質(zhì)量事故第二講課件

建筑工程缺陷質(zhì)量

事故分析及處理第二講建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測方法2.1概述

當(dāng)建筑物發(fā)生質(zhì)量事故后，為了正確分析事故發(fā)生的原因，為工程質(zhì)量事故的仲裁提供客觀而公正的技術(shù)依據(jù)，也為建筑結(jié)構(gòu)的修復(fù)、加固提供參考數(shù)據(jù)，往往有必要對發(fā)生事故的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行必要的檢測。常規(guī)的外觀檢查平直度、偏離軸線的公差、尺寸的準(zhǔn)確度、表面缺陷、砌體的咬槎情況等強度檢測材料的強度、構(gòu)件承載力、鋼筋配置情況等內(nèi)部缺陷的檢測

混凝土內(nèi)部的空洞、裂縫、鋼結(jié)構(gòu)的裂縫、焊接缺陷等材料的化學(xué)成分分析

混凝土的集料分析、水泥成分及性能分析、鋼材化學(xué)成分分析等2.2砌體結(jié)構(gòu)的檢測

砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測包括：材料（磚材、石材或其它塊材及砂漿）強度砌筑質(zhì)量（砌筑方法，砌體中砂漿飽滿度界面尺寸及垂直度）砌體裂縫砌體的承載力2.2.1砌體裂縫的檢測

砌體中的裂縫是常見的質(zhì)量問題，裂縫的形態(tài)、數(shù)量及發(fā)展程度對承載力、實用性能與耐久性有很大影響，對砌體的裂縫必須全面檢測。觀測裂縫的長度、寬度、裂縫走向及其數(shù)量、形態(tài)等。裂縫的長度可用鋼尺或一般米尺測量寬度可用塞尺、卡尺或?qū)Ｓ昧芽p寬度測量儀進行測量裂縫的走向、數(shù)量及形態(tài)應(yīng)詳細(xì)地標(biāo)在墻體的立面圖或磚柱展開圖上，進而分析產(chǎn)生裂縫的原因并評價其對強度的影響程度。2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測砌體是由砌塊和砂漿組成的復(fù)合體。有了砂漿及砌塊的強度，就可按有關(guān)規(guī)范推斷出砌體的承載力。砌塊通常從砌體上取樣，清理干凈后，按常規(guī)方法進行試驗，包括抗壓和抗折兩項。砌體中的砂漿，由于不可能做成標(biāo)準(zhǔn)的立方體試件，無法按常規(guī)試驗方法測得其強度。目前常采用沖擊法、點荷法與回彈儀法等來檢測砌體中的砂漿強度。

砌塊的抗折試驗：另取五塊磚作抗折試驗。可在抗折活動支架上進行。滾軸支座置于條磚長邊向內(nèi)20mm，加荷壓滾軸應(yīng)平行于支座，且位于支座之中間L/2處，加載前測得磚之寬厚，支承距。加荷破壞荷載為P，則抗折強度為2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測根據(jù)試驗結(jié)果，按表確定磚的強度等級。

2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測1沖擊法沖擊法是在砌體上鑿取一定數(shù)量的砂漿，加工成顆粒狀，由沖擊錘將其粉碎。沖擊將消耗一定的能量。砂漿粉碎后顆粒變小變細(xì)，其表面積增加。試驗研究表明，在一定沖擊作用下，砂漿顆粒增加的表面積與破碎功德增量呈線性關(guān)系，而砂漿的抗壓強度與單位功德表面積增量有定量關(guān)系，從而可以據(jù)此測得砂漿的強度。試驗中主要的主要設(shè)備是沖擊儀，圓孔篩、砂標(biāo)準(zhǔn)篩、0.01克天平。2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2點荷法點荷法是通過對砂漿層施加集中“點荷”，測定試件所能承受的“點荷值”，結(jié)合試件的尺寸等因素，推算砂漿的立方體強度。這種試驗類似于混凝土的劈裂試驗，所以本質(zhì)上是利用了砂漿的劈拉強度與抗壓強度的關(guān)系。2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測3剪切法剪切法是利用砂漿的抗剪強度來換算其強度具體做法如圖所示。2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測5回彈法回彈法是根據(jù)表面硬度與強度之間有一定關(guān)系而建立的一種非破損試驗法。

