結(jié)構(gòu)非破損檢驗(yàn)與建筑物可靠性鑒定(共37頁(yè)).ppt

1、結(jié)構(gòu)非破損檢驗(yàn)與建筑物可靠性鑒定 1 概述 一、破損檢測(cè) 對(duì)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)施加所需的作用（荷載），測(cè)量所需的參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確缺點(diǎn)：費(fèi)工費(fèi)時(shí)，局部，有時(shí)荷載（水平地震力）不易實(shí)現(xiàn)一般進(jìn)行抽樣檢測(cè)驗(yàn)證或重點(diǎn)部位（可用前面幾章所講的方法進(jìn)行）二、非破損檢測(cè) 在不破壞（或微破壞）結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不影響結(jié)構(gòu)整體工作性能和不危及結(jié)構(gòu)安全情況下，利用和依據(jù)物理的力、聲、光、磁、射線等原理，技術(shù)和方法，測(cè)定與結(jié)構(gòu)材料性能相關(guān)的各物理量，并依次推定結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的強(qiáng)度和內(nèi)部缺陷。優(yōu)點(diǎn)：省工省時(shí)，全面（可進(jìn)行大面積檢測(cè)）比較反映實(shí)際（試塊與結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)條件不一致強(qiáng)度必有誤差），不破壞結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：有一定的誤差檢測(cè)對(duì)象混凝

2、土鋼材砌體采用非破損檢測(cè)的原因1 評(píng)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量1）對(duì)有爭(zhēng)議的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行評(píng)定爭(zhēng)議：試塊質(zhì)量缺乏代表性（明顯與實(shí)際結(jié)構(gòu)不一致）試塊數(shù)量不夠，沒(méi)有留試塊2）給出受災(zāi)后（火、凍、化學(xué)侵蝕等）構(gòu)件材料的強(qiáng)度2 加強(qiáng)施工管理，控制施工進(jìn)度對(duì)拆模，滑模、吊裝、張拉等工序提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際強(qiáng)度3 為改建，擴(kuò)建，維修提供設(shè)計(jì)依據(jù)。診斷已建結(jié)構(gòu)的承載 力和耐久性。評(píng)定已建結(jié)構(gòu)的可靠度等級(jí)及估算剩余壽 命2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測(cè) 1、非破損檢測(cè)：尋找不損傷砼又與砼強(qiáng)度有關(guān)系的物理量，在構(gòu)件上測(cè)量物理量與砼強(qiáng)度的關(guān)系，推算砼強(qiáng)度的換算值，一部推斷砼強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。 方法有：回彈法、超聲法、射線法等。 2、半破損法（局

3、部微破損法）；在不顯著影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力為前提，直接在結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行局部小范圍破壞性試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)值與混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系，換算砼強(qiáng)度的測(cè)試值。或直接在砼構(gòu)件上取樣，試樣在試驗(yàn)室進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，據(jù)此推斷砼強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。 方法有：鉆芯法、拔出法、刻痕法、射擊法等。 3、破損法：砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)體受到破壞方法有：荷載試驗(yàn)法、振動(dòng)破壞試驗(yàn)法、實(shí)體解體測(cè)定法等。 2.1 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)1?；貜椃?（1）原理通過(guò)測(cè)定混凝土表面硬度，確定混凝土的強(qiáng)度。 （2）儀器： 混凝土回彈儀用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量重錘，在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力推動(dòng)下，撞擊被測(cè)物體表面，根據(jù)重錘回彈能量的大小，確定被物體的硬度。建立硬度與強(qiáng)度關(guān)系 當(dāng)重錘撞擊混

4、凝土表面后，混凝土表面局部發(fā)生塑性變形，一部分動(dòng)能被混凝土吸收，另一部分回傳給重錘，使重錘回彈。據(jù)此利用回彈高度可間接反映混凝土的表面硬度，并建立與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系。一般硬度低，塑性變形大，吸收能量多，回傳給重錘的能量少，重錘回彈高度小，儀器的數(shù)值小，強(qiáng)度也低?；蛘叻粗??；貜梼x的構(gòu)造回彈法的影響因素： 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，回彈法的影響因素很多。有：水泥品種及標(biāo)號(hào)、水泥用量、沙子種類、石子粒徑、外加劑、配比、成型方法，這些因素影響不顯著，不予修正。成型面、模板、測(cè)試角度、齡期、養(yǎng)護(hù)方法、濕度等，這些因素影響顯著，回彈值要修正。石子種類的影響正在研究。這些因素對(duì)回彈值與砼立方體強(qiáng)度的關(guān)系應(yīng)享有不一致

