橋梁檢測(cè)評(píng)定與加固技術(shù)（第2版） 課件 第4章 橋梁結(jié)構(gòu)的材料性能檢測(cè)

第四章

橋梁結(jié)構(gòu)的材料性能檢測(cè)南京林業(yè)大學(xué)江蘇·南京目錄概述混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)鋼筋銹蝕檢測(cè)混凝土內(nèi)鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的超聲波探傷檢測(cè)概述橋梁結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)的主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)混凝土材料的缺陷檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度測(cè)定內(nèi)部鋼筋位置分布、銹蝕狀態(tài)、鋼材裂紋等檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)在溫度、濕度、大氣腐蝕等自然環(huán)境以及荷載作用、材料和結(jié)構(gòu)的疲勞效應(yīng)等使用環(huán)境的綜合作用下，會(huì)不可避免地出現(xiàn)病害缺陷及性能退化等

橋梁結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)就是利用各種技術(shù)手段，檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能、耐久性能、病害缺陷等混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)混凝土是最常用的材料，在施工、成型、使用過(guò)程中會(huì)造成混凝土的內(nèi)部缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題混凝土缺陷檢測(cè)的重要性(a)麻面缺陷(b)裂縫缺陷混凝土缺陷超聲法檢測(cè)混凝土的缺陷劃分標(biāo)準(zhǔn)：混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的特征及特征大小宏觀缺陷：主要是指由于混凝土施工、設(shè)計(jì)、材料本身特性等方面原因引起的較大缺陷細(xì)觀缺陷：主要是指混凝土材料由于泌水、干縮導(dǎo)致骨料和水泥漿基體之間產(chǎn)生的裂紋、孔隙等細(xì)小缺陷微觀缺陷：主要是指混凝土在凝結(jié)過(guò)程中由于水泥漿硬化干縮和水分蒸發(fā)形成的微觀裂縫，以及混凝土本身的微觀缺陷原理：采用超聲波檢測(cè)儀，測(cè)量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度，首波幅度和接受信號(hào)的主頻率等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其對(duì)應(yīng)變化，判定混凝土中的缺陷情況特點(diǎn)：可以無(wú)損檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)超聲法檢測(cè)混凝土的缺陷超聲法檢測(cè)混凝土的缺陷混凝土的主要聲學(xué)參數(shù)聲速變化:頻率變化:波幅變化:波形畸變:當(dāng)混凝土內(nèi)部有缺陷時(shí)，其值將比正常部位低，可判別混凝土的內(nèi)部缺陷利用超聲脈沖各頻率成分在遇到缺陷時(shí)被衰減的程度不同判別內(nèi)部缺陷根據(jù)超聲波在缺陷處產(chǎn)生反射或繞射，使波幅明顯減小，判斷缺陷存在根據(jù)超聲波在缺陷處的波形轉(zhuǎn)換和疊加，造成接收波形畸變的現(xiàn)象判別缺陷平面測(cè)試法(采用厚度振動(dòng)式換能器)

可分成直測(cè)法、斜測(cè)法和平測(cè)法三種測(cè)試孔測(cè)試法(采用徑向振動(dòng)式換能器)可分成孔中對(duì)測(cè)、孔中斜側(cè)和孔中平測(cè)三種(a)直測(cè)法(b)斜測(cè)法(c)平測(cè)法探頭布置方式圖常用的測(cè)試方法：平面測(cè)試法和測(cè)試孔測(cè)試法超聲檢測(cè)的測(cè)試方法超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的應(yīng)用混凝土裂縫深度的檢測(cè)單面平測(cè)法

利用超聲法可檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的多種缺陷，包括混凝土裂縫深度、不密實(shí)和空洞等

時(shí)I距坐標(biāo)圖

超聲繞過(guò)裂縫示意圖跨縫布置檢測(cè)裂縫深度的確定方法：距縫測(cè)量中，當(dāng)在某測(cè)距發(fā)現(xiàn)超聲波首波相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，可用該測(cè)距及兩個(gè)相鄰測(cè)距的測(cè)量值按下式計(jì)算hci值，取此三點(diǎn)hci的平均值作為該裂縫的深度值

(hc)距縫測(cè)量中，當(dāng)在某測(cè)距發(fā)現(xiàn)超聲波首波相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，則以不同測(cè)距按下式計(jì)算

hci值，取此點(diǎn)

hci及其平均值(mhc)將各測(cè)距

li與

mhc比較，測(cè)距

li小于

mhc和大于

3mm，應(yīng)剔除該組數(shù)據(jù)，在后取余下

hci平均值，作為裂縫深度值

(hc)裂縫深度計(jì)算式：

雙面斜測(cè)法

當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位位于具有兩個(gè)相互平行的測(cè)試表面時(shí)，可采用雙面穿透斜測(cè)法檢測(cè)

測(cè)點(diǎn)布置如圖，將T、R換能器分置兩測(cè)試表面，并使其一同按一定測(cè)試距離、傾斜角移動(dòng)，讀取相應(yīng)聲時(shí)值、波幅值和頻率值

當(dāng)T、R換能器的連線通過(guò)裂縫時(shí)，其波幅和頻率與不經(jīng)過(guò)裂縫的測(cè)點(diǎn)值比較有很大的差異

(a)平面圖

(b)立面圖

斜測(cè)裂縫測(cè)點(diǎn)布置示意圖鉆孔對(duì)測(cè)法

對(duì)大體積結(jié)構(gòu)，裂縫深度超過(guò)500mm，用平測(cè)法難以測(cè)量，又不具備斜測(cè)法所需要的一對(duì)相互平行的測(cè)試面，可用鉆孔對(duì)測(cè)法檢測(cè)

