結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)講稿非破損檢測(cè)第014次課39

1、Lab of Prof. Tian Shizhu1 超聲波是一種頻率超過(guò)超聲波是一種頻率超過(guò)20kHz20kHz的機(jī)械的機(jī)械波，一般由高頻電振蕩激勵(lì)壓電晶體波，一般由高頻電振蕩激勵(lì)壓電晶體發(fā)射發(fā)射換能器換能器，發(fā)射換能器發(fā)射的超聲波經(jīng)，發(fā)射換能器發(fā)射的超聲波經(jīng)耦合耦合進(jìn)入混凝土，在混凝土中傳播后為進(jìn)入混凝土，在混凝土中傳播后為接收換接收換能器能器所接收，也是通過(guò)壓電晶體把機(jī)械振所接收，也是通過(guò)壓電晶體把機(jī)械振蕩轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)進(jìn)行傳輸、放大與量測(cè)。蕩轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)進(jìn)行傳輸、放大與量測(cè)。3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu2 超聲法探測(cè)的基本原理超聲法探測(cè)的基本原理

2、 基于超生波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同介基于超生波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同介面，將產(chǎn)生面，將產(chǎn)生反射反射、折射折射、繞射繞射、衰減衰減等現(xiàn)象，等現(xiàn)象，從而使傳播的從而使傳播的聲時(shí)聲時(shí)、振幅振幅、波形波形、頻率頻率等發(fā)生等發(fā)生相應(yīng)變化，測(cè)定這些規(guī)律的變化，便可得到材相應(yīng)變化，測(cè)定這些規(guī)律的變化，便可得到材料的某些料的某些性質(zhì)與內(nèi)部構(gòu)造性質(zhì)與內(nèi)部構(gòu)造情況。情況。 3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu3 由于非金屬材料與金屬材料性質(zhì)不同，使由于非金屬材料與金屬材料性質(zhì)不同，使用超聲波探測(cè)儀也分兩類。用于用超聲波探測(cè)儀也分兩類。用于非金屬非金屬探測(cè)的探測(cè)的要要頻率低頻

3、率低、功率大功率大，聲波傳播能量才不易被衰，聲波傳播能量才不易被衰減，才能滿足一定范圍的量測(cè)需要。用于減，才能滿足一定范圍的量測(cè)需要。用于金屬金屬的，則需要的，則需要頻率高頻率高，而功率不必太大，這樣探，而功率不必太大，這樣探測(cè)靈敏度較高，精度較好。測(cè)靈敏度較高，精度較好。3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu4 非金屬超聲波探測(cè)儀的非金屬超聲波探測(cè)儀的組成部分組成部分，主要包，主要包括超聲波的發(fā)生、傳遞、接收、放大、時(shí)間測(cè)括超聲波的發(fā)生、傳遞、接收、放大、時(shí)間測(cè)量和顯示等裝置。換能器與被測(cè)體表面保持良量和顯示等裝置。換能器與被測(cè)體表面保持良好聲好聲耦合耦合，

4、以減小聲能耗損，為此，測(cè)點(diǎn)必須，以減小聲能耗損，為此，測(cè)點(diǎn)必須平整，并涂刷平整，并涂刷耦合劑耦合劑，如黃油，凡士林等。，如黃油，凡士林等。3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu5 1. 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)混凝土強(qiáng)度檢測(cè) 基于混凝土強(qiáng)度與其彈性模量、密實(shí)度等密切相關(guān)，基于混凝土強(qiáng)度與其彈性模量、密實(shí)度等密切相關(guān)，而超聲波在其中傳播又與這些參數(shù)有如下式關(guān)系：而超聲波在其中傳播又與這些參數(shù)有如下式關(guān)系： 因此，砼的抗壓強(qiáng)度與超聲波在混凝土中的因此，砼的抗壓強(qiáng)度與超聲波在混凝土中的聲速聲速v之間之間存在著正相關(guān)關(guān)系存在著正相關(guān)關(guān)系，混凝土強(qiáng)度越高，相應(yīng)聲速也越高。，混凝土

