橋梁材質(zhì)檢測方法

1、5.1.1 混凝土強(qiáng)度測試1、基本原理 橋梁檢測作業(yè)車回彈法是采用電子回彈儀的彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，并以重錘被反彈回來的距離(稱回彈值，指反彈距離與彈簧初始長度之比)作為強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo)來推算混凝土強(qiáng)度，電子回彈儀是利用電子芯片自動記錄測試結(jié)果并加以分析。2、測區(qū)布置抽檢構(gòu)件數(shù)量滿足橋梁評定需要。每構(gòu)件布置10個(gè)測區(qū)。構(gòu)件的測區(qū)滿足下列要求： 測區(qū)布置在混凝土澆筑方向的側(cè)面； 測區(qū)均勻分布，相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m； 鋼筋混凝土電子回彈儀測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件； 測區(qū)尺寸為200mm×200mm。3、注意事項(xiàng) 測試面應(yīng)清潔、干燥、平整，不應(yīng)有接縫、修飾面層、浮漿

2、和油垢，并避開蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平，并擦凈殘留粉塵；每測區(qū)讀取16個(gè)回彈值。5.1.2 碳化深度測試1、檢測方法應(yīng)用1%酚酞酒精溶液試劑(酸堿指示劑)噴灑在混凝土新鮮破損面上，根據(jù)新鮮破損面上指示劑顏色變化的交界位置用碳化深度測試儀量測混凝土的碳化深度。測量碳化深度時(shí)，在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度，然后除凈孔洞中的粉末和碎碎屑后，立即用濃度為1的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，再用測量工具測量已經(jīng)碳化 碳化深度測量儀和未碳化混凝土界面到混凝土表面的垂直距離多次，精度為0.5mm，取其平均值，即為實(shí)測混凝土的碳化深度。2、基本原理混

3、凝土的碳化是指混凝土中的成分(主要為Ca(OH)2)與滲透進(jìn)混凝土中的CO2和其他酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程?；炷撂蓟竺芏群蛷?qiáng)度會有所提高，表面硬度增大，但碳化后混凝土堿度降低，鋼筋表面的鈍化膜遭到破壞而使鋼筋產(chǎn)生銹蝕。此外，碳化會加劇混凝土的收縮導(dǎo)致混凝土開裂。當(dāng)混凝土碳化深度等于鋼筋保護(hù)層厚度時(shí)，鋼筋會失去混凝土保護(hù)而開始全面銹蝕?；炷恋奶蓟疃仁窃u價(jià)混凝土質(zhì)量和耐久性的重要指標(biāo)之一。3、測區(qū)布置混凝土碳化深度檢測是在回彈值測量完畢后在代表性位置上進(jìn)行，測區(qū)數(shù)不少于回彈測區(qū)數(shù)的30%，每一測區(qū)布置三個(gè)測孔，三個(gè)測孔應(yīng)呈“品”字排列，孔距應(yīng)大于3倍的孔徑。5.1.3 鋼筋銹蝕測試1、檢

4、測方法及判別標(biāo)準(zhǔn)檢測方法為混凝土半電池電位試驗(yàn)方法，這種方法是利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反映引起的電位變化來測定鋼筋銹蝕狀態(tài)的一種方法，通過測定鋼筋/混凝土與在混凝土表面上參考電極之間連成的系統(tǒng)所反映的電位差，評定鋼筋的銹蝕狀態(tài)。當(dāng)構(gòu)件中鋼筋表面陰極陽化性能變化不大時(shí)，鋼筋半電池電位主要取決于陽極性狀：陽極鈍化，電位偏正，活化，電位偏負(fù)。 鋼筋銹蝕儀水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程JTJ270-98的評定標(biāo)準(zhǔn)：半電池電位正向大于-200mV，則此區(qū)域發(fā)生鋼筋銹蝕概率小于10%。半電池電位負(fù)向大于-350mV，此區(qū)域發(fā)生鋼筋銹蝕概率大于90%半池電位在-200350mV范圍內(nèi)，則此區(qū)域鋼筋鋼筋腐蝕性狀不

