工程結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)非破損檢測(cè)技術(shù).ppt

10 工程結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)非破損檢測(cè)技術(shù),10.1 概述,應(yīng)用： 評(píng)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量。 診斷已建結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和耐久性，評(píng)定已建結(jié)構(gòu)的可靠度等級(jí)和估算剩余壽命。 加強(qiáng)施工管理，控制施工進(jìn)度。,結(jié)構(gòu)檢測(cè)程序,結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作程序,建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作程序宜按下圖進(jìn)行。,一、混凝土強(qiáng)度的非破損檢測(cè)技術(shù),回彈法 超聲法 回彈超聲綜合法 鉆芯法 拔出法,局部破損檢測(cè)技術(shù),非破損檢測(cè)技術(shù),回 彈 法,1、回彈法的基本原理 ： 定義： 采用回彈儀彈擊混凝土表面，測(cè)量混凝土的表面硬度（用回彈值表示）來(lái)推算其抗壓強(qiáng)度。 原理：利用彈性模量和強(qiáng)度之間的相關(guān)性?；貜椃y(cè)定混凝土強(qiáng)度均采用試驗(yàn)歸納法，建立混凝土強(qiáng)度與回彈值R之間的一元回歸公式，或建立混凝土強(qiáng)度與回彈值R及主要影響因素（如混凝土表面的碳化深度d)之間的二元回歸公式。,回彈法適合于齡期為141000d，抗壓強(qiáng)度為1060MPa的混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)。,回彈儀,用回彈儀檢測(cè)混凝土強(qiáng)度,各種回彈儀,回彈儀構(gòu)造圖,回彈值N,混凝土強(qiáng)度,式中： 彈擊彈簧的初始拉伸長(zhǎng)度； 重錘反彈位置或重錘回彈時(shí)彈簧的拉伸長(zhǎng)度。,式中： 某測(cè)區(qū)混凝上的強(qiáng)度換算值； 該區(qū)平均回彈值； 該區(qū)平均碳化深度； A，B，C常數(shù)項(xiàng)，按原材料條件等因素不同而變化。,回 彈 法,2、 檢測(cè)技術(shù),單個(gè)檢測(cè)：適用于單個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測(cè)； 批量檢測(cè)： 適用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下，強(qiáng)度等級(jí)相同，原材料、配合比、條件養(yǎng)護(hù)基本一致且齡期相近的同類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。 按批進(jìn)行檢測(cè)的構(gòu)件，抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu)件總數(shù)的30且構(gòu)件數(shù)不得少于10件。此外，抽檢構(gòu)件時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守“隨機(jī)”抽樣的原則，并使所選構(gòu)件具有代表性。,回 彈 法,測(cè)區(qū)布置： 測(cè)區(qū)數(shù)量：每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件其測(cè)區(qū)數(shù)量應(yīng)不少于10個(gè)，對(duì)于某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于5個(gè)。測(cè)區(qū)的大小不宜大于0.04m2 ，一般取為4X4的網(wǎng)格，網(wǎng)格大小為50mmX50mm。 測(cè)區(qū)間距：相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m.,2、 檢測(cè)技術(shù),回 彈 法,測(cè)區(qū)布置 測(cè)區(qū)位置：測(cè)區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮布置在混凝土澆筑的側(cè)面。不能滿足時(shí)，則可選在混凝土澆筑的表面或底面。測(cè)區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)稱可測(cè)面上，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，且應(yīng)均勻分布。在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力部位、薄弱部位以及容易產(chǎn)生缺陷的部位，必須布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開(kāi)預(yù)埋件。 