5、強(qiáng)度越高，相應(yīng)聲速也越高。這就是超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理。這就是超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理。)21)(1 ()1 (dEVLab of Prof. Tian Shizhu6 由于影響因素的復(fù)雜性和隨機(jī)性，檢測(cè)必由于影響因素的復(fù)雜性和隨機(jī)性，檢測(cè)必須有事先建立的的相關(guān)曲線。須有事先建立的的相關(guān)曲線。 采用的幾種函數(shù)類型采用的幾種函數(shù)類型: 平拋物線型平拋物線型 指數(shù)函數(shù)型指數(shù)函數(shù)型 冪函數(shù)型冪函數(shù)型 2aaccvbvafabvcaefbacavfLab of Prof. Tian Shizhu7 當(dāng)作為與當(dāng)作為與回彈法綜合回彈法綜合評(píng)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，按照我國(guó)評(píng)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，按照我國(guó)超

6、聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS02：88）進(jìn)行。因此，與回彈法相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行。因此，與回彈法相對(duì)應(yīng)，每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)在混凝土澆筑方向的兩側(cè)面上布置每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)在混凝土澆筑方向的兩側(cè)面上布置三個(gè)三個(gè)對(duì)測(cè)點(diǎn)對(duì)測(cè)點(diǎn)，每對(duì)測(cè)點(diǎn)的收、發(fā)探頭應(yīng)在同一軸線上進(jìn)，每對(duì)測(cè)點(diǎn)的收、發(fā)探頭應(yīng)在同一軸線上進(jìn)行對(duì)測(cè)。每一構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)應(yīng)不少于十個(gè)，測(cè)區(qū)的測(cè)行對(duì)測(cè)。每一構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)應(yīng)不少于十個(gè)，測(cè)區(qū)的測(cè)試結(jié)果以試結(jié)果以三對(duì)測(cè)點(diǎn)平均值三對(duì)測(cè)點(diǎn)平均值計(jì)算。當(dāng)收發(fā)探頭分別布計(jì)算。當(dāng)收發(fā)探頭分別布置在混凝土澆筑的置在混凝土澆筑的頂面頂面和和底面底面對(duì)測(cè)時(shí)，與兩測(cè)面對(duì)對(duì)測(cè)時(shí)，與兩測(cè)面對(duì)測(cè)結(jié)果會(huì)有差

7、異，測(cè)結(jié)果會(huì)有差異，應(yīng)加修正應(yīng)加修正。Lab of Prof. Tian Shizhu83.3 超聲波法超聲波法 對(duì)測(cè)法對(duì)測(cè)法接收換能器接收換能器接收探頭接收探頭 發(fā)射換能器發(fā)射換能器發(fā)射探頭發(fā)射探頭 頂面及底面測(cè)試時(shí)，修正頂面及底面測(cè)試時(shí)，修正 034. 1, vvaLab of Prof. Tian Shizhu9 混凝土超聲測(cè)強(qiáng)的影響因素很多，除了儀器混凝土超聲測(cè)強(qiáng)的影響因素很多，除了儀器性性能能和和檢測(cè)檢測(cè)方式外，混凝土內(nèi)部構(gòu)造、石子品種、方式外，混凝土內(nèi)部構(gòu)造、石子品種、粒徑、水泥品種、含砂量，外加劑，養(yǎng)護(hù)條件，粒徑、水泥品種、含砂量，外加劑，養(yǎng)護(hù)條件，齡期，所含鋼筋的粗細(xì)等，均會(huì)對(duì)

8、測(cè)試結(jié)果產(chǎn)齡期，所含鋼筋的粗細(xì)等，均會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，我國(guó)目前生影響。所以，我國(guó)目前超聲測(cè)強(qiáng)超聲測(cè)強(qiáng)，只作為與，只作為與回彈法的綜合回彈法的綜合使用。使用。3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu10 2. 混凝土裂縫檢測(cè)混凝土裂縫檢測(cè) 已建結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用中，可能產(chǎn)生各種裂已建結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用中，可能產(chǎn)生各種裂縫和損傷，為了評(píng)估其縫和損傷，為了評(píng)估其安全性和耐久性安全性和耐久性，常常，常常需要了解裂縫的需要了解裂縫的深度、形狀、走向深度、形狀、走向?，F(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)中，也常需要檢測(cè)裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展加載試驗(yàn)中，也常需要檢測(cè)裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展過(guò)程。對(duì)