5、，有的對(duì)強(qiáng)度有影響，但對(duì)回彈值影響又不顯著，有的對(duì)回彈值有影響，但對(duì)強(qiáng)度影響又不明顯。所以這個(gè)原因決定了第一、強(qiáng)度與回彈值之間的關(guān)系無(wú)法用理論推算，只能過(guò)大量的試驗(yàn)進(jìn)行，進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，得到回歸公式第二、因?yàn)槭墙y(tǒng)計(jì)回歸公式，回彈法得到的強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度之間一定存在誤差，要用試塊或取芯找出誤差大小。 （4）回彈儀的使用A、儀器率定在標(biāo)準(zhǔn)鋼錠上，回彈儀回彈值802。B、構(gòu)件上劃分測(cè)區(qū)，一個(gè)構(gòu)件10個(gè)測(cè)區(qū)，測(cè)區(qū)面積20 20CmC、每個(gè)測(cè)區(qū)用儀器彈16次（即16個(gè)數(shù)值）。 （5）回彈數(shù)據(jù)處理A、計(jì)算測(cè)區(qū)回彈值 B、修正回彈值Rm 1、儀器的測(cè)試角度的修正（儀器水平使用不修正） 2、澆注面的修正（澆注側(cè)面

6、不修正）先修角度，后修澆注面 3、碳化深度修正 （6）砼的碳化 10110iimRR（去掉三個(gè)最大值和三個(gè)最小值）OHCaCOCOOHCa2322)(氫氧化鈣碳酸鈣利：提高砼的密實(shí)度，從而提高砼的強(qiáng)度。弊：鋼筋在堿性物質(zhì)氫氧化鈣中不生銹，在中性的碳酸鈣 與水作用，會(huì)銹蝕。（強(qiáng)調(diào)保護(hù)層的目的） （7）碳化深度的測(cè)試方法 在砼構(gòu)件鑿大于碳化深度的孔洞，用1%的酚酞酒精滴在孔洞中，用尺子量不變色的深度。測(cè)區(qū)平均碳化深度dm (8)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值這是全國(guó)統(tǒng)一公式，可根據(jù)Rm 和dm 查表。提倡采用地區(qū)公式和專用公式。 nddnim1mdmcicuRf0358. 00108. 2,1002497.

7、 02.超聲脈沖法 （1）原理利用混凝土抗壓強(qiáng)度聲波在砼中傳播參數(shù)（聲速，波形波幅衰減）的關(guān)系。 （2）檢測(cè)系統(tǒng)聲速衰減砼的密實(shí)性砼的強(qiáng)度（3）檢測(cè)儀器 非金屬超聲檢測(cè)分析儀 （4）檢測(cè)方法 （與回彈法大致相同），每個(gè)測(cè)區(qū)三個(gè)測(cè)點(diǎn) （5）數(shù)據(jù)處理 A、聲速的計(jì)算 B、聲速的修正 當(dāng)測(cè)試面在澆注面的頂部和底部時(shí) Va =V =1.034 (6) 測(cè)區(qū)砼強(qiáng)度的換算值 3321ttttmmtLV BVccuAefBccuAVf2CVBVAfccu3.回彈超聲綜合法 （1）原理 回彈法的回彈值反映砼的彈性和部分塑性性質(zhì)，但只能反映3cm距離的砼。聲速反映材料的彈性性質(zhì)，同時(shí)穿透砼的內(nèi)部。但其數(shù)據(jù)受操作