測(cè)區(qū)表面：測(cè)區(qū)表面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、粉刷層、浮漿、油垢和蜂窩麻面等。必要時(shí)可采用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉末或碎屑。,2、 檢測(cè)技術(shù),回 彈 法,例題,帶牛腿的預(yù)制構(gòu)件,回彈值測(cè)量: 檢測(cè)時(shí)，回彈儀應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測(cè)面，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位。測(cè)點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻布置，測(cè)點(diǎn)間距不宜小于20mm。測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不小于30mm。測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上，同一測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次。每一測(cè)區(qū)應(yīng)記取16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)估讀至l。對(duì)體積小、剛度差以及測(cè)試部位的厚度小于l00mm的構(gòu)件，測(cè)試時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐，加以固定，防止產(chǎn)生顫動(dòng)，影響量測(cè)精度。,2、 檢測(cè)技術(shù),回 彈 法,碳化深度測(cè)量 回彈值測(cè)完后，在有代表性的位置選擇不少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30測(cè)量碳化深度，取平均值作為碳化深度值。當(dāng)碳化深度的最大最小值相差超過(guò)2.0mm時(shí)，應(yīng)對(duì)所有測(cè)區(qū)的碳化深度進(jìn)行測(cè)量。 測(cè)量碳化深度值時(shí)，在測(cè)區(qū)表面鉆直徑約為15mm的孔洞，深度大于混凝土碳化深度。 測(cè)量次數(shù)至少3次，取其平均值作為該測(cè)區(qū)混凝土的碳化深度值，每次量測(cè)讀數(shù)精確至0. 5mm。,2、 檢測(cè)技術(shù),回 彈 法,碳化深度的測(cè)量方法 在回彈值測(cè)量完畢后的測(cè)區(qū)內(nèi)，用適當(dāng)工具在混凝土表面形成小孔洞，然后用濃度 1的酚酞酒精溶液滴在孔洞邊緣處，用量具量出不呈紫紅色反應(yīng)的厚度，即碳化深度d。 碳化深度 d 0.4mm 時(shí)，按 0 考慮； d 6mm 時(shí)，取為6mm。,3、 數(shù)據(jù)處理,回彈值的計(jì)算 計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值時(shí)，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值中分別剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，然后把余下的10個(gè)回彈值取平均值 。,回 彈 法,回彈值修正 回彈值修正主要有非水平方向檢測(cè)和非混凝土澆筑側(cè)面的修正。 回彈儀非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)按回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程)(JGJ/T23-2001)附錄表C對(duì)回彈值進(jìn)行測(cè)試角度的修正； 水平方向檢測(cè)非混凝土的澆筑頂面或底面時(shí)，應(yīng)按回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 23-2001)附錄表D進(jìn)行非澆筑側(cè)面修正。,3、 數(shù)據(jù)處理,回 彈 法,回彈值修正 如果既是非水平方向又是非混凝土澆筑側(cè)面，則應(yīng)先進(jìn)行回彈值測(cè)試角度修正，然后再對(duì)修正后的回彈值進(jìn)行非澆筑側(cè)面修正。,3、 數(shù)據(jù)處理,回 彈 法,碳化深度值的計(jì)算 每一測(cè)區(qū)的碳化深度平均值按下式計(jì)算： 當(dāng)dm 6mm,則按dm = 6mm計(jì)算。,3、 數(shù)據(jù)處理,回 彈 法,4、混凝土強(qiáng)度評(píng)定,測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值的計(jì)算 混凝土強(qiáng)度換算值按回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程所求得的平均回彈值Rm及平均碳化深度dm，由規(guī)程附錄A的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度表查表得出。 