第2章混凝土結構檢測

1、第二章第二章 回彈回彈法檢測法檢測混凝土混凝土強度強度 回彈儀工作狀態(tài)彈擊錘脫鉤后的狀態(tài)61.5mm彈擊錘脫鉤前的狀態(tài)75mmxl 混凝土受沖擊后產生瞬時彈性變形，其恢復力使重錘彈回，當重錘被彈回到x位置時所具有的勢能ex為：221lEes 當重錘被拉到沖擊前的起始狀態(tài)時，若重錘的質量等于，則這時重錘所具有的勢能e為：221xEesx 所以重錘在彈擊過程中，所消耗的能量e為： )(1 22222lxexElEessl令 R=x/l ，在回彈儀中，l為定值，所以R與x成正比，稱為回彈值。將R代入上式得： EeEeRx/1 從上式中可知，回彈值R等于重錘沖擊混凝土表面后剩余的勢能與原有勢能之比的平

2、方根。簡而言之，回彈值R是重錘沖擊過程中能量損失的反映。 能量主要損失在以下三個方面： 混凝土受沖擊后產生塑性變形所吸收的能量； 混凝土受沖擊后產生振動所消耗的能量； 回彈儀各機構之間的摩擦所消耗的能量。 在具體的檢測中，上述兩項應盡可能使其固定于某一統(tǒng)一的條件，例如，試體應有足夠的厚度，或對較薄的試體予以加固，以減少振動；回彈儀應進行統(tǒng)一的計量率定，使沖擊能量與儀器內摩擦損耗盡量保持統(tǒng)一等。因此，第一項是主要的。 根據以上分析可以認為，回彈值通過重錘在彈擊混凝土的前后能 量變化，既反映了混凝土的彈性性能，也反映了混凝土的塑性性能。 2.3 回彈法的適用范圍回彈法的適用范圍 由于受回彈法所必需

3、的測強曲線的代表性的限制，現行由于受回彈法所必需的測強曲線的代表性的限制，現行回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程（回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程（JGJ/T 232001）規(guī)定：回彈法）規(guī)定：回彈法只適用于只適用于齡期為齡期為141000d范圍內自范圍內自然養(yǎng)護、評定強度在然養(yǎng)護、評定強度在1050MPa的普通混凝土；的普通混凝土；不適用于不適用于內部有缺陷或遭化學腐蝕、火災、冰凍的混凝土和其他品內部有缺陷或遭化學腐蝕、火災、冰凍的混凝土和其他品種混凝土。種混凝土。目前回彈法測定混凝土強度均采用試驗歸納法，建立混凝土強度與回彈值R之間的一元回歸公式，或建立混凝土強度與回彈值R及主要影響因素（如

4、混凝土表面的碳化深度d）之間的二元回歸公式。稱之為測強曲線。測強曲線的形式有直線型、冪函數型、拋物線型等。規(guī)程推薦的形式為冪函數。 統(tǒng)一測強曲線：由全國有代表性的材料、成型養(yǎng)護工藝配制的混凝土試件，通過試驗所建立的曲線； 地區(qū)測強曲線：由本地區(qū)常用的材料、成型養(yǎng)護工藝配制的混凝土試件，通過試驗所建立的曲線； 專用測強曲線：由與結構或構件混凝土相同的的材料、成型養(yǎng)護工藝配制的混凝土試件，通過試驗所建立的曲線。 各種曲線的精度要求 統(tǒng)一測強曲線：平均相對誤差()不應大于15.0%，相對標準差(er)不應大于18.0%； 地區(qū)測強曲線：平均相對誤差()不應大于14.0%，相對標準差(er)不應大于1

5、7.0%； 專用測強曲線：平均相對誤差()不應大于12.0%，相對標準差(er)不應大于14.0%。 1 粗骨料最大粒徑大于60mm； 2 特種成型工藝制作的混凝土； 3 檢測部位曲率半徑小于250mm； 4 長期處于高溫、潮濕或浸水環(huán)境的混凝土。 本省回彈法測強曲線于1980年代由福建省建筑科學研究院為主編制，同時還得到了省內各大施工單位、其他科研院所的協(xié)助，歷時七年，制作了四大批約700余組、累計4000余塊試塊的對比試驗，并組織省建公司系統(tǒng)在省內八個地市制作1830個試塊進行驗證性試驗，使所取得的試驗數據在全省范圍內具有較大的覆蓋面和代表性。 1、我省測強曲線根據混凝土粗集料品種分為碎石