其方法是在裂縫兩側(cè)鉆測(cè)試孔，將換能器置于測(cè)試孔中進(jìn)行測(cè)試，如下圖所示(a)平面圖(b)立面圖

鉆孔測(cè)裂縫深度

裂縫深度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)選用頻率為20~60kHz的徑向振動(dòng)式換能器，檢測(cè)前應(yīng)先向測(cè)試孔內(nèi)注滿清水

將T、R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對(duì)應(yīng)孔中，以相同高程、等間距、從上至下同步移動(dòng)，逐點(diǎn)讀取聲時(shí)、波幅和換能器所處深度

以換能器所處深度d與對(duì)應(yīng)的波幅值A(chǔ)繪制

d-A坐標(biāo)圖，隨著換能器位置的下移，波幅逐漸增大，當(dāng)換能器下移至某一位置后，波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定，該位置所對(duì)應(yīng)的深度便是裂縫深度dc換能器工作原理d-A坐標(biāo)圖混凝土內(nèi)部形成的蜂窩狀不密實(shí)區(qū)或空洞可用超聲法檢測(cè)，主要分為對(duì)測(cè)法、斜測(cè)法以及鉆孔法幾種混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè)平面對(duì)測(cè)法適用于具有兩對(duì)相互平行的測(cè)試面；檢測(cè)時(shí)在測(cè)區(qū)的兩對(duì)相互平行測(cè)試面上分別畫出等間距的網(wǎng)格將網(wǎng)格編號(hào)確定測(cè)點(diǎn)位置，然后將換能器分別置于對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)上，逐點(diǎn)讀取相應(yīng)的聲時(shí)、波幅和頻率，并量取測(cè)試距離平面圖(b)立面圖平面對(duì)測(cè)法示意圖平面斜測(cè)法適用于當(dāng)構(gòu)件只有一對(duì)相互平行的測(cè)試面時(shí)可采用對(duì)測(cè)和斜測(cè)相結(jié)合的方法。在測(cè)位兩個(gè)相互平行的測(cè)試面上分別畫出網(wǎng)格線可在對(duì)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行交叉斜測(cè)斜測(cè)法立面圖鉆孔檢測(cè)法當(dāng)測(cè)距較大時(shí)可采用鉆孔或預(yù)埋管測(cè)法；檢測(cè)時(shí)在測(cè)位預(yù)埋聲測(cè)管或鉆出豎向測(cè)試孔。可用兩個(gè)徑向振動(dòng)式換能器分別置于兩測(cè)孔中進(jìn)行測(cè)試

(a)平面圖(b)立面圖鉆孔法示意圖超聲法一般可通過(guò)對(duì)混凝土聲學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和分析來(lái)判別混凝土的缺陷超聲法判別混凝土的缺陷混凝土聲學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算測(cè)區(qū)混凝土聲時(shí)(或聲速)、波幅、頻率測(cè)量值的平均值(mX)和標(biāo)準(zhǔn)值(SX)應(yīng)按下式計(jì)算：Xi——第

i點(diǎn)的聲時(shí)(或聲速)、波幅、頻率的測(cè)量值;n——測(cè)區(qū)參與統(tǒng)計(jì)的測(cè)點(diǎn)數(shù)

測(cè)區(qū)中異常數(shù)據(jù)的判斷將一測(cè)區(qū)各測(cè)點(diǎn)的波幅、頻率或由聲時(shí)計(jì)算的聲速值由大到小按順序排列，將排在后面明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑將可疑數(shù)據(jù)中最大的一個(gè)(假定Xn)及其前面的數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算出mX及SX，并代入下面的公式計(jì)算出異常情況的判斷值(X0)式中：λ1——異常值判定系數(shù)，查教材表4-1可得

比較判斷值(X0)與可疑數(shù)據(jù)的最大值(Xn)當(dāng)Xn≤X0時(shí)，Xn及排列于其后的各數(shù)據(jù)均為異常值，且去掉Xn，再用X1~Xn-1進(jìn)行計(jì)算和判別，直到判不出異常值為止；當(dāng)Xn＞X0，應(yīng)再將Xn+1放進(jìn)去重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算和判別X0=mx-λ1sx

測(cè)區(qū)中某些測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值(或聲速值)、波幅值(或頻率值)被判為異常值時(shí)，可結(jié)合異常測(cè)點(diǎn)的分布及波形狀況確定混凝土內(nèi)部存在不密實(shí)區(qū)和空洞的范圍空洞尺寸估算原理不密實(shí)區(qū)和空洞范圍的判別

如被測(cè)部位只有一對(duì)可供測(cè)試的表面，只能按空洞位于測(cè)距中心考慮，空洞尺寸可用下式計(jì)算：估算尺寸

回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度回彈法的定義回彈法是采用回彈儀，使其以一定的沖擊動(dòng)能頂在混凝土沖擊桿，測(cè)出被反彈的距離，以回彈值(反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度的比值)作為強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)推算混凝土強(qiáng)度的一種方法回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度回彈值的大小取決于沖擊能量相關(guān)的回彈能量，而回彈能量主要取決于被測(cè)混凝土的彈塑性性能

設(shè)回彈儀的動(dòng)能為E式中：

A1——

使混凝土產(chǎn)生塑性變形的功

A2——

使混凝土彈擊桿及彈擊錘產(chǎn)生彈性變形的功

A3——

彈擊錘在沖擊過(guò)程中和指針在移動(dòng)過(guò)程中因摩擦損耗的功

A4——

彈擊錘在沖擊過(guò)程中和指針在移動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力的功

A5——

混凝土產(chǎn)生塑性變形時(shí)增加自由表面所損耗的功

A6——

由于混凝土構(gòu)件的顫動(dòng)和彈擊桿于混凝土表面移動(dòng)損耗的功回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的原理