在測定前應(yīng)將磚墻上的抹灰或飾面清除干凈，當(dāng)清水墻灰縫已用水泥砂漿勾縫時，應(yīng)將勾縫砂漿清除干凈，然后用小砂輪將灰縫磨平。將回彈儀對準(zhǔn)平縫的砂漿縫，回彈儀應(yīng)與被測面垂直，保持水平位置，然后連續(xù)彈擊5次，頭2次為預(yù)彈，以后3次測值為準(zhǔn)，取平均數(shù)。同時將彈擊點擊出的小圓坑的坑深量出。2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2.2.2砌塊與灰縫砂漿強度的檢測2.2.3砌體強度的檢測間接法有了砌體和砂漿的強度，即可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》求得砌體強度。在規(guī)范中由砌塊及砂漿的強度等級可查到相應(yīng)的砌體抗壓強度的數(shù)值。2.2.3砌體強度的檢測直接法直接法有三種：實物取樣試驗頂出法測抗剪強度原位軸壓測定砌體抗壓強度2.2.3砌體強度的檢測頂出法測抗剪強度這是一種原位測定法。選擇門、窗洞口作為測區(qū)，將試驗區(qū)取L（370~490mm）長一段，兩邊鑿?fù)?、齊平，加壓面坐漿找平。加壓用千斤頂，受力支承面要用鋼墊板，逐步施加推力，此推力對砌體試件的受力面來說是剪力。砌體的抗剪強度為

