云桂鐵路培訓--檢測技術2.doc

本文由yvgong2020貢獻 ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 混凝土非破損檢測 1、混凝土非破損檢測 混凝土非破損檢測定義 混凝土非破損檢測 在不破壞構件和結構使用性能的情況下， 在不破壞構件和結構使用性能的情況下， 利用聲、 磁和射線等方法， 利用聲、光、熱、電、磁和射線等方法，測定 有關材料、構件和結構的性能， 有關材料、構件和結構的性能，統(tǒng)稱為工程建 筑無損檢測技術。 筑無損檢測技術。 2、特點 不破壞（或小破壞）建筑物的結構， （1）不破壞（或小破壞）建筑物的結構，不 影響使用性能,簡便快速,可連續(xù)、 影響使用性能,簡便快速,可連續(xù)、反復 檢測,可進行非接觸檢測； 檢測,可進行非接觸檢測； 直接、全面、真實反映材料、 （2）直接、全面、真實反映材料、結構的質 量和力學性能； 量和力學性能； 能獲得破壞試驗不能獲得的信息， （3）能獲得破壞試驗不能獲得的信息，如缺 陷信息包括空洞、疏松、開裂等； 陷信息包括空洞、疏松、開裂等； 既可以對新工程又可以對舊工程應用； （4）既可以對新工程又可以對舊工程應用； 受影響因素較多，精度要差些。 （5）受影響因素較多，精度要差些。 3、分類 強度測試： （）強度測試： 回彈法、超聲法、撥出法、鉆芯法、 回彈法、超聲法、撥出法、鉆芯法、 綜合法； 綜合法； 強度以外的測試： （）強度以外的測試： 自然電位法（銹蝕）、透氣法（ ）、透氣法 自然電位法（銹蝕）、透氣法（滲透 超聲法、攝影法、紅外法（缺陷）、 性)、超聲法、攝影法、紅外法（缺陷）、 核能法（成分） 核能法（成分） 掃描型鋼筋位置測定儀 鋼筋銹蝕測定儀 超聲波儀 4、課程主講內容 回彈法檢測砼強度； 超聲回彈綜合法檢測砼強度； 超聲波檢測砼缺陷； JGJ/T23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程 JGJ/T23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程； CECS02-2005超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程 CECS02-2005超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程。 第一章 回彈法檢測混凝土強度 一、試驗目的 作為檢測已有建筑物的承載力及耐久性的依據(jù). 二、試驗原理 依據(jù)砼強度與其表面硬度之間存在著表面硬 度大砼強度高，硬度大回彈值高的關系；從而使 用回彈儀 回彈儀彈擊砼表面，建立回彈值與抗壓強度校 準的相關關系，用回彈值推算砼的抗壓強度。 回彈儀的構造及分類 構造： 分類：分重型、中型、輕型 磁磚回彈儀 磚回彈儀 三、測試技術 1、試樣選擇 、 用于抽樣推定的結構或構件，隨機抽取 的數(shù)量不少于結構或構件總數(shù)的30%，且不 少于10件。 2、測區(qū)選擇 、 (1)每一測區(qū)的大小一般約為400cm2；從每 一個測區(qū)測取16個回彈值，剔除3個最大值 和3個最小值，計算余下的10個回彈值的平 均值作為測區(qū)平均回彈值Rm Rm。 Rm (2)長度不小于3m的每一試樣的測區(qū)數(shù)應不少于 10個，長度小于3m且高度低于0.5m的試件，其測 區(qū)數(shù)不應少于5個。測區(qū)宜選在混凝土澆筑的側面， 且在兩相對側面交錯對稱布置。 (3)相鄰兩測區(qū)的間距不宜2m，相鄰兩測點的間 距一般不2cm，測點距結構或構件邊緣或外露鋼筋、 鐵件的距離一般不3cm。 (4)測區(qū)表面平整、干燥、清潔，在測區(qū)上均勻分 布測點，同一測點只允許彈擊一次。 3、回彈值的修正 、 測試時回彈儀應是水平方向且彈擊面為 角度修正： 混凝土的澆筑側面，否則，應對回彈值先進 行角度修正，然后再進行澆筑面的修正。 見表 測試面修正： 見表 4、碳化深度修正 、 混凝土的碳化是指大氣中的二氧化碳 與混凝土中的Ca(OH)2起化學反應，生成 中性的碳酸鹽CaCO3?；炷林袖摻畋３?純化狀態(tài)的最低堿度是PH11.5，而碳化 結果可使PH值低于9，甚至更低。鋼筋的 銹蝕將不可避免。 4、碳化深度修正 、 碳化深度的測定：用濃度1%的酚酞溶 液及鋼卡尺來測定碳化深度dm值。 修正： (1)當dm0.4mm，按無碳化處理； (2)當0.4mmdm=6mm，按6mm處理； 四、砼強度推定 試樣砼強度平均值及標準差： n mf c = cu, f i=1 c cu,i ； n Sfc = cu c ( f cu,i )2 ? n(mf c )2 i =1 cu n n ?1 結構或構件的砼強度推定值的確定： (2)當按批抽樣檢測時，保證率要達到95%： (1)當按單個構件檢測時，單個構件的砼 f cu 強度推定值 m ,e 取該構件各測區(qū)中最小的 f cu,e1 = f ?1.645S f f 。 取大值 n c cu , min c cu c cu f cu,e2 = mf c cu, min 1 c = f cu,min,i n i=1 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 回彈法檢測混凝土抗壓強度在我國使用 已達四十余年,因其簡便、靈活、準確、可靠、 快速、經(jīng)濟等特點而倍受施工單位及工程檢測 單位的青睞,是我國目前工程檢測中應用最為 廣泛的檢測混凝土抗壓強度方法之一。但回彈 法在使用過程中還是出現(xiàn)了較多的操作不規(guī)范、 隨意性大、計算方法不當?shù)葐栴},造成了較大 的測試誤差。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 1、注意回彈法檢測的適用條件 按回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī) 程(JGJ/T23-2001) 進行檢測。必須注意按 此規(guī)程進行回彈的使用前題是僅適用于普通混 凝土抗壓強度的檢測，不包括特殊成型工藝， 且要求被測混凝土的內外質量基本一致,當混 凝土表層與內部質量有明顯差異,如遭受化學 腐蝕、火災、凍傷,或內部存在缺陷時,不能直 接采用回彈法檢測混凝土強度。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 2、回彈儀的率定 測試前必須進行回彈儀的率定試驗，回 彈儀的質量及測試性能直接影響混凝土強度推 定的準確性,只有性能良好的回彈儀才能保證 測試結果的可靠性?；貜梼x的標準狀態(tài)應是在 洛氏硬度HRC 為60 2 的標準鋼砧上,垂直向 下彈擊三次,其平均率定值應為80 2 ,否則 回彈儀必須進行調整或校驗。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 2、回彈儀的率定 在單個構件檢測中,一般只需測試前進行 率定即可,但在大批量檢測時,由于受現(xiàn)場灰粉 及回彈儀自身穩(wěn)定性等因素的影響,隨著工作 時間的延長,回彈儀的工作狀態(tài)逐漸低于標準 狀態(tài)。在大批量檢測時,應隨身攜帶標準鋼砧, 以便隨時進行率定檢測,適時更換,從而保證檢 測結果的精確性。