由于A3、A4、A5、A6一般很小，當(dāng)混凝土構(gòu)件具有足夠剛度且沖擊過(guò)程中儀器始終緊貼混凝土表面時(shí)，均可忽略不計(jì)在一定的沖擊能量作用下，A2的彈性變形接近為常數(shù)。因此彈回距離主要取決于混凝土的塑性變形混凝土的強(qiáng)度越低，則塑性變形越大，消耗于產(chǎn)生塑性變形的功越大，彈擊錘所獲得的回彈功能越小，回彈距離相應(yīng)越小，從而回彈值越小，反之亦然因此，只要測(cè)得混凝土結(jié)構(gòu)的回彈值，就可由已建立的公式或曲線換算出構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是對(duì)常規(guī)檢測(cè)的一種補(bǔ)充施工階段，如構(gòu)件拆模、預(yù)應(yīng)力張拉或移梁、吊裝時(shí)，回彈法可作為評(píng)估混凝土強(qiáng)度的依據(jù)回彈法的使用前提，是要求被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，例如遭受化學(xué)腐蝕或火災(zāi)、硬化期間遭受凍傷等或內(nèi)部存在缺陷時(shí)，不能用回彈法評(píng)定混凝土強(qiáng)度回彈法使用原則回彈法測(cè)定混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基本依據(jù)，是回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)性。該相關(guān)性可以用基準(zhǔn)曲線“fcu-R“(或經(jīng)驗(yàn)公式)的形式予以確定，通常稱之為測(cè)強(qiáng)曲線測(cè)強(qiáng)曲線是回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)，在實(shí)際工程中，一般利用采集的回彈值與碳化深度值等相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)照測(cè)強(qiáng)曲線，即可進(jìn)行查詢或計(jì)算混凝土強(qiáng)度的推定值因此，提高回彈法檢測(cè)精度往往從測(cè)強(qiáng)曲線的角度著手回彈法的測(cè)強(qiáng)曲線注：δ代表測(cè)強(qiáng)曲線的平均相對(duì)誤差，er代表測(cè)強(qiáng)曲線的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。名稱統(tǒng)一曲線地區(qū)曲線專用曲線定義

由全國(guó)有代表性的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊。通過(guò)大量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線

由本地區(qū)有代表的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過(guò)較多的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線

由與構(gòu)建混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過(guò)一定數(shù)量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線適用范圍

適用于無(wú)地區(qū)曲線或?qū)Ｓ们€時(shí)檢測(cè)符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

適用于無(wú)專用曲線時(shí)檢測(cè)符合規(guī)定條件的構(gòu)件后結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

適用于檢測(cè)與該構(gòu)件相同構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度誤差δ≤±15%er≤18%δ≤±14%er≤17%δ≤±12%er≤14%測(cè)強(qiáng)曲線的三種類型

測(cè)強(qiáng)相關(guān)曲線回歸方程選取試樣→布置測(cè)區(qū)→測(cè)量回彈值→測(cè)量碳化深度回彈法的檢測(cè)流程單個(gè)檢測(cè)法

適用于單獨(dú)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測(cè)批量檢測(cè)法

適用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下，各項(xiàng)條件基本一致且齡期相近的一批同類構(gòu)件抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%且不少于10件，同時(shí)要求測(cè)區(qū)數(shù)量不得少于100個(gè)選取試樣

對(duì)一般構(gòu)件，測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)(《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）)當(dāng)受檢構(gòu)件數(shù)量大于30個(gè)且不需要提供單個(gè)構(gòu)件推定強(qiáng)度或受檢構(gòu)件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于3m，其測(cè)區(qū)數(shù)可適當(dāng)減少，但不少于5個(gè)相鄰測(cè)區(qū)間距不宜過(guò)大，一般控制在2m內(nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m等L≥3m≤2m20cm構(gòu)件上回彈測(cè)區(qū)的布置示意圖布置測(cè)區(qū)

一般來(lái)說(shuō)，每一測(cè)區(qū)應(yīng)讀取16個(gè)回彈值

每一測(cè)區(qū)的兩個(gè)測(cè)面用回彈儀各彈擊8個(gè)點(diǎn)

測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻布置，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距離不宜小于20mm，測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋的距離不宜小于30mm測(cè)試回彈值碳化是在二氧化碳和水分的作用，砼表層的CaOH轉(zhuǎn)化成碳酸鈣硬殼?；貜椫惦S碳化深度增大而增大檢測(cè)方法利用酚酞酒精遇到堿性物質(zhì)變色的化學(xué)原理數(shù)量：測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)小于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30%，并取其平均值作為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值測(cè)量碳化深度回彈值的計(jì)算平均值的計(jì)算：剔除測(cè)區(qū)的3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，然后將余下的10個(gè)回彈值取均值作為該測(cè)區(qū)的平均回彈值

當(dāng)回彈儀于非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)修正回彈法的數(shù)據(jù)處理Rm——測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至0.1

Ri——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值

Rmα

——為非水平方向測(cè)區(qū)的平均回彈值Raα——為非水平方向測(cè)區(qū)回彈值的修正值當(dāng)回當(dāng)回彈儀于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑表面或澆筑底面時(shí)，測(cè)區(qū)的平均回彈值應(yīng)修正當(dāng)回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為混凝土的非澆筑側(cè)面，先進(jìn)行彈擊角度修正，后再進(jìn)行側(cè)面修正