據(jù)此得到的砌體抗壓強度為2.2.3砌體強度的檢測2.2.3砌體強度的檢測2.2.3砌體強度的檢測2.2.3砌體強度的檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測，主要是測定混凝土的強度，鋼筋的位置與數(shù)量，混凝土裂縫及內(nèi)部缺陷等。這些檢測要在已有的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上進行，大多為現(xiàn)場操作。（1）混凝土表面裂縫及蜂窩面積的檢測（2）混凝土強度的非破損檢測（3）局部破損法檢測混凝土的強度（4）混凝土內(nèi)部缺陷的檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測（1）混凝土表面裂縫及蜂窩面積的檢測1混凝土裂縫的檢測裂縫檢測的項目主要包括：裂縫的部位、數(shù)量和分布狀態(tài)；裂縫的寬度、長度和深度；裂縫的形狀；裂縫的走向；裂縫是否貫通，是否有析出物、是否引起混凝土剝落等2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2蜂窩面積測定蜂窩處砂漿少、石子多，嚴(yán)重影響混凝土強度。蜂窩面積可用鋼尺、直尺或百格網(wǎng)進行測量，以蜂窩面積占總面積的百分比計。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測（2）混凝土強度的非破損檢測混凝土的非破損檢驗法是通過測定混凝土的有關(guān)物理參數(shù)，利用該物理參數(shù)與混凝土強度有一定關(guān)系來推斷混凝土強度。而這種物理參數(shù)與混凝土強度的相關(guān)關(guān)系是通過對相同混凝土強度的標(biāo)準(zhǔn)試塊進行試驗，得到大量數(shù)據(jù)后經(jīng)回歸分析得到的，一般用測強曲線或強度方程來表示。常用方法：回彈儀檢測混凝土強度超聲脈沖法測混凝土的強度超聲回彈綜合法檢測混凝土強度2.2.4混凝土質(zhì)量檢測1回彈儀檢測混凝土強度回彈法的原理是根據(jù)混凝土表面硬度與抗壓強度之間有一定關(guān)系，利用測量表面硬度來推算混凝土的強度。所用儀器是回彈儀。檢測方法：回彈儀測區(qū)面積一般為200mmx200mm左右，選16個點。測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整、干燥，避免蜂窩麻面。當(dāng)表面有飾面層、雜物、油垢時，可以除去或避開?；貜梼x還應(yīng)該避免鋼筋密集區(qū)。對回彈法已經(jīng)頒布了《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》2.2.4混凝土質(zhì)量檢測混凝土強度的推測由平均回彈值N，再由回彈值與混凝土強度的關(guān)系曲線（測強曲線）即可查得混凝土的強度。根據(jù)使用條件和范圍的不同，有三類測強曲線。（1）統(tǒng)一測強曲線這是規(guī)程（JGJ/T23-2001）給出的測強曲線。它是由北京、陜西、四川、杭州等12個省市或地區(qū)進行混凝土率定的統(tǒng)計回歸曲線。（2）地區(qū)測強曲線這是由某省或某一地區(qū)根據(jù)本地區(qū)的具體條件率定的曲線。（3）專用測強曲線這是專以某種工程對象所率定的曲線。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2超聲脈沖法測混凝土強度超聲脈沖法是根據(jù)超聲脈沖在混凝土中的傳播規(guī)律與混凝土強度有一定關(guān)系的原理，通過測定超聲脈沖的參數(shù)，如傳播速度或脈沖衰減值，來推斷混凝土的強度。目前國產(chǎn)的超聲脈沖儀大多是測量傳播速度的。超聲脈沖儀產(chǎn)生的電脈沖通過發(fā)射探頭（電-聲換能器）使聲脈沖進入混凝土，然后電接受探頭（聲-電換能器）接收，儀器測得訊號的時間可直接化為聲速表示出來，從儀器上讀出聲速即可由有關(guān)測強曲線求得混凝土的強度。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測測試步驟：測試要選兩個對面，一邊放發(fā)射探頭，一邊放接收探頭。測點布置視結(jié)構(gòu)的大小和精度而定，一般可取十個方格。一般方格邊長150~200mm左右，在一方格內(nèi)側(cè)三個聲速，取平均值。測點應(yīng)避開有缺陷及應(yīng)力集中的部位，并應(yīng)避開預(yù)埋件及與聲通路平行而又很近的鋼筋。兩對面一般選擇兩側(cè)面。設(shè)探頭處表面要平整、干凈。在探頭處適當(dāng)涂一薄層黃油等粘合劑，探頭要壓緊表面，以減少聲能反射損失。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測3超聲回彈綜合法檢測混凝土強度由于影響混凝土強度的因素比較多，超聲法和回彈法的精度受各因素影響的程度也不同，用單一方法測定往往有較大的誤差，將兩種方法綜合運用，則可提高檢測的精度，消除一些不利的影響。如測得聲速，回彈值，則強度公式為：建設(shè)部已頒布了《超聲回彈法綜合檢驗混凝土強度的技術(shù)規(guī)程》（CECS02：88）并附有通用強度換算表可以參考應(yīng)用。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測（3）局部破損法檢測混凝土的強度1鉆芯法使用專門的鉆心機在混凝土構(gòu)件上鉆取圓柱形芯樣，經(jīng)過適當(dāng)加工后在壓力試驗機上直接測定其抗壓強度的一種局部破損監(jiān)測方法。