9、于裝配式結(jié)構(gòu)的接縫質(zhì)量、裂縫灌漿過(guò)程。對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu)的接縫質(zhì)量、裂縫灌漿處理效果、新舊混凝土結(jié)合情況等。處理效果、新舊混凝土結(jié)合情況等。非金屬超非金屬超聲波檢測(cè)儀則提供了一種方便、快速的檢測(cè)手聲波檢測(cè)儀則提供了一種方便、快速的檢測(cè)手段段。Lab of Prof. Tian Shizhu11 對(duì)于對(duì)于垂直裂縫垂直裂縫的檢測(cè)的檢測(cè)，發(fā)、收探頭放置在對(duì)稱于，發(fā)、收探頭放置在對(duì)稱于裂縫的混凝土表面上，彼此相距為裂縫的混凝土表面上，彼此相距為d，測(cè)得繞縫尖，測(cè)得繞縫尖端的聲時(shí)端的聲時(shí) ；然后以相同距離；然后以相同距離d將探頭置于附件無(wú)將探頭置于附件無(wú)裂縫處的混凝土表面，測(cè)得沿表層傳播的聲時(shí)裂縫處的混凝土

10、表面，測(cè)得沿表層傳播的聲時(shí) 。1t2t1)(2221212ttdhtdvBOAOvtdvt混凝土聲速混凝土聲速Lab of Prof. Tian Shizhu12 條件允許，也可條件允許，也可采用采用對(duì)測(cè)法對(duì)測(cè)法，二探頭，二探頭相對(duì)，從裂縫頂部開(kāi)相對(duì)，從裂縫頂部開(kāi)始，逐漸向尖端移動(dòng)始，逐漸向尖端移動(dòng)掃描，當(dāng)測(cè)得聲速為掃描，當(dāng)測(cè)得聲速為混凝土聲速時(shí)，即為混凝土聲速時(shí)，即為裂縫的終止。裂縫的終止。3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu13 對(duì)很深的裂縫，對(duì)很深的裂縫，側(cè)向又無(wú)法探測(cè)，當(dāng)側(cè)向又無(wú)法探測(cè)，當(dāng)用一般方法穿透能量用一般方法穿透能量不足時(shí)，可鉆孔用徑不足時(shí)，

11、可鉆孔用徑向增壓式探頭如圖的向增壓式探頭如圖的方法檢測(cè)。方法檢測(cè)。 3.3 超聲波法超聲波法Lab of Prof. Tian Shizhu14 對(duì)于傾斜裂縫對(duì)于傾斜裂縫，應(yīng)先確定其走向。方法是在測(cè)試面上畫(huà)一條與裂縫交叉，應(yīng)先確定其走向。方法是在測(cè)試面上畫(huà)一條與裂縫交叉并相垂直的直線，如圖所示，將一探頭固定放置在直線上某一測(cè)點(diǎn)并相垂直的直線，如圖所示，將一探頭固定放置在直線上某一測(cè)點(diǎn)A，另一，另一探頭置于裂縫的另一邊靠近裂縫的探頭置于裂縫的另一邊靠近裂縫的B1點(diǎn)，點(diǎn)，測(cè)得聲時(shí)測(cè)得聲時(shí)t1后再稍許外移，此時(shí)聲后再稍許外移，此時(shí)聲時(shí)若減小，則裂縫走向右邊時(shí)若減小，則裂縫走向右邊，反之則向左邊。，反

12、之則向左邊。裂縫末端的確定裂縫末端的確定，如圖所示，如圖所示，在在B探頭由探頭由B1到到B2的移動(dòng)過(guò)程中，記下聲時(shí)值最小的測(cè)點(diǎn)的移動(dòng)過(guò)程中，記下聲時(shí)值最小的測(cè)點(diǎn)B3，從，從B3引測(cè)試面引測(cè)試面的垂直線，該直線必與裂縫末端的垂直線，該直線必與裂縫末端O相交。相交。 2222111BObAOaAO BOtv Lab of Prof. Tian Shizhu153混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè) 超聲波在混凝土中傳播遇到缺陷時(shí)，其正常傳超聲波在混凝土中傳播遇到缺陷時(shí)，其正常傳播的某些聲學(xué)參數(shù)便發(fā)生變化，根據(jù)但只有缺播的某些聲學(xué)參數(shù)便發(fā)生變化，根據(jù)但只有缺陷大于探頭直徑時(shí)才較靈敏。主要方法有：