計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值根據(jù)每個(gè)測(cè)區(qū)平均回彈值(Rm)和平均碳化深度值(dm)，查閱由專用曲線、地區(qū)曲線或統(tǒng)一曲線編制的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表，得出構(gòu)件第

i個(gè)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度均值和標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)測(cè)區(qū)數(shù)量，強(qiáng)度均值采用單個(gè)檢測(cè)法或抽樣檢測(cè)法采用單個(gè)檢測(cè)法，且構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)小于10個(gè)時(shí)，以測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的最小值作為構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度推定值當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，還應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土強(qiáng)度的推算

——各測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算值的平均值(MPa)，精確至0.1MPa——測(cè)區(qū)數(shù)；對(duì)于單個(gè)檢測(cè)的構(gòu)件，取該構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)

對(duì)于批量檢測(cè)的構(gòu)件，取被抽檢構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)之和——各測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)，精確至0.01MPa——構(gòu)件第

i個(gè)測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算值

構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值是指相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中混凝土抗壓強(qiáng)度值，其值可根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算單個(gè)檢測(cè)法測(cè)量混凝土強(qiáng)度當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)小于10個(gè)時(shí)，以測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的最小值作為構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度推定值，即：當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)中混凝土強(qiáng)度出現(xiàn)小于10.0MPa時(shí)，應(yīng)按下式確定當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不小于10個(gè)時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算——構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值——最小的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值

超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，是目前我國(guó)使用較廣的一種結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度非破損檢驗(yàn)方法超聲回彈綜合法超聲回彈綜合法的特點(diǎn)減少混凝土齡期和含水率的影響使得超聲法和回彈法互相彌補(bǔ)提高測(cè)試精度當(dāng)按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)對(duì)同批構(gòu)件按批抽樣檢測(cè)，抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批件的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)對(duì)長(zhǎng)度小于或等于2m的構(gòu)件，測(cè)區(qū)數(shù)可適當(dāng)減少，不應(yīng)不少于3個(gè)測(cè)區(qū)布置規(guī)定測(cè)區(qū)回彈值及聲速值的測(cè)量原則回彈值的計(jì)算超聲回彈綜合法中回彈值的測(cè)試和計(jì)算與回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度相同結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)測(cè)區(qū)應(yīng)注明編號(hào)，記錄測(cè)區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況后超聲測(cè)試非同一測(cè)區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值，在計(jì)算強(qiáng)度換算值時(shí)不得混用超聲回彈綜合法檢測(cè)構(gòu)件強(qiáng)度的注意事項(xiàng)超聲與回彈測(cè)點(diǎn)布置示意及檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)超聲測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)量超聲聲時(shí)值時(shí)，應(yīng)保證換能器與混凝土耦合良好測(cè)試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1μs，聲速值應(yīng)精確至0.01km/s在每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的相對(duì)測(cè)試面上，應(yīng)各布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能

器的軸線應(yīng)在同一軸線上超聲聲速值的測(cè)量與計(jì)算

測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式計(jì)算：當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測(cè)試時(shí)，測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式修正：式中

β——超聲測(cè)試面聲速修正系數(shù)。當(dāng)在混凝土澆注面的頂面及底面

測(cè)試時(shí),β＝1.034;在混凝土側(cè)面測(cè)試時(shí),β=1聲速值的計(jì)算

va=βV——超聲測(cè)距,mm——測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值,μs——分別為測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值l

tmt1，t2，t3

粗骨料為卵石時(shí)粗骨料為碎石時(shí)混凝土強(qiáng)度推定

當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所采用的材料及其齡期與制訂測(cè)強(qiáng)曲線所采用的材料及其齡期有較大差異時(shí)，應(yīng)采用同條件立方體或從測(cè)區(qū)中混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度修正，試件數(shù)量不應(yīng)少于4個(gè)

此時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以下列修正系數(shù)

采用同條件立方體試件修正時(shí)：

采用混凝土芯樣試件修正時(shí)：鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度鉆芯法是利用鉆機(jī)，從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣以檢測(cè)混凝土強(qiáng)度或觀察混凝土內(nèi)部質(zhì)量的一種典型的半破損檢測(cè)方法鉆芯取樣鉆芯法的特點(diǎn)（a）鉆取過(guò)程（b）芯樣、、

對(duì)立方體試塊的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生懷疑結(jié)構(gòu)中混凝土因水泥、砂石等質(zhì)量較差，或因施工、養(yǎng)護(hù)不良發(fā)生了質(zhì)量問(wèn)題結(jié)構(gòu)檢測(cè)部位的表層和內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，或者在使用期間遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)，硬化期間遭受凍害的混凝土使用多年的建筑物或構(gòu)筑物中的混凝土結(jié)構(gòu)，如加固改造的需要對(duì)施工有特殊要求的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件鉆芯法適用情況鉆芯位置的選擇→芯樣尺寸的確定→鉆芯數(shù)量的確定→芯樣的加工鉆芯位置的選擇鉆芯位置應(yīng)盡量選在構(gòu)件受力較小的部位選擇混凝土強(qiáng)度具有代表性的部位設(shè)法避免主筋、預(yù)埋件和管線的位置選擇便于鉆芯機(jī)安裝與操作的部位芯樣的鉆取與加工芯樣尺寸的確定一般根據(jù)檢測(cè)的目的選取合適尺寸的鉆頭，確定芯樣的尺寸鉆芯數(shù)量的確定單個(gè)構(gòu)件一般不少于3個(gè)，批量檢驗(yàn)不宜少于15個(gè)、、