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 3、測區(qū)選擇要正確 相鄰兩測區(qū)的間距應控制在2m以內,測區(qū)離 構件端部或施工縫邊緣的距離不宜小于0.2m; 測區(qū)盡量選在使回彈儀處于水平方向檢測, 要 分布均勻, 并應避開預埋件。用于回彈檢測的 混凝土構件,表面應清潔、平整,不應有疏松層、 浮漿、油垢、蜂窩、麻面。測區(qū)的布置應該避 免以上薄弱部位。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 4、測試過程要規(guī)范,切忌隨意操作 回彈法本身是一種科學的操作方法, 工程 檢測的人員應通過主管部門認可的專業(yè)培訓， 并持有相應的資格證書,不容許操作人員隨意 操作，因為回彈的精度也取決于操作人員用力 是否合適和均勻,是否垂直于結構或構件的表 面,是否規(guī)范操作。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 5、消除測試面因素的影響 在檢測時經(jīng)常遇到麻面或有浮漿的構件, 回彈前必須有砂輪磨平,否則結果偏低。在測 試面達到清潔、平整的前提下,還需注意混凝 土表層是否干燥,混凝土的含水率會影響其表 面的硬度,混凝土在水泡之后會導致其表面硬 度降低。建議采用自然干燥的方式。禁止采用 熱火、電源強制干燥,以防混凝土面層被灼傷, 影響檢測精度。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 6、注意碳化深度的測量 碳化深度值的測量準確度直接影響推定混 凝土強度的精度。碳化深度應為垂直距離,而 非孔洞中呈現(xiàn)的非垂直距離。測量碳化深度值 時最好用專用測量儀器,不能采用目測方法。 注意已用粉刷砂漿覆蓋的構件碳化深度,由于 測試面受水泥砂漿的充填滲透影響,其表層含 堿量較高, 易使人產(chǎn)生視覺誤差,認為其碳化 深度值很小。此時應認真觀察測試孔,確定混 凝土實際的碳化深度。 五、如何提高回彈法檢測混凝土強度質量 7、建立本地區(qū)的專用測強曲線 規(guī)程中雖給出了全國通用回彈法檢測 的測強曲線及強度值換算表,但僅綜合考慮到 全國各地的原材料使用情況,沒有把碎、卵石 普通混凝土區(qū)分開來,而實際上回彈法檢測碎、 卵石普通混凝土強度是有很大差異的。因此, 建立本地區(qū)的專用測強曲線, 充分考慮本地區(qū) 的混凝土原材料、氣候條件和成型養(yǎng)護工藝, 通過試驗、校核、修正所建立的曲線，能有效 地提高回彈法的檢測精度。 第二章 超聲超聲-回彈綜合法檢測砼強度 超聲回彈綜合法檢測混凝土強度是 目前我國使用較廣的一種結構中混凝土強 度非破損檢測方法。它較之單一的超聲或 回彈非破損檢測方法具有精度高、適用范 圍廣等優(yōu)點。 第二章 超聲超聲-回彈綜合法檢測砼強度 上世紀六十年代羅馬尼亞率先采用超聲回 彈綜合法測強，我國1988年制訂了超聲回 彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程。2005年 由中國建筑科學研究院會同有關單位再次修訂 了規(guī)程，并于2005年12月1日執(zhí)行。簡稱 綜合法。 一、基本原理 1、超聲波 超聲波是指頻率為超過20kHz的聲波， 超聲波是指頻率為超過20kHz的聲波， 超聲波的發(fā)生： 利用壓電晶體的壓電效應，在儀器產(chǎn)生的 高頻交變電壓作用下，壓電晶體在厚度上產(chǎn)生 脹縮現(xiàn)象，既機械振蕩，成為超聲波的聲源， 該振動引起臨近介質形成疏密相間的波，即超 聲波。 一、基本原理 1、超聲波 超聲波的接收： 當回聲信號作用于壓電晶體上，相當于對 其施加一外力（機械能），壓電晶體兩邊將產(chǎn) 生攜帶回聲信息的微弱電壓信號，將這種電壓 信號經(jīng)過放大、處理之后，即能產(chǎn)生在熒屏上 顯示出用于診斷的聲像圖。 