6、、卵石兩條； 2、曲線基本型式為冪函數，同時以復合負指數方程作為碳化深度影響的修正，比統(tǒng)一曲線比統(tǒng)一曲線中以簡單負指數方程來修正碳化深度更加科學，且符合碳化深度大于6.0mm以后以后對回彈法測強影響趨于穩(wěn)定的規(guī)律。0.05.010.015.020.025.030.035.0051015碳化深度(mm)混凝土強度換算值(MPa)卵石-回彈值35碎石-回彈值352.5回彈儀的率定回彈儀的率定當遇到下列情況之一時，應進行率定試驗：當遇到下列情況之一時，應進行率定試驗：1.回彈儀當天使用前；回彈儀當天使用前；2.檢測過程中對回彈值有懷疑時。檢測過程中對回彈值有懷疑時。率定方法：在室溫率定方法：在室溫5

7、35度度 (20+5度度省標，下同省標，下同)的條件下進的條件下進行，率定時鋼砧應穩(wěn)固的放在剛度大的混凝土實體上?；貜椥?，率定時鋼砧應穩(wěn)固的放在剛度大的混凝土實體上?；貜梼x向下彈擊，彈擊桿應旋轉四次，每次旋轉儀向下彈擊，彈擊桿應旋轉四次，每次旋轉90度左右，彈擊度左右，彈擊3次（次（ 35次次），取連續(xù)），取連續(xù)3次穩(wěn)定回彈值的平均值。彈擊桿每次穩(wěn)定回彈值的平均值。彈擊桿每旋轉一次的率定平均值應為旋轉一次的率定平均值應為80 +2。(在洛氏硬度為在洛氏硬度為HRC60 +2的鋼砧上進行）的鋼砧上進行） 當儀器處于標準狀態(tài)時，檢驗儀器的沖擊能量是否等于或接近于2.207J，此時鋼砧上的率定值應為

8、802； 能較靈活地反映出彈擊桿、中心導桿和彈擊錘的加工精度以及工作時三者是否在同一軸線上。 轉動呈標準狀態(tài)回彈儀的彈擊桿在中心導桿的位置，可檢驗儀器本身測試的穩(wěn)定性。當各個方向在鋼砧上的率定值均為802時，即表示儀器的測試性能是穩(wěn)定的。 在儀器其它條件符合要求的情況下，用來檢驗儀器經過使用后內部零部件有無損壞或出現某些障礙(包括傳動部位及沖擊面有無污物等)，出現上述情況時率定值偏低且穩(wěn)定性差。 因此，只有在儀器三個裝配尺寸和主要零部件質量檢定合格的前提下，鋼砧率定值才能作為檢定儀器是否合格的一項標準。 只要率定值不在標準范圍內，就應該進行保養(yǎng)或檢修、檢定。2.6 測試方法測試方法一、操作方法

9、一、操作方法工作前，將儀器的彈擊桿頂住混凝土檢測面，輕壓工作前，將儀器的彈擊桿頂住混凝土檢測面，輕壓儀器使按鈕松開，放松壓力時彈擊桿徐徐伸出，此儀器使按鈕松開，放松壓力時彈擊桿徐徐伸出，此時機芯中的掛鉤掛上彈擊錘。時機芯中的掛鉤掛上彈擊錘。用彈擊桿頂住混凝土檢測面緩慢均勻施壓（在脫鉤用彈擊桿頂住混凝土檢測面緩慢均勻施壓（在脫鉤前不得突然施加沖擊力），待彈擊錘脫鉤，沖擊彈前不得突然施加沖擊力），待彈擊錘脫鉤，沖擊彈擊桿后，彈擊錘回彈帶動指針向后移動，直至達到擊桿后，彈擊錘回彈帶動指針向后移動，直至達到一定位置，指針塊上的示值即在刻度尺上指示出一一定位置，指針塊上的示值即在刻度尺上指示出一定數值即