芯樣的加工為減少混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的偏差，鋸切后的芯樣試件需進(jìn)行編號(hào)，并進(jìn)行加工修補(bǔ)應(yīng)檢測(cè)平均直徑、高度、垂直度和平整度等幾何尺寸，只有在尺寸符合規(guī)范要求時(shí)方能進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，否則為無(wú)效芯樣芯樣編號(hào)(a)芯樣加工設(shè)備(b)試驗(yàn)芯樣芯樣試件應(yīng)在自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)確定潮濕狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度時(shí)，芯樣試件宜在20℃±5℃的清水中浸泡(40～48)h，從水中取出后立即進(jìn)行試驗(yàn)芯樣抗壓強(qiáng)度計(jì)算抗壓強(qiáng)度的計(jì)算與混凝土強(qiáng)度的推算混凝土強(qiáng)度的推算對(duì)于單個(gè)構(gòu)件或單個(gè)構(gòu)件的局部區(qū)域：應(yīng)按有效芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值中的最小值確定該構(gòu)件的強(qiáng)度代表值對(duì)于檢測(cè)批的混凝土強(qiáng)度推定值：應(yīng)計(jì)算推定區(qū)間推定區(qū)間上限值和下限值的公式計(jì)算

上限值：

下限值：

平均值：

標(biāo)準(zhǔn)差：

鉆芯修正法對(duì)間接測(cè)強(qiáng)法進(jìn)行鉆芯修正時(shí)，宜采用修正量的方法。芯樣試件數(shù)和取芯位置應(yīng)符合:直經(jīng)100mm芯樣數(shù)不少于6個(gè)，小直徑芯樣數(shù)不少于9個(gè)采用無(wú)損檢測(cè)法時(shí)，鉆芯位置應(yīng)與間接檢測(cè)法相應(yīng)測(cè)區(qū)重合采用間接檢測(cè)法對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件有損傷時(shí)，鉆芯位置應(yīng)在相應(yīng)測(cè)區(qū)附近鉆芯修正及修正量Δf計(jì)算公式劈裂抗拉芯樣試件宜使用直徑為100mm的芯樣，且其直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍劈裂抗拉強(qiáng)度值計(jì)算公式：劈裂抗拉強(qiáng)度檢測(cè)ft,cor——芯樣試件劈裂抗拉強(qiáng)度值(MPa)，精確至0.01MPaFt——芯樣試件劈裂抗拉試驗(yàn)的破壞荷載(N)At——芯樣試件劈裂面面積(mm2)βt——芯樣試件強(qiáng)度換算系數(shù)，取0.95芯樣劈裂抗拉強(qiáng)度測(cè)試1―劈裂加載夾具2―加載設(shè)備3―芯樣4―劈裂加載夾檢測(cè)批混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度的推定值

上限值：下限值：平均值：

標(biāo)準(zhǔn)差：

抗折強(qiáng)度檢測(cè)鉆芯法可用于確定構(gòu)件的混凝土抗折強(qiáng)度推定值抗折芯樣試件直徑宜為100mm、長(zhǎng)度為400mm，且其直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍芯樣試件應(yīng)在自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行抗折試驗(yàn)鉆芯法確定單個(gè)構(gòu)件抗折強(qiáng)度推定值時(shí)，試件數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)鉆芯法確定構(gòu)件混凝上抗折強(qiáng)度代表值時(shí)，芯樣試件數(shù)量宜為3個(gè)，應(yīng)取芯樣試件抗折強(qiáng)度值的算術(shù)平均值作為構(gòu)件混凝土抗折強(qiáng)度代表值

鉆芯法確定單個(gè)構(gòu)件的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度推定值時(shí)，芯樣試件的數(shù)量不少于3個(gè),按芯樣試件混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值中最小值確定

鉆芯法確定構(gòu)件混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度代表值時(shí)，芯樣試件數(shù)為3個(gè)，取芯樣試件劈裂抗拉強(qiáng)度算術(shù)平均值作為劈裂抗拉強(qiáng)度代表值鋼筋銹蝕檢測(cè)鋼筋銹蝕直接使鋼筋截面積減小，使鋼筋的承載力下降產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成疲勞破壞銹蝕后體積增大2～3倍，使混凝土開(kāi)裂，結(jié)構(gòu)耐久降低鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響鋼筋銹蝕原因鹽害：砼中鋼筋表面的氯離子超過(guò)一定濃度時(shí)，鋼筋表面的鈍化膜破壞，使得鋼筋開(kāi)始腐蝕膨脹造成混凝土的龜裂或崩落中性化(砼碳化)：CO2和H2O與砼中堿性物質(zhì)緩慢化學(xué)反應(yīng)，砼逐漸碳化達(dá)或超過(guò)保護(hù)層厚度鋼筋表面“鈍化膜”破壞，水分和腐蝕物質(zhì)通過(guò)砼中毛細(xì)孔侵入鋼筋表面，鋼筋開(kāi)始銹蝕

去掉混凝土保護(hù)層后露出銹蝕的鋼筋，觀察鋼筋的銹蝕情況，再測(cè)定鋼筋因銹蝕造成的橫截面積損失率和質(zhì)量損失率的方法，此方法稱作截面法和失重法定義：驗(yàn)前稱重，并計(jì)算鋼筋的表面積將試驗(yàn)鋼筋放置模擬混凝土孔隙液中一段時(shí)間后，取出