有地區(qū)或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，應(yīng)按地區(qū)或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線換算得出。當(dāng)強(qiáng)度高于60MPa或低于lOMPa，附錄表A查不出時(shí)，可記為 50MPa或 l0MPa，表中未列出的測(cè)區(qū)強(qiáng)度值可用內(nèi)插法求得。 當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的使用條件有較大差異時(shí)，采用數(shù)量不少于6個(gè)的相同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。鉆取芯樣時(shí)，每個(gè)部位應(yīng)鉆取一個(gè)芯樣。計(jì)算時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值乘以修正系數(shù),回 彈 法,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值可根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算。當(dāng)測(cè)區(qū)為10個(gè)以上時(shí), 尚應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的測(cè)區(qū)強(qiáng)度平均值及標(biāo)準(zhǔn)差按下列公式計(jì)算：,4、混凝土強(qiáng)度評(píng)定,回 彈 法,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值 fcu,e 當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)量少于10個(gè)時(shí)，以構(gòu)件中最小測(cè)區(qū)強(qiáng)度值作為該構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值。 當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)量不少于10個(gè)或批量檢測(cè)時(shí)，則按下列公式計(jì)算的計(jì)算值作為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值：,4、混凝土強(qiáng)度評(píng)定,回 彈 法,1、基本原理 超聲波是一種頻率超過(guò)20kHz的機(jī)械波，一般由高頻電振蕩激勵(lì)換能器中的壓電晶體產(chǎn)生。超聲波的檢測(cè)技術(shù)，就是基于測(cè)量超聲波在混凝土當(dāng)中的傳播速度。 根據(jù)彈性力學(xué)理論，超聲波在混凝土中的傳播速度與混凝土的彈性模量、材料密度的關(guān)系為：,超 聲 法,3.測(cè)量方法,2、 測(cè)試步驟,檢測(cè)系統(tǒng)：混凝土超聲檢測(cè)使用非金屬超聲檢測(cè)儀，超聲波的工作頻率在1MHz以下，一般采用50l00kHz。還需要鋼筋定位儀定出鋼筋位置。 測(cè)區(qū)布置：應(yīng)布置在混凝土澆筑側(cè)面，測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m；測(cè)區(qū)宜避開(kāi)鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋鐵件；測(cè)試表面應(yīng)清潔平整、干燥，無(wú)缺陷和無(wú)裝飾面層，如有雜物粉塵應(yīng)清除。,超 聲 法,超聲檢測(cè)：在每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的相對(duì)測(cè)試面上，應(yīng)布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)，且每對(duì)發(fā)射換能器和接收換能器應(yīng)在同一軸線上，使每對(duì)測(cè)點(diǎn)的測(cè)距最短，測(cè)得每對(duì)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)t1、t2、 t3。測(cè)試時(shí)必須保持換能器與被測(cè)混凝土表面有良好的耦合（如采用黃油、凡士林、石膏漿等），以減少聲能的反射損耗。,2、 測(cè)試步驟,超 聲 法,當(dāng)在試件混凝土的澆筑頂面或底面測(cè)試時(shí)，聲速值應(yīng)作修正：,2、 測(cè)試步驟,超 聲 法,強(qiáng)度推定：根據(jù)各測(cè)區(qū)超聲波速度檢測(cè)值，按率定的 v曲線取得對(duì)應(yīng)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度值，并推定結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度。,2、 測(cè)試步驟,超 聲 法,超聲法和回彈法兩種單一測(cè)強(qiáng)方法的綜合應(yīng)用，以超聲波速度和回彈值綜合反映混凝土抗壓強(qiáng)度的一種非破損檢測(cè)方法。超聲波在混凝土材料中的傳播速度反映了材料的彈性性質(zhì)。 回彈法的回彈值反映了混凝土的彈性性質(zhì)。