13、陷大于探頭直徑時(shí)才較靈敏。主要方法有：聲時(shí)法聲時(shí)法(又稱聲速法又稱聲速法)，即利用超聲波遇到孔洞等，即利用超聲波遇到孔洞等缺陷時(shí)產(chǎn)生繞射或直接穿過(guò)缺陷中低速介質(zhì)時(shí)，缺陷時(shí)產(chǎn)生繞射或直接穿過(guò)缺陷中低速介質(zhì)時(shí)，從聲時(shí)的變化而進(jìn)行的量測(cè)從聲時(shí)的變化而進(jìn)行的量測(cè)；Lab of Prof. Tian Shizhu16波形法波形法，利用超聲波遇到，利用超聲波遇到缺陷時(shí)，連續(xù)性被破壞，缺陷時(shí)，連續(xù)性被破壞，傳播路線受干擾，使接收傳播路線受干擾，使接收波波形發(fā)生畸變和首波到波波形發(fā)生畸變和首波到達(dá)接收探頭時(shí)間的滯后，達(dá)接收探頭時(shí)間的滯后，來(lái)判別缺陷，如圖所示。來(lái)判別缺陷，如圖所示。（a a）無(wú)缺陷時(shí)波形）無(wú)缺

14、陷時(shí)波形 (b) (b) 有缺陷時(shí)波形有缺陷時(shí)波形Lab of Prof. Tian Shizhu17振幅法振幅法，利用缺陷對(duì)聲波的衰減比無(wú)缺陷處大，利用缺陷對(duì)聲波的衰減比無(wú)缺陷處大，接收波振幅將減小的特點(diǎn)，接收波振幅將減小的特點(diǎn)，根據(jù)首波振幅的異根據(jù)首波振幅的異常變化確定缺陷；常變化確定缺陷；頻率法頻率法，即利用混凝土中質(zhì)量的不同，對(duì)超聲，即利用混凝土中質(zhì)量的不同，對(duì)超聲脈沖波中的高頻分量吸收、衰減也不同，致使脈沖波中的高頻分量吸收、衰減也不同，致使接收波的頻譜發(fā)生變化。接收波的頻譜發(fā)生變化。有缺陷處，接收波的有缺陷處，接收波的高頻分量相對(duì)減少，低頻分量則相對(duì)增大。高頻分量相對(duì)減少，低頻分量

15、則相對(duì)增大。因因此可從接收的頻率值檢出缺陷。此可從接收的頻率值檢出缺陷。Lab of Prof. Tian Shizhu184混凝土勻質(zhì)性檢測(cè)混凝土勻質(zhì)性檢測(cè) 超聲波檢測(cè)混凝土勻質(zhì)性，可與探測(cè)缺陷超聲波檢測(cè)混凝土勻質(zhì)性，可與探測(cè)缺陷相結(jié)合進(jìn)行。方法一樣，僅把最后結(jié)果分別用相結(jié)合進(jìn)行。方法一樣，僅把最后結(jié)果分別用圖形表示。如為一圖形表示。如為一現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件用等聲時(shí)現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件用等聲時(shí)（等聲速）（等聲速）線表示勻質(zhì)性的例子。線表示勻質(zhì)性的例子。Lab of Prof. Tian Shizhu19 結(jié)構(gòu)檢測(cè)的方法很多，每種方法都有其優(yōu)缺結(jié)構(gòu)檢測(cè)的方法很多，每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，都存在多因素的影響