8、的影響，離散性大，相關(guān)性不強(qiáng)。兩種方法結(jié)合使用可各自取長(zhǎng)補(bǔ)短，減小單一方法的誤差。 （2）儀器 回彈儀+超聲波儀 （3）測(cè)試方法和數(shù)據(jù)處理 與回彈法和超聲法基本相同，先回彈后超聲。 （4）測(cè)區(qū)砼強(qiáng)度換算值 59. 172. 195. 123. 1008. 0038. 0maccumaccuRVfRVf全國(guó)統(tǒng)一公式卵石砼碎石砼卵石砼碎石砼北京地區(qū)專用公式 4、取芯法 （1）設(shè)備 鉆芯機(jī) （2）芯樣 數(shù)量：一個(gè)構(gòu)件23個(gè)，芯樣直徑(2-3）倍骨料最大 粒徑 。（100mm,150mm), 高徑比（h/d)=1-2 （3）芯樣強(qiáng)度 （4）優(yōu)缺點(diǎn) 強(qiáng)度值 準(zhǔn)確可靠。對(duì)構(gòu)件有損傷，不能大面積檢測(cè) 96.

9、175.181.191.1001953.000234.0maccumaccuRVfRVf24dFfccu-高徑比修正系數(shù)（查表）5.拔出法 （1）原理： 利用砼的抗拔力（實(shí)際是砼的抗拉強(qiáng)度）與砼的抗壓強(qiáng)度的關(guān)系。 （2）方法 （3）設(shè)備手動(dòng)油壓拉拔儀把金屬錨固件預(yù)埋或后安裝在砼內(nèi)，利用拉拔儀將其拔出，并測(cè)出拔出力，推算砼的抗壓強(qiáng)度。 預(yù)埋法（LOK)法后裝法（CAPO)法（4）測(cè)試要求：A、每個(gè)構(gòu)件3個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)宜在側(cè)面和受力較大及薄弱處B、測(cè)點(diǎn)間距10h(錨固件深度）8 . 559. 1FfecuF-拔出力C、砼強(qiáng)度換算值 2.2 混凝土破損及內(nèi)部缺陷檢測(cè)環(huán)境溫濕度和受力產(chǎn)生的裂縫、破損化學(xué)

10、、凍融、火災(zāi)引起的損傷施工或技術(shù)管理不善引起： 蜂窩、麻面、內(nèi)部缺陷、孔洞、內(nèi)部疏松、裂縫 檢測(cè)方法： 超聲法用低頻超聲檢測(cè)儀，通過(guò)脈沖信號(hào)在砼中的傳播速度、波形、振幅、頻率等變化判定缺陷及破損。1。混凝土裂縫的檢測(cè) （1）淺裂縫檢測(cè)（深度500mm)，主要測(cè)深度 方法：?jiǎn)蚊嫫綔y(cè)法，斜測(cè)法。 平測(cè)法（適用于只有一個(gè)可測(cè)表面）1)(22ttLdcc dc-裂縫深度(mm)t,tc-測(cè)距為L(zhǎng)時(shí)不跨縫、 跨縫平測(cè)的聲時(shí)值（S）L-平測(cè)時(shí)超聲傳播距離（mm)或兩個(gè)探頭之間的距離（2）深裂縫檢測(cè) 深度500mm 檢測(cè)方法：鉆孔對(duì)測(cè) 檢測(cè)參數(shù)：聲時(shí)波幅 2、混凝土內(nèi)部空洞缺陷的檢測(cè)測(cè)試方法 對(duì)測(cè)法（構(gòu)件有

11、兩個(gè)相互平行的測(cè)試面） 對(duì)測(cè)與斜測(cè)結(jié)合（只有一對(duì)相互平行測(cè)試面） 鉆孔法（測(cè)距過(guò)大）測(cè)試參數(shù)：聲時(shí)、波幅、主頻、測(cè)距。3、混凝土表層損傷的檢測(cè) 損傷原因：凍害、高溫、化學(xué)腐蝕等測(cè)試方法： 2.3 混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋檢測(cè)檢測(cè)內(nèi)容：鋼筋品種、位置、直徑、保護(hù)層厚度一、 品種： 1、查圖，施工資料。如無(wú)資料，可調(diào)查建筑物建造年代，使用的規(guī)范等，來(lái)估計(jì)鋼筋品種2?，F(xiàn)場(chǎng)取樣，進(jìn)行力學(xué)和化學(xué)成分試驗(yàn)。二、鋼筋位置（保護(hù)層）的檢測(cè)儀器：鋼筋位置測(cè)試儀原理：電磁感應(yīng)砼帶弱磁，鋼筋強(qiáng)磁。沒(méi)有鋼筋的砼是一個(gè)均勻磁場(chǎng)，配鋼筋后，使磁力線集中于鋼筋。儀器探頭通過(guò)交流電后產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于鋼筋存在電壓電流相位都有改變并與直徑位