鋼筋測(cè)量銹積率和失重率檢測(cè)步驟：鋼筋銹蝕的直接檢測(cè)方法

銹積率的標(biāo)定方法為用玻璃紙繪出鋼筋表面的銹蝕面積，然后將其復(fù)印在方格紙上，計(jì)算銹蝕面積，即：

失重率的標(biāo)定方法為：將鋼筋通過(guò)酸洗把銹蝕產(chǎn)物洗掉，用兩根光亮鋼筋作為空白對(duì)照試驗(yàn)，在干燥器中烘干、稱重，計(jì)算鋼筋的失重率即：——鋼筋失重率(%)——空白試驗(yàn)用的兩個(gè)鋼筋的初始質(zhì)量(g)——空白試驗(yàn)用的兩個(gè)鋼筋經(jīng)過(guò)酸洗后的質(zhì)量(g)——試驗(yàn)鋼筋的初始質(zhì)量(g)——試驗(yàn)后鋼筋的質(zhì)量(g)MW01、W02W1、W2W0W根據(jù)實(shí)測(cè)鋼筋直徑、保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度、碳化深度、氯離子含量等，綜合考慮構(gòu)件來(lái)定鋼筋的銹蝕情況綜合分析法：鋼筋銹蝕的無(wú)損檢測(cè)方法通過(guò)測(cè)定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學(xué)特性來(lái)確定混凝土中鋼筋銹蝕程度或速度。一般常見(jiàn)的電化學(xué)檢測(cè)法主要有半電池電位檢測(cè)法和混凝土電阻率法兩種通過(guò)測(cè)量電阻、電磁、熱傳導(dǎo)、聲傳播等物理特性的變化分析鋼筋的銹蝕情況；主要包括：電阻棒法、射線法、聲發(fā)射探測(cè)法、紅外熱像法以及基于磁場(chǎng)的檢測(cè)方法等物理法：電化學(xué)法：半電池電位法采用“銅+硫酸銅飽和溶液”半電池，與“鋼筋+混凝土”半電池構(gòu)成一個(gè)全電池系統(tǒng)通過(guò)測(cè)定兩塊半電池參考電極的電位差評(píng)定混凝土中鋼筋的銹蝕程度半電池電位檢測(cè)法鋼筋銹蝕電位檢測(cè)原理圖混凝土電阻率法(a)原理圖(b)檢測(cè)儀通過(guò)混凝土電阻率測(cè)試儀的兩個(gè)外側(cè)探頭對(duì)混凝土施加外部電流，電流通過(guò)混凝土孔液中的離子承載，進(jìn)而測(cè)量?jī)蓚€(gè)內(nèi)側(cè)探頭之間潛在的電位差推算混凝土的電阻率鋼筋的銹蝕速度狀態(tài)由混凝土電阻率的高低來(lái)判斷，混凝土電阻率測(cè)試值越高，則發(fā)展速度越慢，擴(kuò)散能力弱；反之同理氯離子濃度檢測(cè)氯離子作為混凝土拌合料的組分進(jìn)入混凝土，包括水泥中含的氯化物、某些工程使用的海砂中的氯化物、拌合水中氯化物、化學(xué)外加劑中的氯化物等環(huán)境中的氯離子通過(guò)混凝土宏觀或微觀缺陷侵入混凝土，如我國(guó)沿海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子含量較內(nèi)陸地區(qū)高混凝土中氯離子來(lái)源氯離子腐蝕機(jī)理混凝土中鋼筋的腐蝕是電化學(xué)腐蝕，其先決條件是表面去鈍化，而氯離子是很強(qiáng)的去鈍化劑

氯離子腐蝕梁

氯離子腐蝕柱

在鋼筋銹蝕過(guò)程中，氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池，而且加速電池作用的過(guò)程Cl-與Fe2+相遇生成FeCl2，Cl-使Fe2+消失，從而加速陽(yáng)極反應(yīng)

而生成的FeCl2是可溶性，在向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)遇到OH-，生成俗稱“褐銹”的Fe(OH)2(沉淀)，遇孔隙液中的水和氧很快又轉(zhuǎn)化成其他形式的銹FeCl2與生成Fe(OH)2后，同時(shí)釋放出Cl-，新的Cl-又向陽(yáng)極區(qū)遷移，帶出更多的Fe2+氯離子含量檢測(cè)流程測(cè)區(qū)設(shè)置

對(duì)鋼筋銹蝕電位評(píng)定標(biāo)度值為3、4、5的主要構(gòu)件或受力部位，布置測(cè)區(qū)測(cè)定混凝土中氯離子含量及其分布，每一被測(cè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不宜少于3個(gè)，每一測(cè)區(qū)取粉鉆孔數(shù)不宜少于3個(gè)取樣方式混凝土中的氯離子含量可采用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取不同深度的混凝土粉末樣品的方法通過(guò)化學(xué)分析進(jìn)行測(cè)定氯離子含量檢測(cè)的取樣深度應(yīng)不小于鋼筋保護(hù)層厚度，取樣方法分為鉆孔取樣(粉末狀)和鉆芯取樣(圓柱狀)

鉆孔取粉使用沖擊鉆在混凝土表面鉆孔，鉆孔前先確定鋼筋位置鉆孔取粉應(yīng)分層收集，每層深度可取10mm至鋼筋保護(hù)層厚度，也可根據(jù)需求調(diào)整取粉間隔(如需要鋼筋周圍氯離子含量)使用鉆頭側(cè)面的標(biāo)尺桿控制鉆孔深度用硬塑料管和塑料袋收集粉末，每一深度使用不同塑料袋收集，每層采集后，用毛刷將殘留粉末清理干凈，避免粉末混雜同一測(cè)區(qū)相同深度不同孔的粉末可收集在一起，重量不應(yīng)少于25克采集粉末后，塑料袋應(yīng)立即封口保存，注明測(cè)區(qū)、測(cè)孔編號(hào)及深度；取樣結(jié)束后，對(duì)取樣孔及時(shí)進(jìn)行修復(fù)