當(dāng)采用超聲和回彈綜合法時(shí)，既能反映混凝土的彈性，又能反映混凝土的塑性；既能反映混凝土的表層狀態(tài)，又能反映混凝土的內(nèi)部構(gòu)造。這樣可以較為確切地反映混凝土的強(qiáng)度。,超 聲 回 彈綜合 法,檢測(cè)時(shí)，在回彈測(cè)區(qū)內(nèi)對(duì)角測(cè)得3個(gè)測(cè)點(diǎn)聲時(shí)，取其算術(shù)平均值，轉(zhuǎn)換為聲速v?；貜棞y(cè)試，但不需進(jìn)行碳化因素修正。 按下式(曲面型)得出第 i 測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。,式中：v、R為該測(cè)區(qū)聲速的算術(shù)平均值和回彈值的算術(shù)平均值；算得每個(gè)測(cè)區(qū)的強(qiáng)度換算值后，評(píng)定方法與回彈法評(píng)定方法一致。,使用專用的取芯鉆機(jī)，從被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的混凝土芯樣，并根據(jù)芯樣的抗壓試驗(yàn)結(jié)果推定混凝土的抗壓強(qiáng)度。 直觀、結(jié)果可靠，適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于C10的結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)評(píng)定。,鉆芯法,1、芯樣鉆取,取樣設(shè)備：鉆取芯樣采用專門(mén)的電動(dòng)鉆芯機(jī)，鉆頭為金剛石或人造金剛石薄壁空心鉆頭鉆取芯樣時(shí)，應(yīng)采用冷卻水冷卻鉆頭和排除混凝土料屑。 芯樣位置：鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小和混凝土強(qiáng)度質(zhì)量具有代表性的部位，應(yīng)避開(kāi)主筋、預(yù)埋件和管線的位置，并盡量避開(kāi)其他鋼筋。用鉆芯法與其他非破損檢測(cè)方法綜合測(cè)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，芯樣應(yīng)與非破損法取自同一測(cè)區(qū)。,鉆芯法,芯樣數(shù)量：?jiǎn)蝹€(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，每個(gè)構(gòu)件的鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)；對(duì)于較小的構(gòu)件，鉆芯數(shù)量可取2個(gè)。對(duì)構(gòu)件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，取芯位置和數(shù)量可由已知質(zhì)量薄弱部位的大小決定，檢測(cè)結(jié)果僅代表取芯位置處的混凝土質(zhì)量 。 芯樣要求：芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，在任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍。芯樣直徑為l00mm或150mm，芯樣抗壓試件的高度和直徑之比應(yīng)在1-2的范圍內(nèi)。芯樣試件內(nèi)不應(yīng)含有鋼筋， 如不能滿足，則每個(gè)芯樣內(nèi)最多只允許含有兩根直徑小于10mm的鋼筋，且鋼筋應(yīng)與芯樣軸線基本垂直并不得露出端面,1、芯樣鉆取,鉆芯法,2、芯樣加工,芯樣端面不平整會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中和實(shí)測(cè)強(qiáng)度偏低，故必須保證芯樣端面平整度和垂直度。經(jīng)加工后的芯樣試件，芯樣尺寸和外觀質(zhì)量應(yīng)滿足： 芯樣高度偏差小于005d (d為芯樣平均直徑）； 沿芯樣高度任一直徑與平均直徑相差小于2mm。 芯樣端面的不平整度在l00mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)不超過(guò)0.1 mm。 芯樣端面與軸線的不垂直度小于20。 芯樣不應(yīng)有裂紋。,鉆芯法,3、芯樣試驗(yàn)及強(qiáng)度推定,芯樣抗壓試驗(yàn) 芯樣試件宜在與被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土濕度基本一致的條件下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。如結(jié)構(gòu)工作條件比較干燥，芯樣在受壓前應(yīng)在室內(nèi)自然干燥3d，以自然千燥狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)。如結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，則芯樣應(yīng)在20士5的清水中浸泡40-48h，從水中取出后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。