16、，各種因素對(duì)不同方法點(diǎn)，都存在多因素的影響，各種因素對(duì)不同方法的影響又不相同，所以的影響又不相同，所以應(yīng)采用兩種或兩種以上多應(yīng)采用兩種或兩種以上多因素綜合分析法因素綜合分析法，諸如，諸如超聲回彈綜合法超聲回彈綜合法、超聲鉆、超聲鉆芯綜合法、聲速衰減系數(shù)綜合法等，它具有單一芯綜合法、聲速衰減系數(shù)綜合法等，它具有單一方法間方法間優(yōu)缺互補(bǔ)、正負(fù)誤差相消的效果，優(yōu)缺互補(bǔ)、正負(fù)誤差相消的效果，能提高能提高檢測(cè)和分析評(píng)定結(jié)果的檢測(cè)和分析評(píng)定結(jié)果的精度精度與與可靠性可靠性。3.4 超聲超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法Lab of Prof. Tian Shizhu20超聲回彈綜合法是國(guó)際上超

17、聲回彈綜合法是國(guó)際上20世紀(jì)世紀(jì)60年代發(fā)展起年代發(fā)展起來(lái)的一種非破損檢測(cè)方法，由于其精度高，已來(lái)的一種非破損檢測(cè)方法，由于其精度高，已在我國(guó)混凝土工程中廣泛使用。該法是以在我國(guó)混凝土工程中廣泛使用。該法是以超聲超聲聲速聲速和和回彈值回彈值綜合反映混凝土強(qiáng)度的。綜合反映混凝土強(qiáng)度的。我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)已推薦頒布了我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)已推薦頒布了超超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS02：88）應(yīng)用范圍與特點(diǎn)應(yīng)用范圍與特點(diǎn): :Lab of Prof. Tian Shizhu21工程上由于管理不善、施工質(zhì)量不良，試塊與工程上由于管理不善、施工

18、質(zhì)量不良，試塊與結(jié)構(gòu)中混凝土質(zhì)量不一致或?qū)υ噳K檢驗(yàn)結(jié)果有結(jié)構(gòu)中混凝土質(zhì)量不一致或?qū)υ噳K檢驗(yàn)結(jié)果有疑問(wèn)時(shí)，可按該規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)疑問(wèn)時(shí)，可按該規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)推定混凝土強(qiáng)度推定混凝土強(qiáng)度?？勺鳛樘幚砘炷临|(zhì)量問(wèn)題的一個(gè)可作為處理混凝土質(zhì)量問(wèn)題的一個(gè)主要依據(jù)主要依據(jù)。服役結(jié)構(gòu)多為長(zhǎng)齡期混凝土，其碳化深度對(duì)測(cè)服役結(jié)構(gòu)多為長(zhǎng)齡期混凝土，其碳化深度對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較大，只有在鉆取芯樣試件作校核試結(jié)果影響較大，只有在鉆取芯樣試件作校核條件下，才能按規(guī)程對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)和條件下，才能按規(guī)程對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)和強(qiáng)度評(píng)定。強(qiáng)度評(píng)定。Lab of Prof. Tian Shizhu22 分別以前述的分別以前述的回彈法

19、回彈法和和超聲法超聲法測(cè)出測(cè)區(qū)的測(cè)出測(cè)區(qū)的回彈回彈值值N和和聲速值聲速值v，然后查專用或地區(qū)的超聲回彈，然后查專用或地區(qū)的超聲回彈綜合測(cè)強(qiáng)曲線，求得綜合測(cè)強(qiáng)曲線，求得混凝土強(qiáng)度換算值混凝土強(qiáng)度換算值。 計(jì)算采用下列回歸方程式：計(jì)算采用下列回歸方程式： 超聲超聲回彈綜合曲線經(jīng)驗(yàn)公式回彈綜合曲線經(jīng)驗(yàn)公式3.4 超聲超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法( ) ()cbccuamfa vN 1.231.950.0038( )()ccumfvRLab of Prof. Tian Shizhu23 測(cè)區(qū)布置基本上同回彈法，但單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，測(cè)區(qū)布置基本上同回彈法，但單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，測(cè)區(qū)應(yīng)不少于