取芯直徑常在100mm左右，只要布置適當(dāng)，并修補及時，一般不會影響原構(gòu)件的承載力。鉆芯法有局部破損，在使用中也受到一定限制。對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，一般不允許。另外，對低強度的混凝土也不使用，對于小截面構(gòu)件，鉆芯直徑尺寸超過構(gòu)件尺寸一半，也不宜采用。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測鉆芯法取樣應(yīng)注意以下幾點：取芯部位應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)受力面小、對結(jié)構(gòu)承載力影響小的部位。在結(jié)構(gòu)的控制截面，應(yīng)力集中區(qū)，構(gòu)件接頭和邊緣處等，一般不宜取芯。取芯部位應(yīng)避開構(gòu)件中的鋼筋和預(yù)埋件，特別是受力主筋。作為強度試驗用的芯樣，不應(yīng)在混凝土有缺陷的部位取。取樣應(yīng)注意代表性。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2拔出法是在混凝土構(gòu)件中埋一錨桿（可預(yù)置也可后裝），將錨桿拔出時連帶脫落部分混凝土，這種拔出的力與混凝土的抗拉強度有密切關(guān)系，而混凝土拉力與抗壓力是由一定關(guān)系的，從而可據(jù)此推得混凝土的抗壓強度。對于質(zhì)量事故的檢查，主要用后置錨桿法。對此，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會頒布了《后裝拔出法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS69:94）。強度推斷，混凝土抗壓強度與拔力值有直線關(guān)系，即2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測試驗步驟（a）在混凝土構(gòu)件上鉆孔，孔徑30mm，深25mm左右；（b）在鉆孔頭部擴孔⊥形，下部環(huán)形槽深2.5mm；（c）將錨具放入孔內(nèi)；（d）安裝拔出機；（e）拔出錨桿，讀下拔出機上的最大拔力值。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測（4）混凝土內(nèi)部缺陷的檢測混凝土結(jié)構(gòu)外部缺陷和損傷，例如麻面、漏筋、外漏的蜂窩、空洞，一般易于發(fā)現(xiàn)，用外觀檢查法即可作出全面、準(zhǔn)確地測定和評判。但對于混凝土內(nèi)部缺陷，則比較困難。用于探測內(nèi)部缺陷的方法有聲脈法和射線法兩大類。射線法是運用X射線、g射線透射混凝土，然后照像分析。這種方法穿透能力有限，在使用中需要解決人體防護的問題，在我國使用很少。聲波脈沖有超聲波法、聲發(fā)射法等。其中超聲波法已有商品化儀器，技術(shù)比較成熟。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測1缺陷部位存在及位置的檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的探測主要是根據(jù)聲時、聲速、聲波衰減量、聲頻變化等參數(shù)的測量結(jié)果進行評判。作法是以較大的間距劃出網(wǎng)格，稱為第一級網(wǎng)格，測定網(wǎng)格交叉點處的聲時值。然后在聲速變化較大的區(qū)域，以較小的間距劃出第二級網(wǎng)格，再測定網(wǎng)格點處的聲速。將具有數(shù)值較大聲速的點（或異常點）連接起來，則該區(qū)域即可初步定為缺陷區(qū)。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測因聲速值在均勻的混凝土中是比較一致的，遇到有孔洞等缺陷時，因經(jīng)孔隙而變小。考慮到混凝土原材料的不均勻性，宜用統(tǒng)計方法盤判定異常點。試測幾個聲速點，若混凝土構(gòu)件的厚度相同，則下列聲速點可判為有缺陷，即聲速值得變化可以判斷缺陷的存在，在其缺陷附近測得聲時最長的點，然后用探頭在構(gòu)件兩邊，其連線應(yīng)與構(gòu)件垂直并通過聲時最長點。然后估算缺陷尺寸的直徑2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2裂縫深度的測定對于開口而又垂直于構(gòu)件表面的裂縫，首先將探頭放在同一構(gòu)件無裂縫位置，測得其聲時值；然后將探頭置于裂縫兩邊，測出其聲時值。注意兩次檢測時應(yīng)保持探頭間距離相同。裂縫深度可以按下式計算測量時應(yīng)避開鋼筋，一般探頭離鋼筋軸線的距離鋼筋軸線的距離為1.5h為好。2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2.2.4混凝土質(zhì)量檢測2裂縫深度的測定如為開口斜裂縫，測試時首先在裂縫附近測得混凝土的平均聲速v；然后將一探頭置于A，另一探頭跨過裂縫，先置于的D，量得AD=l1，測得ABD的聲時為t2；再置于E，量得AE=l2，測得ABE的聲時為t1；E離裂縫邊的距離為l3。然后列方程可以求解。2.2.5鋼筋的檢測1鋼筋位置的檢測鋼筋的檢測，一般可在構(gòu)件上進行。鑿去保護層，即可看到鋼筋的數(shù)量并測量其直徑，然后與圖紙對照復(fù)核。必要時，可截取鋼筋作強度試驗，甚至作化學(xué)成分分析。此外，可用鋼筋檢測儀測量鋼筋的位置、數(shù)量及保護層厚度。精確掃描功能