10、為回彈值。定數值即為回彈值。 使儀器繼續(xù)頂住混凝土檢測使儀器繼續(xù)頂住混凝土檢測面，進行讀數并記錄回彈值，如條件不利于讀數，可面，進行讀數并記錄回彈值，如條件不利于讀數，可按下按扭，鎖住機芯，將回彈儀移至他處讀數。按下按扭，鎖住機芯，將回彈儀移至他處讀數。逐漸對回彈儀減壓，使彈擊桿自儀器內伸出，待下一逐漸對回彈儀減壓，使彈擊桿自儀器內伸出，待下一次使用。每次檢測時，均應按上述要求，重復操作。次使用。每次檢測時，均應按上述要求，重復操作。二、回彈法檢測混凝土強度的步驟：二、回彈法檢測混凝土強度的步驟：1、 測區(qū)的布置測區(qū)的布置 2、 回彈值的測定回彈值的測定 3、 混凝土碳化深度的測定混凝土碳化深

11、度的測定 4、 數據處理及回彈值的修正數據處理及回彈值的修正1、 測區(qū)的布置測區(qū)的布置（1） 對于對于一般構件一般構件，測區(qū)數不宜少于，測區(qū)數不宜少于10個。可適當減少測個?？蛇m當減少測區(qū)數，但不得少于區(qū)數，但不得少于5個的情況：個的情況：l 受檢構件數量大于受檢構件數量大于30個且不需提供單個構件推定強度；個且不需提供單個構件推定強度；l 受剪構件某一方向尺寸小于受剪構件某一方向尺寸小于4.5m 且另一方向尺寸小于且另一方向尺寸小于 0.3m 的構件的構件（測區(qū)：檢測構件混凝土強度時的一個檢測單元。）（測區(qū)：檢測構件混凝土強度時的一個檢測單元。）（2 2） 相鄰兩測區(qū)的間距不應大于相鄰兩測區(qū)

12、的間距不應大于2m2m，測區(qū)離構件端部或施，測區(qū)離構件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于工縫邊緣的距離不宜大于0.5m 0.5m ，且不宜小于，且不宜小于0.2m0.2m；（3 3） 測區(qū)應選在使回彈儀處于水平方向的測區(qū)應選在使回彈儀處于水平方向的混凝土澆筑側面混凝土澆筑側面。當不能滿足這一要求時，也可使回彈儀處于非水平方向的當不能滿足這一要求時，也可使回彈儀處于非水平方向的混凝土澆筑表面或底面；混凝土澆筑表面或底面；(4)(4)測區(qū)測區(qū)的面積宜控制在的面積宜控制在0.04m2。宜選在構件的兩個對稱可測宜選在構件的兩個對稱可測面上，當不能布置在對稱的可測面上時，也可布置在同一面上，當不能布置在對稱

13、的可測面上時，也可布置在同一可測面上，且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位可測面上，且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位必須布置測區(qū)，并應避開預埋件；必須布置測區(qū)，并應避開預埋件；(5) (5) 測區(qū)表面應為混凝土原漿面測區(qū)表面應為混凝土原漿面, ,并應清潔、平整并應清潔、平整，不不應有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面；應有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面；(6) (6) 對彈擊時產生顫動的薄壁、小型構件應進行固定。對彈擊時產生顫動的薄壁、小型構件應進行固定。 （4.1.4條）條）(7) (7) 測區(qū)應標有清晰的編號，并宜在記錄紙上繪制測測區(qū)應標有清晰的編號，并宜在記錄紙上

14、繪制測區(qū)布置示意圖和描述外觀質量情況。區(qū)布置示意圖和描述外觀質量情況。 （4.1.5條）條）2、回彈值測量、回彈值測量（1）測量回彈值時，回彈儀的軸線應始終垂直于）測量回彈值時，回彈儀的軸線應始終垂直于混凝土檢測面，并緩慢施壓，準確讀數，快速復混凝土檢測面，并緩慢施壓，準確讀數，快速復位位.（2）每一測區(qū)應記取每一測區(qū)應記取1616個回彈值，每一測點的回個回彈值，每一測點的回彈值讀數精確至彈值讀數精確至1 1。測點宜在測區(qū)范圍內均勻分布，。測點宜在測區(qū)范圍內均勻分布，相鄰相鄰兩測點的凈距兩測點的凈距不宜小于不宜小于20mm20mm；測點距外露鋼；測點距外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于筋、預埋件的