,鉆芯法,混凝土強(qiáng)度推定,鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程規(guī)定，以直徑l00mm或150mm,高徑比h/d=1的圓柱體芯樣試件的抗壓測(cè)試值，其與邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊強(qiáng)度基本上是一致的，因此可直接作為混凝土的強(qiáng)度換算值。 對(duì)于單個(gè)構(gòu)件或單個(gè)構(gòu)件的局部區(qū)域，取芯樣試件混凝土換算強(qiáng)度中的最小值作為結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的代表值。,3、芯樣試驗(yàn)及強(qiáng)度推定,鉆芯法,拔出法是在澆筑混凝土之前預(yù)埋金屬錨固件（預(yù)埋拔出法），或是在已經(jīng)硬化的混凝土構(gòu)件上鉆孔埋人金屬錨固件（后裝拔出法），然后采用拔出儀測(cè)試錨固件從硬化混凝土中被拔出時(shí)的極限拔出力，根據(jù)預(yù)先建立的拔出力與混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系推算混凝土的抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)結(jié)果可靠性較高。 預(yù)埋拔出法主要用于新建結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量的控制，使用受到限制。而后裝拔出法在新舊結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中均可使用，已獲得國(guó)際國(guó)內(nèi)的廣泛承認(rèn)。在我國(guó)也得到了廣泛采用，并已經(jīng)頒布后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程。,拔出法,1、基本原理,二、混凝土內(nèi)部缺陷的超聲波檢測(cè)技術(shù),混凝土裂縫檢測(cè) 混凝內(nèi)部空洞缺陷檢測(cè) 混凝土表面損傷檢測(cè),（1）施工原因，例如，振搗不足、鋼筋網(wǎng)過(guò)密而骨料最大粒徑選擇不當(dāng)、模板漏漿等所造成的內(nèi)部孔洞、不密實(shí)區(qū)、蜂窩及保護(hù)層不足、鋼筋外露等； （2）由于混凝土非外力作用形成的裂縫，例如，在大體積混凝土中因水泥水化熱積蓄過(guò)多，在凝固及散熱過(guò)程中的不均勻收縮而造成的溫度裂縫，混凝土干縮及碳化收縮所造成的裂縫； （3）長(zhǎng)期在腐蝕介質(zhì)或凍融作用下由表及里的層狀疏松； （4）受外力作用所產(chǎn)生的裂縫，例如因齡期不足即行吊裝而產(chǎn)生的吊裝裂縫等。,問(wèn)題：在混凝土結(jié)構(gòu)物的施工及使用過(guò)程中，缺陷和損傷的原因？,混凝土裂縫檢測(cè),淺裂縫檢測(cè),對(duì)于結(jié)構(gòu)混凝土開(kāi)裂深度500mm的裂縫，可用平測(cè)法或斜測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)。,平測(cè)法：,式中： 第i次測(cè)的裂縫深度（mm） ， 分別代表測(cè)距為 時(shí)不跨縫和跨縫量測(cè)的聲時(shí)值； 第i次測(cè)的超聲傳播距（mm）,雙面斜測(cè)法： 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位有兩個(gè)相互平行的測(cè)試表面時(shí)可采用斜測(cè)檜檢測(cè)。 兩個(gè)換能器分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)表面。 當(dāng)兩換能器連線通過(guò)裂縫時(shí)，則接收信號(hào)的波幅和頻率明顯降低， 可以判定裂縫的深度是否在貫通,深裂縫檢測(cè),對(duì)于在大體積混凝土中預(yù)計(jì)深度在500mm以上深裂縫，可采用鉆孔探測(cè)。,混凝內(nèi)部空洞缺陷檢測(cè),超聲檢檢測(cè)混凝土內(nèi)部的不密實(shí)區(qū)域 或空洞是根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)（或聲速）、波幅或頻率值的相對(duì)變化。確定異常測(cè)點(diǎn)的座標(biāo)位置，從而判定缺陷的范圍。 對(duì)測(cè)法：當(dāng)結(jié)構(gòu)具有兩對(duì)互相平行的測(cè)試面時(shí)采用，在測(cè)區(qū)的兩對(duì)相互平行的測(cè)試面上。分別畫(huà)間距為20030born的網(wǎng)格，確定測(cè)點(diǎn)的位置。 斜測(cè)法：對(duì)于只有一對(duì)相互平行的測(cè)試面采用，在測(cè)區(qū)的兩個(gè)相互平行的測(cè)試面上，分別畫(huà)出交叉測(cè)試的兩組測(cè)點(diǎn)位置。 鉆孔法：當(dāng)結(jié)構(gòu)測(cè)試距離較大時(shí)，可在測(cè)區(qū)的適當(dāng)部位鉆出平行于結(jié)構(gòu)側(cè)面的測(cè)試孔,混凝土表面損傷檢測(cè),三、混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋檢測(cè),主要檢測(cè)內(nèi)容： 鋼筋位置和保護(hù)層厚度檢測(cè) 鋼筋銹蝕檢測(cè) 鋼筋材質(zhì)檢測(cè),鋼筋位置和保護(hù)層厚度檢測(cè),測(cè)定鋼筋位置查明實(shí)際配筋情況 測(cè)定保護(hù)層厚度 確定構(gòu)件的耐久性,儀器：磁感儀 適用范圍： 配筋稀疏、 保 護(hù)層不太厚 的鋼筋的檢測(cè)。