件；5测区尺寸宜为200mm×200mm；采用平测时宜为400mm×400mm；6测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢,并应避开蜂窝、麻面部位。必要时，可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦净残留粉尘。测区布置柱梁墙测区布置示意图3超声波回弹综合法超声测点回弹测点

测试技术测试前搜集资料测试前仪器准备布置测区测点先进行回弹试验，后进行声试验测区编号，数据记录，并记录测区位置和外观质量情况3超声波回弹综合法检测步骤简介3超声波回弹综合法1.检测之前首先是测区布置2.回弹检测时，已经在构件两侧布置了10个测区3.我们在每