20、測(cè)區(qū)應(yīng)不少于10個(gè)，若構(gòu)件長(zhǎng)度不足個(gè)，若構(gòu)件長(zhǎng)度不足2m，也不得，也不得少于少于3個(gè)。個(gè)。 測(cè)區(qū)內(nèi)先進(jìn)行測(cè)區(qū)內(nèi)先進(jìn)行回彈測(cè)試回彈測(cè)試，再進(jìn)行，再進(jìn)行超聲測(cè)試超聲測(cè)試，避免，避免耦合劑給回彈測(cè)試帶來(lái)影響。平均值與修正值的耦合劑給回彈測(cè)試帶來(lái)影響。平均值與修正值的計(jì)算方法如前述。計(jì)算方法如前述。 當(dāng)結(jié)構(gòu)所用的材料與測(cè)強(qiáng)曲線的材料有較大差異當(dāng)結(jié)構(gòu)所用的材料與測(cè)強(qiáng)曲線的材料有較大差異時(shí)，須用時(shí)，須用同條件試塊或從結(jié)構(gòu)測(cè)區(qū)鉆取的混凝土同條件試塊或從結(jié)構(gòu)測(cè)區(qū)鉆取的混凝土芯樣進(jìn)行檢驗(yàn)修正，芯樣數(shù)量不少于芯樣進(jìn)行檢驗(yàn)修正，芯樣數(shù)量不少于3個(gè)。個(gè)。Lab of Prof. Tian Shizhu24 超聲回彈綜

21、合法，比單一法精度高，一般誤差超聲回彈綜合法，比單一法精度高，一般誤差在在12左右左右，影響因素也顯著減少。除石子品，影響因素也顯著減少。除石子品種及含量外，水泥品種及用量、砂子品種、石種及含量外，水泥品種及用量、砂子品種、石子粒徑等均無(wú)顯著影響，是現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度檢子粒徑等均無(wú)顯著影響，是現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的一個(gè)方便、可靠、費(fèi)用低的測(cè)的一個(gè)方便、可靠、費(fèi)用低的非破損檢測(cè)方非破損檢測(cè)方法法。3.4 超聲超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度法Lab of Prof. Tian Shizhu25 采用綜合法采用綜合法，能對(duì)混凝土的某些物理參量在采用超聲法或回，能對(duì)混凝土的某些物理參量在采用

22、超聲法或回彈法單一測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的影響得到彈法單一測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的影響得到相互補(bǔ)償相互補(bǔ)償。 如對(duì)回彈值影響最為顯著的如對(duì)回彈值影響最為顯著的碳化深度碳化深度在回彈法檢測(cè)時(shí)是一項(xiàng)在回彈法檢測(cè)時(shí)是一項(xiàng)重要的參數(shù)，但在綜合法中碳化因素可不予修正，原因是重要的參數(shù)，但在綜合法中碳化因素可不予修正，原因是碳碳化深度較大的混凝土化深度較大的混凝土，由于它的，由于它的齡期較長(zhǎng)齡期較長(zhǎng)而其含水量相應(yīng)降而其含水量相應(yīng)降低，低，以致聲速稍有下降以致聲速稍有下降，因此在綜合關(guān)系中可以抵消回彈值，因此在綜合關(guān)系中可以抵消回彈值上升所造成的影響。所以用綜合法關(guān)系推算混凝土強(qiáng)度時(shí)，上升所造成的影響。所以用綜合法關(guān)系推算混凝土強(qiáng)

23、度時(shí)，不須測(cè)量碳化深度和考慮它所造成的影響。試驗(yàn)證明：超聲不須測(cè)量碳化深度和考慮它所造成的影響。試驗(yàn)證明：超聲回彈綜合法的測(cè)量精度回彈綜合法的測(cè)量精度優(yōu)于超聲或回彈單一方法。優(yōu)于超聲或回彈單一方法。Lab of Prof. Tian Shizhu26 3.5 鉆芯法鉆芯法鉆芯法是在混凝土結(jié)構(gòu)有代表性部位鉆芯法是在混凝土結(jié)構(gòu)有代表性部位鉆取芯樣鉆取芯樣，經(jīng)必要加工整理以后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)。經(jīng)必要加工整理以后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)。該法被認(rèn)為是一種該法被認(rèn)為是一種直接而又可靠直接而又可靠，能較好反映材，能較好反映材料實(shí)際情況的微破損鑒定方法。料實(shí)際情況的微破損鑒定方法。在服役結(jié)構(gòu)上鉆取少量芯樣，可供