5、確定。 鋼筋銹蝕狀態(tài)的判據(jù)表 表5.1-1電位水平mV鋼筋狀態(tài)0-100未銹蝕狀態(tài)-100-200發(fā)生銹蝕的概率<10%，可能有銹蝕-200-300銹蝕狀態(tài)不確定，可能有坑蝕-300-400發(fā)生銹蝕的概率>90%，全面銹蝕-400以上(絕對值)肯定銹蝕，銹蝕嚴(yán)重相鄰兩測點(diǎn)的測值相差150Mv(高電位梯度)更負(fù)的測值處判為銹蝕2、測試方法應(yīng)選擇有跡象表明鋼筋已銹或可能銹蝕的有代表的結(jié)構(gòu)部位作為測區(qū)；對混凝土表面打磨，并將打磨掉的粉塵雜物徹底除凈；在測區(qū)上布置20×20cm的測試網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為測點(diǎn)。5.1.4 鋼筋位置、鋼筋保護(hù)層厚度檢測1、檢測方法采用電磁感應(yīng)法的原理，利

6、用鋼筋位置探測儀進(jìn)行鋼筋位置和混凝土保護(hù)層厚度測量。檢測時(shí)將鋼筋探測儀的傳感器在構(gòu)件測區(qū)表面縱橫向平行移動，顯示屏上即可顯示鋼筋位置圖示，通過專用軟件分析后可得鋼筋直徑及保護(hù)層厚度。2、基本原理鋼筋位置探測儀采用電磁感應(yīng)法的原理，由儀器內(nèi)部的線圈產(chǎn) 鋼筋分布保護(hù)層測試儀生電磁場，當(dāng)磁場中存在磁介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生感生電流以抵消原磁場的強(qiáng)度，這一感生電磁被儀器接收，并根據(jù)鋼筋直徑及位置與感生電流大小的關(guān)系，由接收的感生電流的大小來判斷鋼筋直徑及保護(hù)層厚度。3、測區(qū)及測點(diǎn)布置抽檢構(gòu)件數(shù)量滿足橋梁評定需要。每構(gòu)件布置3個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)布置10個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)間距小于傳感器長度。相鄰測區(qū)之間的距離大于2m，在施測

7、面上均勻布置。當(dāng)構(gòu)件最大尺寸大于5m時(shí)，測區(qū)數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。4、注意事項(xiàng)測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整，避開蜂窩、麻面、預(yù)埋件等部位；保護(hù)層厚度測點(diǎn)值取23個(gè)測點(diǎn)的平均值，準(zhǔn)確至1mm；鋼筋直徑測量值取510個(gè)測點(diǎn)的平均值；當(dāng)有外加磁場影響或鋼筋為高強(qiáng)鋼筋時(shí)需對測值進(jìn)行修正。5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定測量部位各測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度實(shí)測值 測量部位混凝土保護(hù)層厚度特征值 式中：Di為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測量部位測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度，n為測點(diǎn)數(shù)；S為測量部位測點(diǎn)保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差，；K為合格判定系數(shù)值，見表5.1-2所列。混凝土保護(hù)層厚度合格判定系數(shù)值 表5.1-2n1015162425K1.6951.6451.595根

8、據(jù)測量部位實(shí)測保護(hù)層厚度特征值與設(shè)計(jì)值的比值，來判定混凝土保護(hù)層厚度對結(jié)構(gòu)耐久性的影響，見表5.1-3所列?；炷帘Ｗo(hù)層厚度對結(jié)構(gòu)耐久性的影響判定 表5.1-3評定標(biāo)度/對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響10.95影響不顯著20.850.95有輕度影響30.700.85有影響40.550.70有較大影響50.55鋼筋易失去堿性保護(hù)，發(fā)生銹蝕材質(zhì)專項(xiàng)試驗(yàn)是由專業(yè)檢測工程師借助相應(yīng)的檢測儀器設(shè)備(如橋梁檢測車、回彈儀、超聲檢測儀、鋼筋銹蝕儀、鋼筋位置探測儀等)，通過一定的物理、化學(xué)等無損手段對橋梁進(jìn)行檢測。旨在對橋梁結(jié)構(gòu)的外觀檢查中未能觸及或未能發(fā)現(xiàn)的、潛在的病害及橋梁在多年運(yùn)營后材料劣化程度的檢測評定，為橋