一、基本原理 2、超聲測強的原理 混凝土抗壓強度 與超聲波在其內部傳播 時的速度有一定的相關性，這就是超聲法檢測 混凝土強度的基本原理?；炷翉姸仍礁撸?聲波在混凝土中傳播的波速也越大，反之波速 就小。 一、基本原理 3、超聲回彈綜合法檢測混凝土強度原理 超聲回彈綜合法是利用超聲法和回彈法兩 種獨立的檢測手段聯(lián)合進行檢測建筑結構和構 件混凝土的抗壓強度，它較之單一檢測方法具 有檢測精度高、適用范圍廣和測試結果可信度 高等優(yōu)點，因此，在混凝土構件的質量控制及 檢測結構和構件混凝土強度中得到廣泛的應用。 一、基本原理 相關數(shù)學關系式為： c f cu = a (v ) b ( R ) c 式中：a,b,c-為試驗系數(shù)。 二、測試技術 1、測點布置 (1)超聲測點布置在回彈測試的同一測區(qū)內， 先進行回彈測試，然后再進行超聲測試。 (2)在每個測區(qū)內的 相對測試面上，各布 置三個超聲測點，且 發(fā)射和接收換能器的 軸線在同一軸線上。 2、測區(qū)聲速計算 v = L tm ； t m = (t1 + t 2 + t 3 ) / 3 v 測區(qū)聲速值(km/s)； L 超聲測距(mm)； t m 測區(qū)平均聲時值( ) t1 、t2 、t3 分別為測區(qū)中三個測點的聲時值。 測試面修正： 為頂、底面時： v = v = 1 . 034 =1 為側面時： 3、傳播時間計算 鋼筋軸線垂直于測試方向： 鋼筋軸線平行于測試方向： L ? Ld Ld ti = + v i vs t 最小 = L vs + 2a ? 2 v s2 ? v v s ? v 當 v s ? v L a ? 2 v s + v 時鋼筋對測試結果無影響。 即超聲測量線離開鋼筋軸線(1/6-1/8)L時， 可以不考慮鋼筋的影響。 三、砼強度推定 1、優(yōu)先采用專用或地區(qū)測強曲線推定 2、也可按下列公式計算： 粗骨料為卵石： 粗骨料為碎石： c f cu ,i = 0.0038(vi )1.23 ( Rmi )1.95 c f cu ,i = 0 . 008 ( v i ) 1 .72 ( R mi ) 1 .57 砼強度推定值確定方法與回彈法基本相同。 四、超聲測強的主要影響因素 1、原材料及配合比的影響 1) 水泥品種的影響。早齡期的混凝土,不同 的水泥強度發(fā)展規(guī)律并不一致,有的水泥早期 強度高,有的后期強度高。 2) 礦物細摻料的影響。高強或高性能混凝土 摻加礦物細料,礦物細料（如：硅灰）提高了 超聲聲速值,主要原因是硅灰僅是水泥顆粒直 徑的1/ 100 ,具有高度的分散性,可以充分地 填充在水化水泥顆粒之間,提高漿體硬化后的 密實度。 四、超聲測強的主要影響因素 1、原材料及配合比的影響 3) 粗骨料的品種和含量影響。石子品種的影 響并不顯著, 但是,由于碎石表面粗糙,有利于 水泥石和骨料的粘結,強度要比卵石高。 4) 砂率的影響。合理的砂率,使混凝土密實 度增加,粘聚性較好,另一方面,砂率的變化導 致粗骨料含量的變化,雖然砂率的變化對強度 影響不是很大,但是對聲速的影響是不容忽略 的。 四、超聲測強的主要影響因素 1、原材料及配合比的影響 5) 配合比的影響。配合比不同,超聲聲速存 在顯著的差異,各種材料相同的混凝土,由于配 合比的不同,各種原材料的用量在同體積的混 凝土中并不相同,如粗骨料偏多的混凝土,超聲 波傳播的速度就要比粗骨料含量少的混凝土傳 播快,水灰比W/C大的混凝土,由于水分蒸發(fā)較 多,孔隙多,使聲速偏低;相反,W/C小的混凝土, 內部密實,水分蒸發(fā)后留下的孔隙少,超聲波傳 播速度快。 