24、非破損方法在服役結(jié)構(gòu)上鉆取少量芯樣，可供非破損方法進(jìn)行進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果對(duì)比檢測(cè)結(jié)果對(duì)比，提高非破損檢測(cè)的精確度，提高非破損檢測(cè)的精確度和可靠性和可靠性Lab of Prof. Tian Shizhu27 可以直接觀察混凝土內(nèi)部各種情況與施工質(zhì)可以直接觀察混凝土內(nèi)部各種情況與施工質(zhì)量。在某種意義上，其比預(yù)留混凝土立方體試塊量。在某種意義上，其比預(yù)留混凝土立方體試塊法更能體現(xiàn)工程的實(shí)際情況。法更能體現(xiàn)工程的實(shí)際情況。 我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)已推薦頒發(fā)有我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)已推薦頒發(fā)有 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程 (CECS03：88)。3.5 鉆芯法鉆芯法Lab o

25、f Prof. Tian Shizhu28 我國(guó)的規(guī)程規(guī)定，芯樣的直徑宜大于或等于我國(guó)的規(guī)程規(guī)定，芯樣的直徑宜大于或等于混凝土骨料最大粒徑的混凝土骨料最大粒徑的3倍，特殊情況也不應(yīng)小于倍，特殊情況也不應(yīng)小于2倍；倍； 高度為直徑的高度為直徑的0.952.05倍，倍，以直徑與高度均為以直徑與高度均為10cm作為標(biāo)準(zhǔn)試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件。3.5 鉆芯法鉆芯法Lab of Prof. Tian Shizhu29加工后端面的不平度加工后端面的不平度01為合格為合格不平整的應(yīng)抹平或用環(huán)氧樹(shù)脂水泥或熱硫磺抹平，并與不平整的應(yīng)抹平或用環(huán)氧樹(shù)脂水泥或熱硫磺抹平，并與軸線垂直；軸線垂直；芯樣內(nèi)不應(yīng)包含鋼筋，若無(wú)法避

26、免，只允許含有垂直于芯樣內(nèi)不應(yīng)包含鋼筋，若無(wú)法避免，只允許含有垂直于軸線而不露出端面、直徑不大于軸線而不露出端面、直徑不大于10mm的鋼筋的鋼筋2支。支。試件的制作要求：試件的制作要求：Lab of Prof. Tian Shizhu30鉆芯和鋸割設(shè)備應(yīng)有水冷卻裝置，并具有足夠的剛度，固鉆芯和鋸割設(shè)備應(yīng)有水冷卻裝置，并具有足夠的剛度，固定牢靠，不產(chǎn)生任何偏移。設(shè)備帶水作業(yè)，應(yīng)特別注意有定牢靠，不產(chǎn)生任何偏移。設(shè)備帶水作業(yè)，應(yīng)特別注意有效接地和安全防護(hù)；效接地和安全防護(hù)；試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)芯樣做精確測(cè)量和特征描述，諸如各種缺陷、試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)芯樣做精確測(cè)量和特征描述，諸如各種缺陷、骨料種類與最大粒徑、是否含

27、有鋼筋及其直徑等，以供評(píng)骨料種類與最大粒徑、是否含有鋼筋及其直徑等，以供評(píng)定參考。定參考。為使芯樣抗壓試驗(yàn)在與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的濕度基本一致條件下為使芯樣抗壓試驗(yàn)在與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的濕度基本一致條件下進(jìn)行，分為進(jìn)行，分為自然干燥自然干燥狀態(tài)狀態(tài)(試件在室內(nèi)干燥試件在室內(nèi)干燥3天后天后)試驗(yàn)，試驗(yàn)，潮濕狀態(tài)潮濕狀態(tài)(試件在清水中浸泡試件在清水中浸泡4048h后后)試驗(yàn)兩種方法。試驗(yàn)兩種方法。Lab of Prof. Tian Shizhu31芯樣混凝土強(qiáng)度換算值，按下式計(jì)算：芯樣混凝土強(qiáng)度換算值，按下式計(jì)算：3.5 鉆芯法鉆芯法24dFfccu芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算系數(shù)芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算系數(shù) Lab