9、梁的病害原因分析及橋梁整體技術(shù)狀況評定提供依據(jù)。我們將對標(biāo)段內(nèi)每一座橋梁進(jìn)行以下各項(xiàng)材質(zhì)試驗(yàn)：7.3.4.1 超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度1、檢測方法混凝土強(qiáng)度檢測以超聲回彈綜合法為主，回彈法為輔。超聲回彈綜合法是同時(shí)使用回彈法和超聲法對混凝土同一測區(qū)進(jìn)行檢測的方法，它可以彌補(bǔ)單一方法固有的缺陷，做到互補(bǔ)。2、基本原理回彈法是采用回彈儀的彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，并以重錘被反彈回來的距離（稱回彈值，指反彈距離與彈簧初始長度之比）作為強(qiáng)度相關(guān)指標(biāo)來推算混凝土強(qiáng)度。超聲在混凝土中的傳播速度與混凝土的彈性模量有著密切的相關(guān)關(guān)系，而混凝土的彈性模量在相當(dāng)程度上可以反應(yīng)強(qiáng)度大小。通過試驗(yàn)建

10、立起超聲聲速和混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，并借以推定混凝土的強(qiáng)度。3、測區(qū)布置抽檢構(gòu)件數(shù)量滿足橋梁評定需要。每構(gòu)件布置10個(gè)測區(qū)。構(gòu)件的測區(qū)滿足下列要求：測區(qū)布置在混凝土澆筑方向的側(cè)面；測區(qū)均勻分布，相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m；測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；測區(qū)尺寸為200mm×200mm。4、注意事項(xiàng)測試面應(yīng)清潔、干燥、平整，不應(yīng)有接縫、修飾面層、浮漿和油垢，并避開蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平，并擦凈殘留粉塵；測量超聲聲速時(shí)，為保證換能器與混凝土耦合良好，用黃油為耦合劑；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測區(qū)，先進(jìn)行回彈測試，后進(jìn)行超聲測試；超聲測點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)，每個(gè)測區(qū)

11、內(nèi)的相對測試面上，應(yīng)各布置3個(gè)測點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上；每測區(qū)讀取16個(gè)回彈值；測試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1s，聲速值應(yīng)精確至0.01km/s。超聲測距的測量誤差不大于±1%。7.3.4.2 混凝土碳化深度測試1、檢測方法應(yīng)用1%酚酞酒精溶液試劑（酸堿指示劑）噴灑在混凝土新鮮破損面上，根據(jù)新鮮破損面上指示劑顏色變化的交界位置用碳化深度測試儀量測混凝土的碳化深度。測量碳化深度時(shí)，在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度，然后除凈孔洞中的粉末和碎碎屑后，立即用濃度為1的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，再用測量工具測量已經(jīng)碳化和未碳化混凝土界面到

12、混凝土表面的垂直距離多次，精度為0.5mm，取其平均值，即為實(shí)測混凝土的碳化深度。2、基本原理混凝土的碳化是指混凝土中的成分（主要為Ca(OH)2）與滲透進(jìn)混凝土中的CO2和其他酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程?；炷撂蓟竺芏群蛷?qiáng)度會有所提高，表面硬度增大，但碳化后混凝土堿度降低，鋼筋表面的鈍化膜遭到破壞而使鋼筋產(chǎn)生銹蝕。此外，碳化會加劇混凝土的收縮導(dǎo)致混凝土開裂。當(dāng)混凝土碳化深度等于鋼筋保護(hù)層厚度時(shí)，鋼筋會失去混凝土保護(hù)而開始全面銹蝕?；炷恋奶蓟疃仁窃u價(jià)混凝土質(zhì)量和耐久性的重要指標(biāo)之一。3、測區(qū)布置混凝土碳化深度檢測是在回彈值測量完畢后在代表性位置上進(jìn)行，測區(qū)數(shù)不少于回彈測區(qū)數(shù)的30%，每一