四、超聲測強的主要影響因素 2、外部條件的影響 1) 齡期的影響。在早齡期的混凝土中,聲速 值的增加大于混凝土強度的增加,隨著齡期增 加,聲速的增加要小于強度的增加。 2) 養(yǎng)護方法的影響。水養(yǎng)比空氣中養(yǎng)護水化 充分,水化產(chǎn)物增加填充了毛細孔,毛細孔孔隙 率減少,使聲速值有所提高。 3) 溫度和含水率的影響。溫度在2040 影響不大,當溫度超過50時,聲速隨溫度的升 高而降低。聲速隨孔隙被水填滿而逐漸增高。 四、超聲測強的主要影響因素 3、其他條件的影響 1) 結構中鋼筋的影響和修正。超聲波在鋼筋 中的傳播速度比在混凝土中高1.2 1.9倍,因 此,在檢測含有鋼筋的混凝土時,所得的聲速值 往往偏大,應根據(jù)情況進行修正。 2) 混凝土的缺陷與損傷。如果混凝土中含有 裂縫,就不能用超聲波檢測混凝土強度,在檢測 時,應結合首波形狀提高準確度,如果首波形狀 發(fā)生改變,說明混凝土內部存在缺陷,此時就不 應繼續(xù)使用超聲聲速換算混凝土強度。 第三章 超聲波檢測結構砼缺陷 一、混凝土裂縫深度檢測 1、概述 混凝土結構由于各種原因普遍存在裂縫。 為了確定裂縫的危害性及制定相應的補救措 施。很關鍵的一點就是要測定裂縫的深度。 應用超聲波檢測混凝土裂縫深度是重要的方 法之一。 第三篇 超聲波檢測結構砼缺陷 一、混凝土裂縫深度檢測 2、超聲波檢測裂縫深度的方法 單面平測法； 雙面斜測法； 鉆空對測法； 另有，沖擊回波法，負波及首波相位反 轉法和正波法。在實際工程中更常用的是單 面平測法。 第三篇 超聲波檢測結構砼缺陷 一、混凝土裂縫深度檢測 3、超聲波單面平測法檢測原理 不跨縫的聲時測量 換能器置于裂縫附近同一側。 將T和R換能器置于裂縫附近同一側。以兩個 換能器內邊緣不同問距l(xiāng) 分別讀取聲時值t0f t0f， 換能器內邊緣不同問距l(xiāng) 分別讀取聲時值t0f，以 ?為縱軸繪、tof為橫軸繪制“時一距”坐標 （圖1） 為縱軸繪、 為橫軸繪制“ 為縱軸繪 tof為橫軸繪制 時一距” 或用回歸分析的方法求出聲時與測距之間的回歸直 線方程； 線方程； 第三篇 超聲波檢測結構砼缺陷 一、空洞的檢測 d = D + 2 h = D + 2 a 2 ? ( L / 2) 2 td 2 L 2 ? 2 2 L td 2 L 2 = D+2 ? tc 2 2 = D + 2 v c t = D + L d 2 ? 1 tc D td tc L 換能器的直徑； 缺陷處的最大傳播時間； 無損傷砼中超聲波傳播的平均時間； 發(fā)射探險頭與接收探頭間距。 二、裂縫的檢測 1、貫穿裂縫的檢測；2、未貫穿裂縫的檢測 3、垂直裂縫深度的 4、斜裂縫的檢測 檢測； L T1 2 h= ?1 2 T0 T0 ：無裂縫砼中的傳播時間。 a + b = t1 v c a + d = t 2 vc b 2 = a 2 + x12 ? 2ax1 cos 2 d 2 = a 2 + x 2 ? 2ax 2 cos T1 ：有裂縫砼中的傳播時間。 三、表層缺陷的檢測 平 測 法 測 點 布 置 2 a 2 + x 2 L0 ? 2 x t= + v1 v2 ；x = av1 2 v 2 ? v12 L0 a= 2 v 2 ? v1 v 2 + v1 v1 v2 層 的 層 的 m/s) m/s) 頭 之 間 距 離 的 關 系 曲 線 探 收 接 、 射 發(fā) 與 間 時 播 傳 L1? 2 v1 = tg = ?t1? 2 L3? 4 v 2 = tg = ?t 3? 4 一、鉆芯法檢測砼強度 試驗四 鉆芯法與拔出法檢測砼強度 技術要求： (1)鉆芯直徑：最大骨料粒徑的3倍； (2)鉆芯高度：為直徑的0.952.05倍； (3)養(yǎng)護條件：自然和潮濕； (