鋼筋布置在同一平面或在不同平面內(nèi)且距離較大時(shí)，才能取得比較滿意的結(jié)果。,電磁法檢測(cè)鋼筋直徑和混凝土保護(hù)層厚度,由于鋼筋的存在，使檢測(cè)儀形成的電磁場(chǎng)受到影響，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流放大后，驅(qū)動(dòng)顯示儀表給出測(cè)試結(jié)果。 適用條件：配筋稀疏，保護(hù)層不太大， 鋼筋在同一平面內(nèi)。,鋼筋銹蝕檢測(cè),檢測(cè)方法： 電位差法 基本原理：鋼筋銹蝕將引起腐蝕電流，使電位發(fā)生變化。 試驗(yàn)證明：電位差為正值，鋼筋無(wú)銹蝕；電位差為負(fù)值，鋼筋有銹蝕可能，負(fù)值越大，表明鋼筋銹蝕程度愈嚴(yán)重。,鋼筋銹蝕的原因及后果？ 鋼筋保護(hù)層破損和混凝土碳化將引起鋼筋銹蝕，而鋼筋的銹蝕將導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脹裂、剝落及鋼筋有效截面削弱等結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象，直接影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。,2019/6/30,58,混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測(cè)缺陷,（2）鋼筋銹蝕的檢測(cè)。,1.毫伏表 2.銅棒電極 3.硫酸銅飽和溶液 4.多孔接頭 5.鋼筋,2019/6/30,59,混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測(cè)缺陷,山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院,60,砌體 是把塊體（包括粘土磚、空心磚、砌塊、石材等）和砂漿通過(guò)砌筑而成的結(jié)構(gòu)材料。 砌體結(jié)構(gòu) 系指將由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。,10.8 砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù),10.8 砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù),砌體結(jié)構(gòu)病害的典型表現(xiàn)為墻體裂縫。 溫度裂縫 基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫 因墻體承載力不足出現(xiàn)裂縫,砌體結(jié)構(gòu)非破損檢測(cè)的主要內(nèi)容是砂漿、塊體和砌體強(qiáng)度； 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的內(nèi)容： 砌體的組砌方式； 灰縫厚度和砂漿飽滿度； 截面尺寸； 主要承重構(gòu)件的垂直度； 裂縫分布特征。,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是目前土木工程界面臨的一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。這是因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)是由兩種材料不同材料組成的，而且強(qiáng)度離散性大，特別是砌體中砂漿的飽滿度對(duì)砌體強(qiáng)度的影響較大。而目前我們所采用的砌體強(qiáng)度的測(cè)試方法很難精確反映砌體強(qiáng)度的全部實(shí)際情況。 目前，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試的方法主要有：回彈法，扁式液壓千斤頂加載法，切割法，原位軸壓法等。砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50315-2000 ）,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,一、回彈法 回彈法是一種對(duì)砌體磚和砂漿分別進(jìn)行測(cè)試然后根據(jù)兩者各自的強(qiáng)度來(lái)評(píng)定砌體強(qiáng)度的方法。 (一)測(cè)試儀器 磚磚回彈儀；,砂漿砂漿回彈儀。,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,二、扁式千斤頂法 扁頂法是用特制的超薄型（厚度僅5mm）的液壓千斤頂，按圖所示的方法安放在墻體灰縫槽口內(nèi)，對(duì)墻體施加壓力，根據(jù)開(kāi)槽時(shí)應(yīng)力釋放、加壓時(shí)應(yīng)力恢復(fù)的變形協(xié)調(diào)條件，可直接測(cè)得墻體受壓工作應(yīng)力0，并可測(cè)得砌體的破壞強(qiáng)度U,根據(jù)0 和U求得砌體標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度。