取樣示意圖

取樣現(xiàn)場(chǎng)圖

鉆芯取樣

現(xiàn)場(chǎng)采用內(nèi)徑24mm的鉆芯機(jī)進(jìn)行取芯：鉆芯機(jī)就位并安放平穩(wěn)后，應(yīng)將鉆芯機(jī)固定或手持固定鉆芯機(jī)在未安放鉆頭前，檢查鉆芯機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆芯機(jī)軸線應(yīng)調(diào)整到與被鉆取芯樣的混凝土表面垂直鉆芯機(jī)通電后，轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄使鉆頭慢慢接觸混凝土表面，待鉆頭入槽穩(wěn)定后方可施壓鉆頭鉆到預(yù)定深度后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄，將鉆頭提升到混凝土表面，然后停電停水從鉆孔中取出芯樣在稍微晾干后，應(yīng)標(biāo)上清晰標(biāo)記，送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行破碎、粉末、過(guò)篩，芯樣在運(yùn)送時(shí)避免污染鉆芯后所留下的孔洞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以保證其后續(xù)的正常工作

取樣方式對(duì)比取樣方案取樣深度取樣效率破壞程度修補(bǔ)效率設(shè)備要求取粉不易控制(沖擊振動(dòng)干擾取樣深度)較低(鉆取過(guò)程中粉塵易流失)取相同質(zhì)量樣品破壞較大易修補(bǔ)低(常規(guī)鋰電池沖擊鉆即可)取芯易控制(芯樣取出后切割加工)高(離心磨機(jī)處理芯樣，樣品損耗較小)取相同質(zhì)量樣品破壞較小易修補(bǔ)較高(采用混凝土取芯機(jī)取樣、離心磨機(jī)研磨)混凝土氯離子含量檢測(cè)的取樣流程(a)鋼筋位置定位(c)取芯機(jī)取芯(b)測(cè)區(qū)電位測(cè)試(d)離心機(jī)研磨(e)芯樣分層切割(f)芯樣編號(hào)檢測(cè)方法

電位滴定法根據(jù)《混凝土中氯離子含量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T322)

，檢測(cè)方法如下：取砂漿粉末磨細(xì)置于三角燒瓶中，加入硝酸溶液，劇烈振搖，浸泡24h后，以快速定量濾紙過(guò)濾，獲取濾液移取濾液于燒杯，加蒸餾水和淀粉溶液，杯內(nèi)放入電磁攪拌器開(kāi)動(dòng)攪拌器并插入指示電極及參比電極，兩電極與電位測(cè)量?jī)x連接，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液緩慢滴定，記錄電勢(shì)和滴定管讀數(shù)接近等當(dāng)量點(diǎn)，應(yīng)分次定量緩慢滴加硝酸銀溶液，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)滴入硝酸銀溶液，直至電勢(shì)趨向變化平緩；計(jì)算達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)時(shí)硝酸銀溶液消耗的體積V11同條件下，空白試驗(yàn)的步驟應(yīng)為：在干凈的燒杯中加入蒸餾水和硝酸溶液，其余步驟相同，同時(shí)記錄電勢(shì)和對(duì)應(yīng)的硝酸銀溶液用量，計(jì)算出達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)時(shí)硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積V12

硬化混凝土中酸溶性氯離子含量應(yīng)按下式計(jì)算：

已知配合比時(shí)，硬化混凝土中酸溶性氫離子含量占膠凝材料質(zhì)量的百分比應(yīng)按下式計(jì)算：——硬化混凝土中酸溶性氯離子占砂漿質(zhì)量的百分比(%)

——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L）；——20mL濾液達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)所消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)——空白試驗(yàn)達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)所消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)——砂漿樣品質(zhì)量(g)——浸樣品的硝酸溶液用量(mL)——電位滴定時(shí)提取的濾液量(mL)WACl-CAgNO3V11V12GV1V2——硬化混凝土中酸溶性氯離子占膠凝材質(zhì)量的百分比(%)——分別為混凝土配合比中每立方米混凝土的膠凝材料用量(kg)、1111砂用量(kg)、用水量(kg)

WBCl-mB

、ms

、mw

直接滴定法

根據(jù)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JTS/T236)檢測(cè)混凝土中砂漿的氯離子總含量，檢測(cè)方法如下：用小錘除去混凝土試樣中石子部分，將砂漿研碎成粉狀，置于烘箱中烘2h，取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱取砂漿試樣，倒入三角燒瓶，加入稀硝酸，蓋瓶塞浸泡，以水泥全部溶解為度，其間搖動(dòng)三角燒瓶，然后過(guò)濾用移液管量取兩份濾液置于三角錐瓶，每份加入硝酸銀溶液，根據(jù)估算的氯離子含量增減；分別用硫氰酸鉀溶液滴定，滴定時(shí)激烈搖動(dòng)溶液，滴至紅色能維持5s時(shí)為終點(diǎn)必要時(shí)加入(3~5)滴10%鐵礬溶液以增加水泥中Fe3+P，VV1GV2V3氯離子對(duì)鋼筋銹蝕影響程度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)氯離子含量(占水泥含量的百分比)＜0.150.15～0.40.4～0.70.7～1.0≥1.0評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)12345誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性很小不確定可能誘發(fā)鋼筋銹蝕會(huì)誘發(fā)鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕活化氯離子含量的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)氯離子總含量應(yīng)按下式計(jì)算，結(jié)果取兩次測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值——砂漿樣品中氯離子總含量——硝酸銀、硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）——加入濾液試樣中的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量（ml）——滴定時(shí)消耗的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量（ml）——砂漿樣品質(zhì)量（g）——每次滴定時(shí)提取的濾液量（ml）——浸樣品的水量（ml）混凝土內(nèi)鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測(cè)

混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層是指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，與混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性有直接的關(guān)系相關(guān)概念與重要性檢測(cè)原理按照《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T152)的規(guī)定，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的檢測(cè)有非破損方法和局部破損法兩類