12、置有函數(shù)關(guān)系目前，這種儀器測(cè)保護(hù)層不太大，配筋稀疏的第一排縱筋的位置保護(hù)層效果較好。第二排鋼筋效果較差。 精確量測(cè)或修正，可鑿開(kāi)構(gòu)件的邊角。目前隨著技術(shù)的發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的量測(cè)儀器這是國(guó)產(chǎn)的鋼筋位置測(cè)定儀可測(cè)砼的保護(hù)層厚度、鋼筋位置、估測(cè)鋼筋直徑、顯示鋼筋分布鋼筋銹蝕的檢測(cè)1。銹蝕機(jī)理 水泥中的氫氧化鈣具有強(qiáng)堿性，鋼筋在堿性物質(zhì)中表面會(huì)形成一層鈍化膜，加上保護(hù)層厚度，會(huì)使鋼筋免遭腐蝕。構(gòu)件投入使用后，因?yàn)轫挪牧系亩嗫仔院铜h(huán)境中的酸性介質(zhì)，通過(guò)擴(kuò)散逐漸侵入砼內(nèi)，使PH值不斷降低，一旦鋼筋附近的PH值降到11.5左右，鈍化膜便遭破壞，鋼筋可能發(fā)生銹蝕。 鋼筋的鈍化膜破壞后，發(fā)生銹蝕還要有兩個(gè)條件：

13、水和溶解在水中的氧。這三個(gè)條件具備后，鋼筋就發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。 陽(yáng)極區(qū)陰極區(qū)隨后氫氧化鐵進(jìn)一步形成（Fe（OH）3 3H2O）（紅銹）322222222)(42)(4)()(2)(4422OHFeOHOOHFeOHFeOHFeOHeOOHeFeFe在相同的環(huán)境中，保護(hù)層越厚、越密實(shí)，所需碳化時(shí)間越長(zhǎng)，鋼筋銹蝕程度越輕，同時(shí)抵抗銹脹開(kāi)裂的能力也越強(qiáng)。角部鋼筋同時(shí)受兩個(gè)方向腐蝕介質(zhì)的侵蝕，銹蝕速度比中部鋼筋要快一些?？諝庀鄬?duì)濕度在5060%時(shí)，會(huì)引發(fā)電化學(xué)侵蝕。砼中的PH值大于10，鋼筋銹蝕速度很小，但一旦小于4，銹蝕速度急劇增加。砼中氯離子（Cl） 含量對(duì)鋼筋銹蝕影響很大，一般氯鹽的摻量應(yīng)小于1%

14、水泥重量（防凍劑）。處于潮濕環(huán)境中的鋼筋砼構(gòu)件，當(dāng)橫向裂縫寬度達(dá)到0.2mm時(shí)，可引起內(nèi)部鋼筋銹蝕。而且開(kāi)列與銹蝕相互作用。2、檢測(cè)儀器： 3、測(cè)試原理： 鋼筋銹蝕測(cè)定儀 自然電位法 3 砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與鑒定 砌體結(jié)構(gòu)是由塊材和砂漿組砌而成的整體材料。所以對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法有兩類： 一、對(duì)塊材和砂漿分別進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，用規(guī)范中的公式 計(jì)算得到砌體強(qiáng)度。（間接測(cè)定法） 二、對(duì)砌體結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。（原位測(cè)定法）3.1 砂漿強(qiáng)度的檢測(cè)方法1、回彈法 儀器：輕型回彈儀 方法：基本同砼2、推出法 原理對(duì)某一頂磚施加水平推力，磚將沿灰縫推出，水平極限力的大小，反映砂漿的抗剪強(qiáng)度。而抗剪強(qiáng)度與砂漿的立方強(qiáng)度有相關(guān)關(guān)系3.其他方法砂漿檢測(cè)目前還有其他方法：點(diǎn)荷法、筒壓法、射釘法、砂漿灌入法、砂漿片剪切法等砌體強(qiáng)度原位測(cè)定法 可同時(shí)反映砌筑質(zhì)量。1、扁頂法測(cè)量砌體的抗壓強(qiáng)度儀器：扁式液壓加載器2、