,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,三、切割法 是一傳統(tǒng)方法，直接在墻體切割標(biāo)準(zhǔn)砌體抗壓、抗剪試件，再至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行荷載試驗(yàn)。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GBJ129-90).,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,四、原位軸壓法 在墻體適當(dāng)位置剔上下兩個(gè)槽孔，兩槽孔間留7皮磚，上槽孔設(shè)置承壓板，下槽孔設(shè)置千斤頂，并通過(guò)鋼拉桿與上槽孔形成反力架，在千斤頂與槽間砌體中間加入下承壓板；承壓板與槽間砌體間設(shè)置砂墊層，以保證槽間砌體受力均勻。通過(guò)手動(dòng)油泵施加壓力，至槽間砌體破壞。注意觀察裂縫的出現(xiàn)，并記錄相應(yīng)開(kāi)裂壓力（荷載）。,砌體強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法,五、其他方法 原位單剪法(用于推定砌體沿通縫截面的抗剪強(qiáng)度)、原位單磚雙剪法(用于推定砌體的抗剪強(qiáng)度) . 用于推定砌筑砂漿強(qiáng)度的方法:推出法、筒壓法、砂漿片剪切法、點(diǎn)荷法、射釘法,砂漿強(qiáng)度檢測(cè) 以下方法適用于推定燒結(jié)普通磚墻中的砌筑砂漿強(qiáng)度。 筒壓法檢測(cè)時(shí)，從磚墻中抽取砂漿試樣，在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn) 行筒壓荷載試驗(yàn)，測(cè)定筒壓比，然后換算為砂漿強(qiáng)度。 適用的砂漿品種為水泥砂漿、混合砂漿、粉煤灰砂漿及石粉 砂漿，強(qiáng)度范圍2.520MPa之間；不適用于遭受火災(zāi)；化學(xué) 腐蝕等砌筑砂漿的強(qiáng)度推定。 回彈法采用回彈儀測(cè)試砂漿表面硬度，同時(shí)用酚酞試劑 測(cè)試砂漿碳化深度，以此兩項(xiàng)指標(biāo)換算得砂漿強(qiáng)度。 推出法在墻體孔洞內(nèi)安裝推出儀，推出被測(cè)丁磚，測(cè)定 推出力，并結(jié)合砂漿飽滿程度，推定砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度。 砂漿片剪切法從磚墻中抽取砂漿片試樣，采用砂漿測(cè)強(qiáng) 儀測(cè)試其抗剪強(qiáng)度，然后換算為砂漿強(qiáng)度。 點(diǎn)荷法從磚墻中抽取砂漿片試樣，采用試驗(yàn)機(jī)測(cè)其點(diǎn)荷 載值，然后換算為砂漿強(qiáng)度。,10.9. 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù),(1) 鋼材強(qiáng)度的檢測(cè) 鋼材強(qiáng)度的非破損檢測(cè)大多采 用表面硬度法間接測(cè)定。,（2）連接（焊接、螺栓連接）的檢測(cè),鋼結(jié)構(gòu)的許多質(zhì)量事故出在連接上，故應(yīng)將連接作為重點(diǎn)對(duì)象進(jìn)行檢查。譬如，重慶綦江彩虹橋，于1996年建成投入使用，1999年1月4日垮塌，其主要原因是該橋的主要受力拱架鋼管焊接質(zhì)量不合格，存在嚴(yán)重缺陷，個(gè)別焊縫有陳舊性裂痕。 連接板的檢查包括：1)檢測(cè)連接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求；2)用直尺或靠尺檢查其平整度；3)測(cè)量因螺栓孔等造成的實(shí)際尺寸的減小；4)檢測(cè)有無(wú)裂縫、局部缺損等損傷。 焊縫的檢測(cè)、螺栓連接副的檢測(cè),連接方式一：焊接,焊接材料 焊條應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳鋼焊條（GB/T5117）、低合金鋼焊條（GB/T5118）的規(guī)定 焊接缺陷 連接目前應(yīng)用最廣，出事故也較多，應(yīng)檢查其缺陷。焊縫的缺陷種類不少，如圖所示，有裂紋、氣孔、夾渣、未熔透、虛焊、咬邊、弧坑等。,焊縫的缺陷種類,焊縫外觀質(zhì)量檢查,檢查焊縫缺陷時(shí)，可用超聲探傷儀或射線探測(cè)儀檢測(cè)。在對(duì)焊縫的內(nèi)部缺陷進(jìn)行探傷前應(yīng)先進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查。 焊縫表面質(zhì)量的檢驗(yàn)可目測(cè)或用10倍放大鏡，當(dāng)存在疑義時(shí)，采用磁粉或滲透探傷。如果焊縫外觀質(zhì)量不滿足規(guī)定要求，需進(jìn)行修補(bǔ)。 焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗(yàn)尺測(cè)量。焊縫檢驗(yàn)尺由主尺、多用尺和高度標(biāo)尺構(gòu)成，可用于測(cè)量焊接母材的坡口角度、間隙、錯(cuò)位、焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高度。