28、of Prof. Tian Shizhu32 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的特點(diǎn)：鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的特點(diǎn)： 可靠性比較大可靠性比較大 試驗(yàn)費(fèi)用較高試驗(yàn)費(fèi)用較高 取樣不很方便，試驗(yàn)周期較長(zhǎng)取樣不很方便，試驗(yàn)周期較長(zhǎng) 造成結(jié)構(gòu)一些造成結(jié)構(gòu)一些局部破損局部破損 應(yīng)與其他非破損方法綜合應(yīng)用，分析與評(píng)應(yīng)與其他非破損方法綜合應(yīng)用，分析與評(píng)定，提高效益。定，提高效益。Lab of Prof. Tian Shizhu33 撥出法是用一根螺栓式類似的裝置，部分埋入混凝土撥出法是用一根螺栓式類似的裝置，部分埋入混凝土中，然后撥出，測(cè)定其中，然后撥出，測(cè)定其撥出力撥出力的大小來(lái)的大小來(lái)評(píng)定混凝土強(qiáng)評(píng)定混凝土強(qiáng)度度的方法

29、。的方法。3.6 撥出法撥出法 Lab of Prof. Tian Shizhu34 主要方法有兩類：主要方法有兩類：一類是把錨頭預(yù)埋在混凝土內(nèi)，到達(dá)齡期后做撥一類是把錨頭預(yù)埋在混凝土內(nèi)，到達(dá)齡期后做撥出試驗(yàn)，出試驗(yàn)，稱先裝法稱先裝法，僅適應(yīng)工程施工及驗(yàn)收需要；，僅適應(yīng)工程施工及驗(yàn)收需要；另一類是在硬化的混凝土表面上鉆孔，然后裝上另一類是在硬化的混凝土表面上鉆孔，然后裝上撥出裝置，進(jìn)行撥出試驗(yàn)稱鉆孔撥出裝置，進(jìn)行撥出試驗(yàn)稱鉆孔后裝法后裝法。該方法。該方法靈活性較大，較適用于已建結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。靈活性較大，較適用于已建結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。3.6 撥出法撥出法 Lab of Prof. Tian Shizhu

30、35拔出法的特點(diǎn)：拔出法的特點(diǎn)： 先裝法先裝法和和后裝法后裝法的基本概念都是建立的基本概念都是建立撥撥出力與混凝土抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系上出力與混凝土抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系上，其優(yōu)，其優(yōu)點(diǎn)是能比較直接地反映砼強(qiáng)度，雖只測(cè)表面點(diǎn)是能比較直接地反映砼強(qiáng)度，雖只測(cè)表面某一深度，但比回彈法深度大，比超聲法影某一深度，但比回彈法深度大，比超聲法影響因素少，比取芯法方便，費(fèi)用低，損傷范響因素少，比取芯法方便，費(fèi)用低，損傷范圍小。圍小。Lab of Prof. Tian Shizhu36鉆孔后裝法在服役結(jié)構(gòu)檢測(cè)中鉆孔后裝法在服役結(jié)構(gòu)檢測(cè)中常常采用兩種方法：采用兩種方法：第一種第一種方法：方法： 采用直徑為采用直徑為6mm電鉆，在混凝土表面上鉆一個(gè)深電鉆，在混凝土表面上鉆一個(gè)深度為度為3035mm的孔，用吹風(fēng)機(jī)清除孔內(nèi)粉塵后，把的孔，用吹風(fēng)機(jī)清除孔內(nèi)粉塵后，把一個(gè)一個(gè)6mm的楔形脹管錨栓插入孔內(nèi)，至混凝土表面以的楔形脹管錨栓插入孔內(nèi)，至混凝土表面以下規(guī)定深度，經(jīng)用靠尺檢查和調(diào)整錨栓與混凝土表面下規(guī)定深度，經(jīng)用靠尺檢查和調(diào)整錨栓與混凝土表面垂直度后，再裝上拉拔器進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。垂直度后，再裝上拉拔器進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。3.6 撥出法撥出法 Lab of Prof. Tian Shizhu37 操作方法：操作方法： 拉拔時(shí)以一定速度連