圖像掃描功能

計算任意點的鋼筋直徑

總觀鋼筋的真實分布情況

在任何一點的鋼筋保護層厚度模塊掃描功能

總觀鋼筋的真實分布圖

將三個精掃圖自動拼接成一屏顯示

快速掃描功能

快速確定大面積范圍內(nèi)鋼筋的位置

快速確定大面積范圍內(nèi)鋼筋的保護層厚度

快速掃描并記錄功能

快速探測并記錄30m長度內(nèi)的鋼筋分布圖

分析計算大面積內(nèi)保護層厚度，可輸入計算機

分析計算大面積內(nèi)平均保護層厚度和偏差鋼筋掃描儀2.2.5鋼筋的檢測精確掃描功能

圖像掃描功能

計算任意點的鋼筋直徑

總觀鋼筋的真實分布情況

在任何一點的鋼筋保護層厚度模塊掃描功能

總觀鋼筋的真實分布圖

將三個精掃圖自動拼接成一屏顯示

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快速確定大面積范圍內(nèi)鋼筋的位置

快速確定大面積范圍內(nèi)鋼筋的保護層厚度

快速掃描并記錄功能

快速探測并記錄30m長度內(nèi)的鋼筋分布圖

分析計算大面積內(nèi)保護層厚度，可輸入計算機

分析計算大面積內(nèi)平均保護層厚度和偏差鋼筋掃描儀2.2.5鋼筋的檢測2.2.5鋼筋的檢測2鋼筋銹蝕程度的檢測在舊建筑中，鋼筋銹蝕后，有效面積減小，使承載力降低，嚴(yán)重的危及安全甚至引起倒塌。鋼筋的銹蝕程度和銹蝕速度與混凝土質(zhì)量、保護層厚度、受力狀況及環(huán)境條件。對銹蝕程度的主要監(jiān)測方法主要有兩種：直接觀測法與自然電位測量法。2.2.5鋼筋的檢測直接觀察法是在構(gòu)件表面鑿去局部保護層，將鋼筋暴露出來，直接觀察、測量鋼筋的銹蝕程度，主要是量測銹層厚度和剩余鋼筋面積。這種方法直觀、可靠，但要破壞構(gòu)件表面，不宜做的太多。

自然電位法的基本原理是鋼筋銹蝕后其電位發(fā)生變化，測定其電位變化來推斷鋼筋的銹蝕程度。所謂自然電位，是鋼筋與周圍介質(zhì)（混凝土）形成一個電位，銹蝕腐蝕后鋼筋表面鈍化膜破壞，引起電位變化。用自然電位法測鋼筋銹蝕情況，方法簡便，不用復(fù)雜設(shè)備，得結(jié)果快速，可在不影響正常生產(chǎn)的情況下進行。但電位易受周圍環(huán)境干擾，且對腐蝕的判斷比較粗略，常與其它方法聯(lián)合應(yīng)用。2.2.6鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的型鋼如由正規(guī)鋼廠出廠并具合格證明，則一般材料的強度及化學(xué)成分是有保證的。檢測的重點在于加工、運輸、安裝過程中產(chǎn)生的偏差與失誤。主要內(nèi)容有：（1）外觀平整度的檢測；（2）構(gòu)件長細(xì)比、平整度及損傷的檢測；（3）連接的檢測（應(yīng)作為重點）如鋼材無出廠合格證明，或來路不明者，則應(yīng)