15、距離不宜小于30mm30mm。測點不應在氣。測點不應在氣孔或外露石子上，同一測點只應彈擊一次孔或外露石子上，同一測點只應彈擊一次. .（測點：測區(qū)內的一個回彈檢測點。）（測點：測區(qū)內的一個回彈檢測點。）3、碳化深度值測量、碳化深度值測量（1）測點數量）測點數量 回彈值測量完畢后回彈值測量完畢后,應在有代表性的位置上測量碳應在有代表性的位置上測量碳化深度值，測點表不應少于構件測區(qū)數的化深度值，測點表不應少于構件測區(qū)數的30%，取其平均值為取其平均值為該構件每測區(qū)該構件每測區(qū)的碳化深度值。當的碳化深度值。當碳化深度值碳化深度值極差大于極差大于2.0mm時，應在每一測區(qū)時，應在每一測區(qū)測量碳化深度值

16、。測量碳化深度值。（2）測量方法及要求）測量方法及要求碳化深度值的測量應符合下列規(guī)定：碳化深度值的測量應符合下列規(guī)定：First:可采用工具在測區(qū)表面形成直徑約可采用工具在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度。洞，其深度應大于混凝土的碳化深度。Second：應清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用：應清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗。水擦洗。Third：應采用濃度為：應采用濃度為1%2%的酚酞酒精溶的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處液滴在孔洞內壁的邊緣處（酚酞試劑遇到（酚酞試劑遇到未碳化混凝土變紅色）未碳化混凝土變紅色） ，當已碳化與未碳，當已碳化與未碳化界線清楚

17、時，應采用碳化深度測量儀測化界線清楚時，應采用碳化深度測量儀測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，并應測量表面的垂直距離，并應測量3次，每次讀數次，每次讀數精確至精確至0.25mm。Forth：應將三次測量的平均值作為檢測結果，：應將三次測量的平均值作為檢測結果，并應精確至并應精確至0.5mm。4、 數據處理及回彈值的修正數據處理及回彈值的修正（1 1）計算測區(qū)平均回彈值：）計算測區(qū)平均回彈值：應從該測區(qū)的應從該測區(qū)的1616個回彈值中剔除個回彈值中剔除3 3個最大值和個最大值和3 3個最小值，個最小值，余下的余下的1010個回彈值應按下式計

18、算個回彈值應按下式計算: :10m1110iiRRmR測區(qū)平均回彈值，精確至0.1Ri第i個測點的回彈值（2）回彈角度修正）回彈角度修正 非水平狀態(tài)檢測混凝土澆筑側面時，測區(qū)的平均非水平狀態(tài)檢測混凝土澆筑側面時，測區(qū)的平均回彈值應按下列公式修正：回彈值應按下列公式修正：ammRRR非水平狀態(tài)檢測時的測區(qū)平均回彈值，精確至0.1；非水平狀態(tài)檢測時的回彈修正值，表2-20。 mRaR（3）澆筑面修正）澆筑面修正一般情況下，應選擇混凝土構件澆注側面進行測試，如果不一般情況下，應選擇混凝土構件澆注側面進行測試，如果不能在側面進行測試，方可選擇澆注底面或頂面進行測試，能在側面進行測試，方可選擇澆注底面或

19、頂面進行測試，但這時需進行澆注面修正。但這時需進行澆注面修正。 水平方向檢測混凝土澆筑頂面或底面時，測區(qū)的平水平方向檢測混凝土澆筑頂面或底面時，測區(qū)的平均回彈值應按下列公式修正。均回彈值應按下列公式修正。ttmmaRRRbbmmaRRRtmRbmR水平方向檢測混凝土澆筑表面、底面時，測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1baRtaR混凝土澆筑表面、底面回彈值的修正值，測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1（4）平均碳化深度值的計算）平均碳化深度值的計算1nkkmddndmdm測區(qū)的平均碳化深度值，精確至測區(qū)的平均碳化深度值，精確至0.5mm0.5mm。d dk k第第k k次測量的碳化深度值。次測量的碳化深度