,構(gòu)件(焊縫)的無(wú)損檢測(cè)方法 金屬探傷五種無(wú)損檢測(cè)方法,磁粉探傷原理,外加磁場(chǎng)對(duì)工件(只能是鐵磁性材料)進(jìn)行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，則它各部位的磁特性基本一致，而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時(shí)，由于它們會(huì)在工件上造成氣隙或不導(dǎo)磁的間隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件內(nèi)磁力線的正常傳播遭到阻隔，根據(jù)磁連續(xù)性原理，這時(shí)磁化場(chǎng)的磁力線就被迫改變路徑而逸出工件，并在工件表面形成漏磁場(chǎng)，如下圖。,漏磁場(chǎng)的形成,磁粉檢測(cè)基本方法,漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度主要取決磁化場(chǎng)的強(qiáng)度和缺陷對(duì)于磁化場(chǎng)垂直截面的影響程度。利用磁粉就可以將漏磁場(chǎng)給予顯示或測(cè)量出來(lái)，從而分析判斷出缺陷的存在與否及其位置和大小。 將鐵磁性材料的粉未撒在工件上，在有漏磁場(chǎng)的位置磁粉就被吸附，從而形成顯示缺陷形狀的磁痕，能比較直觀地檢出缺陷。這種方法是應(yīng)用最早、最廣的一種無(wú)損檢測(cè)方法。,適用：探測(cè)鋼材或焊縫內(nèi)部缺陷如裂紋、孔洞、夾雜等。 設(shè)備：金屬超聲波檢測(cè)儀、探頭(直探頭、斜探頭)。 原理：高頻超聲波在金屬中傳播時(shí)，遇到不同介質(zhì)(如缺陷)，會(huì)在介面上產(chǎn)生部分反射，探頭接收后經(jīng)放大等處理，即在示波屏上顯示出各介面的反射波及其相對(duì)位置，依此判斷缺陷位置及性質(zhì)。,焊縫探傷主要采用斜探頭,(2) 超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷,連接方式二：螺栓連接,對(duì)于螺栓連接，可用目測(cè)、錘敲相結(jié)合的方法檢查。并用扭力扳手(當(dāng)扳手達(dá)到一定的力矩時(shí)，帶有聲、光或其他指示的扳手)對(duì)螺栓的緊固性進(jìn)行復(fù)查，尤其對(duì)高強(qiáng)螺栓的連結(jié)更應(yīng)仔細(xì)檢查。此外，對(duì)螺栓的直徑、個(gè)數(shù)、排列方式也要一一檢查。,高強(qiáng)度螺栓連接,高強(qiáng)度螺栓有兩類，分別是的大六角頭螺栓和扭剪型螺栓。 施工前，鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝單位應(yīng)按規(guī)定分別進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓的連接摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)。其結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。 高強(qiáng)度大六角頭螺栓應(yīng)在使用前及產(chǎn)品質(zhì)量保證期內(nèi)及時(shí)復(fù)驗(yàn)扭矩系數(shù)；扭剪型高強(qiáng)螺栓應(yīng)復(fù)驗(yàn)緊固軸力。,高強(qiáng)度螺栓連接副施工扭矩檢驗(yàn),高強(qiáng)度螺栓連接副扭矩檢驗(yàn)分扭矩法檢驗(yàn)和轉(zhuǎn)角法檢驗(yàn)兩種，原則上檢驗(yàn)法與施工法應(yīng)相同。扭矩檢驗(yàn)應(yīng)在施擰1h后，48h內(nèi)完成。 抽查數(shù)量：按節(jié)點(diǎn)抽查10%，且不少于10個(gè)，每個(gè)被抽查節(jié)點(diǎn)按螺栓數(shù)抽查10%，且不應(yīng)少于2個(gè)。,扭矩檢驗(yàn)方法,扭矩法：在螺尾端頭和螺母相對(duì)位置劃線，將螺母退回60左右，用扭矩扳手測(cè)定擰回到原來(lái)位置時(shí)的扭矩值。該扭矩值與施工扭矩值的偏差在10以內(nèi)為合格。 轉(zhuǎn)角法：在螺尾端頭和螺母相對(duì)位置劃線，然后全部卸松螺母，在按規(guī)定的初擰扭矩和終擰角度重新擰緊螺栓，觀察與原劃線是否重合。終擰轉(zhuǎn)角偏差在10以內(nèi)為合格。,變形檢測(cè)（A）,測(cè)量尺寸不大于6m的鋼構(gòu)件的變形，可用拉線吊線錘的方法。并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 測(cè)量構(gòu)件彎曲變形時(shí)，從構(gòu)件兩端拉緊一根細(xì)鋼絲或細(xì)線，然后測(cè)量跨中位置構(gòu)件與拉線之間的距離，該數(shù)即是構(gòu)件的變形。 2 測(cè)量構(gòu)件垂直度時(shí)，從構(gòu)件上端吊一線錘直至構(gòu)件下端，當(dāng)線錘處于禁止?fàn)顟B(tài)后，測(cè)量吊錘中心與構(gòu)件下端的距離，該數(shù)即是構(gòu)件的頂端側(cè)向水平位移。,變形檢測(cè)（C）,尺寸大于6m 的鋼構(gòu)件垂直度、側(cè)向彎曲矢高以及鋼結(jié)構(gòu)整體垂直度與整體平面彎曲宜采用全站儀或經(jīng)緯儀檢測(cè)?？捎糜?jì)算測(cè)點(diǎn)間的相對(duì)位