13、測區(qū)布置三個(gè)測孔，三個(gè)測孔應(yīng)呈“品”字排列，孔距應(yīng)大于3倍的孔徑。7.3.4.3 混凝土裂縫深度檢測1、測試原理裂縫深度直接反映了裂縫對截面的破壞和削弱程度，所以要評定裂縫對構(gòu)件截面工作狀態(tài)的影響，必須較為準(zhǔn)確地掌握裂縫的開展深度。裂縫深度的探測多采用平測法。其測試方法和原理是：當(dāng)發(fā)射換能器和接收換能器的連線通過裂縫時(shí)，由于裂縫破壞了混凝土的連續(xù)性，聲能在裂縫處產(chǎn)生很大衰減，穿過裂縫傳播到接收換能器的首波信號很微弱，波形畸變，其波幅或頻率與等測距的無縫混凝土比較，存在顯著差異，據(jù)此可以判定裂縫深度及其在水平方向是否貫通。2、測試方法平測法測量深度時(shí)，應(yīng)在裂縫的被測部位以不同的測距同時(shí)按跨縫和不

14、跨縫布置測點(diǎn)進(jìn)行聲時(shí)測量。當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位具有兩個(gè)相互平行的表面時(shí)，可采用斜測法，分別在兩個(gè)平行的側(cè)面上對應(yīng)布置跨縫和不跨縫測點(diǎn)，檢測時(shí)，將探頭沿構(gòu)件側(cè)面逐點(diǎn)移動，進(jìn)行聲時(shí)測量。3、計(jì)算公式 被檢測部位砼聲速C的計(jì)算： ；Ci：不跨縫第i點(diǎn)聲速，ti：不跨縫第i點(diǎn)聲時(shí)，li：不跨縫第i點(diǎn)測距。 被測部位裂縫深度h的計(jì)算: C：被檢測部位砼聲速，t1：跨縫第1點(diǎn)聲時(shí)，l1：跨縫第1點(diǎn)測距。圖7.3-3 平測法測試裂縫深度圖7.3-4 混凝土缺陷檢測原理示意圖7.3.4.4 鋼筋探測與保護(hù)層厚度測試1、檢測方法采用電磁感應(yīng)法的原理，利用鋼筋位置探測儀進(jìn)行鋼筋位置和混凝土保護(hù)層厚度測量。檢測時(shí)將鋼筋

15、探測儀的傳感器在構(gòu)件測區(qū)表面縱橫向平行移動，顯示屏上即可顯示鋼筋位置圖示，通過專用軟件分析后可得鋼筋直徑及保護(hù)層厚度。2、基本原理鋼筋位置探測儀采用電磁感應(yīng)法的原理，由儀器內(nèi)部的線圈產(chǎn)生電磁場，當(dāng)磁場中存在磁介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生感生電流以抵消原磁場的強(qiáng)度，這一感生電磁被儀器接收，并根據(jù)鋼筋直徑及位置與感生電流大小的關(guān)系，由接收的感生電流的大小來判斷鋼筋直徑及保護(hù)層厚度。3、測區(qū)及測點(diǎn)布置抽檢構(gòu)件數(shù)量滿足橋梁評定需要。每構(gòu)件布置3個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)布置10個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)間距小于傳感器長度。相鄰測區(qū)之間的距離大于2m，在施測面上均勻布置。當(dāng)構(gòu)件最大尺寸大于5m時(shí)，測區(qū)數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。4、注意事項(xiàng)測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整，避開蜂窩、麻面、預(yù)埋件等部位；保護(hù)層厚度測點(diǎn)值取23個(gè)測點(diǎn)的平均值，準(zhǔn)確至1mm；鋼筋直徑測量值取510個(gè)測點(diǎn)的平均值；當(dāng)有外加磁場影響或鋼筋為高強(qiáng)鋼筋時(shí)需對測值進(jìn)行修正。5、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定測量部位各測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度實(shí)測值測量部位混凝土保護(hù)層厚度特征值式中：Di為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測量部位測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度，n為測點(diǎn)數(shù)；S為測量部位測點(diǎn)