20、值。nn測區(qū)的碳化深度測量次數。測區(qū)的碳化深度測量次數。注意注意：當：當dmdm大于大于6 mm6 mm時，按時，按6mm6mm計算。計算。5.5.混凝土強度的推定混凝土強度的推定(1)測區(qū)混凝土強度換算值的確定測區(qū)混凝土強度換算值的確定根據每一測區(qū)的平均回彈值根據每一測區(qū)的平均回彈值Rm及平均碳化深度值及平均碳化深度值dm，查表可得測，查表可得測區(qū)混凝土強度換算值。區(qū)混凝土強度換算值。如果采用泵送混凝土如果采用泵送混凝土,還需根據強度換算值和碳化深度進行修正。還需根據強度換算值和碳化深度進行修正。當強度高于當強度高于60 MPa或低于或低于10MPa時，表中查不出，可記為大于時，表中查不出，

21、可記為大于60MPa或小于或小于10MPa。(2)結構或構件混凝土強度值的推定結構或構件混凝土強度值的推定,1ccunccu iiffmn當測區(qū)數大于等于當測區(qū)數大于等于10個時，算出標準差：個時，算出標準差：22,11ccuccunccu ififfn msn當該結構或構件測區(qū)數少于當該結構或構件測區(qū)數少于10個時，以最小值作為構件的個時，以最小值作為構件的混凝土強度推定值：混凝土強度推定值：當按批抽樣檢測時，應當按批抽樣檢測時，應按下式計算構件混凝土按下式計算構件混凝土的強度推定值：的強度推定值：當該結構或構件的測區(qū)強度值中出現小于當該結構或構件的測區(qū)強度值中出現小于10.0MPa時：時：

22、測區(qū)混凝土強度的平均值：測區(qū)混凝土強度的平均值：測試砼回彈值測試砼回彈值測試砼碳化值測試砼碳化值平均回彈值平均回彈值平均碳化值平均碳化值去掉去掉3個最大值個最大值3個最小值個最小值測區(qū)砼強度測區(qū)砼強度砼強度平均值砼強度平均值10個測區(qū)個測區(qū)ccufmccufs,1.645cccucucu efffms回彈法檢測結構或構件混凝土強度可采用兩種方法：回彈法檢測結構或構件混凝土強度可采用兩種方法： 1.單個構件檢測：適用于單個梁、柱、墻、基礎等單個構件檢測：適用于單個梁、柱、墻、基礎等的混凝土強度進行檢測，其的混凝土強度進行檢測，其檢測結論不得擴大到未檢測結論不得擴大到未檢測的構件或范圍檢測的構件或

23、范圍。2.按批抽樣檢測：適用于同一檢測批構件的檢測。按批抽樣檢測：適用于同一檢測批構件的檢測。同一檢測批構件的抽檢數量不得少于同批構件總同一檢測批構件的抽檢數量不得少于同批構件總數的數的30且構件數量不得少于且構件數量不得少于10件件（總數不應少（總數不應少于于9個，否則應按單個構件檢測，且抽測構件最個，否則應按單個構件檢測，且抽測構件最小數量根據同一檢測批構件的總數來確定小數量根據同一檢測批構件的總數來確定省省標）標）按批抽樣檢測時，應進行按批抽樣檢測時，應進行隨機抽樣。隨機抽樣。對于對于按批抽樣檢測的構件按批抽樣檢測的構件，當該批構件混凝土強度標準，當該批構件混凝土強度標準差出現下列情況之一時，則該批構件應全部按單個構差出現下列情況之一時，則該批構件應全部按單個構件檢測：件檢測： 當該批構件混凝土強度平均值小于當該批構件混凝土強度平均值小于25MPa時時，當該批構件混凝土強度平均值不小于當該批構件混凝土強度平均值不小于25MPa時：時：MPasccuf5 . 5MPasccuf5 . 4利用Excel進行計算查附表A，測區(qū)混凝土強度換算表利用Excel進行計算查附表A，測區(qū)混凝土強度換算表利用Excel進行計算查附表A，測區(qū)混凝土強度換算表概述概述(一一)超聲法檢測混凝土強度基本原理超聲法檢測混凝土強度基本原理 超聲波在混凝土中傳播時，其傳播速度與強度超聲波在