鋼筋保護(hù)層厚度不足或偏厚，會(huì)使鋼筋與混凝土不能很好地協(xié)同工作非破損方法電磁感應(yīng)法：利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電磁場(chǎng)的梯度變化，分析確定鋼筋的位置、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑等參數(shù)雷達(dá)法：通過(guò)發(fā)射和接收到的毫微秒級(jí)電磁波來(lái)檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中間距、混凝土保護(hù)層厚度局部破損法鑿開(kāi)鋼筋表面的混凝土，用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼筋表面至構(gòu)件混凝土表面的垂直距離，即為此鋼筋的保護(hù)層厚度——精度高，但對(duì)構(gòu)件損害大——精度較高鋼筋探測(cè)儀使用期間的標(biāo)定校準(zhǔn)需要在無(wú)外界磁場(chǎng)干擾的情況下使用專用的標(biāo)定塊進(jìn)行標(biāo)定塊由一根直徑16mm的普通鋼筋垂直澆鑄在長(zhǎng)方體無(wú)磁性塑料塊內(nèi)，距四個(gè)側(cè)面分別15mm、30mm、60mm、90mm標(biāo)定塊(單位：mm)結(jié)合設(shè)計(jì)資料，了解結(jié)構(gòu)鋼筋布置狀況儀器的標(biāo)定校準(zhǔn)保護(hù)層厚度檢測(cè)前期準(zhǔn)備鋼筋保護(hù)層厚度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)操作查閱設(shè)計(jì)資料，確定鋼筋的種類和直徑確定測(cè)區(qū)的位置按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)：根據(jù)尺寸大小均勻布置，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于3個(gè)，對(duì)于最大尺寸大于5m的構(gòu)件，適當(dāng)增加測(cè)區(qū)數(shù)量對(duì)于抽樣檢測(cè)的被測(cè)試件：抽樣試件數(shù)不少于同類構(gòu)件30%，且不少于3件，測(cè)區(qū)布置原則與單個(gè)構(gòu)件的布置原則一致測(cè)區(qū)應(yīng)均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜小于2m測(cè)區(qū)表面應(yīng)清潔、平整，避開(kāi)接縫、蜂窩、預(yù)埋件等部位對(duì)構(gòu)件上每一測(cè)區(qū)應(yīng)檢測(cè)不少于10個(gè)測(cè)點(diǎn)，且測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)小于保護(hù)層測(cè)試儀傳感器長(zhǎng)度鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測(cè)的流程將保護(hù)層測(cè)試儀傳感器在構(gòu)件表面平行移動(dòng)，當(dāng)儀器顯示值最小時(shí)，傳感器正下方即是所測(cè)鋼筋的位置

找到鋼筋位置后，將傳感器在原處左右轉(zhuǎn)移一定角度，儀器顯示最小值時(shí)傳感器長(zhǎng)軸線的方向即為鋼筋的走向確定鋼筋位置與走向每一測(cè)點(diǎn)宜讀取2～3次穩(wěn)定讀數(shù)，取其平均值

對(duì)于缺少資料，無(wú)法確定鋼筋直徑的構(gòu)件，應(yīng)首先測(cè)量鋼筋直徑對(duì)鋼筋直徑的測(cè)量宜采用5～10次測(cè)讀，剔除異常數(shù)據(jù)，求其平均值的測(cè)量方法讀取數(shù)據(jù)檢測(cè)構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度平均值應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量部位各測(cè)點(diǎn)混凝土厚度實(shí)測(cè)值，按下式進(jìn)行計(jì)算：

式Dni——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)量部位測(cè)點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度，精確至0.1mm

n——檢測(cè)構(gòu)件或部位的測(cè)點(diǎn)數(shù)鋼筋保護(hù)層厚度平均值檢測(cè)數(shù)據(jù)處理檢測(cè)構(gòu)件的混凝土保護(hù)層厚度特征值Dne應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：式中：sD——測(cè)量部位測(cè)點(diǎn)保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.1mm

kp——判定系數(shù)值鋼筋保護(hù)層厚度判定系數(shù)n10~1516~14≥25kp1.6951.6451.595鋼筋保護(hù)層厚度特征值根據(jù)檢測(cè)構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度特征值Dne與設(shè)計(jì)值

Dnd的比值，按規(guī)定確定鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度鋼筋保護(hù)層厚度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定標(biāo)度Dne/Dnd對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響1<0.95影響不顯著2(0.85，0.95]有輕度影響3(0.70，0.85]有影響4(0.55，0.70]有較大影響5≤0.55鋼筋易失去堿性保護(hù)，發(fā)生銹蝕鋼筋混凝土保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)的超聲波探傷檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的超聲探傷原理超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法。具體分為反射法和穿透法脈沖反射法定義：指根據(jù)射入被檢測(cè)試件內(nèi)部超聲波脈沖波的反射波的情況來(lái)檢測(cè)試件缺陷的方法，分為缺陷回波法，底波高度法，多次底波法缺陷回波法缺陷回波法是反射法的基本方法，它是根據(jù)儀器示波屏上顯示的缺陷波形進(jìn)行判斷的方法判別方法：當(dāng)被測(cè)工件中無(wú)缺陷存在時(shí)，超聲波可順利傳播到達(dá)底面，檢測(cè)圖形中只有表示發(fā)射脈沖T及底面回波B兩個(gè)信號(hào)缺陷回波法判斷構(gòu)建缺陷底波高度法判別方法：依據(jù)底面回波（B）的高度變化判斷試件缺陷情況，當(dāng)試件的材質(zhì)和厚度不變時(shí)，底面回波高度基本不變。如果試件內(nèi)存在缺陷，底面回波高度會(huì)下降甚至消失底波高度法判斷構(gòu)件缺陷多次底波法判別方法：若鋼部件內(nèi)存在小缺陷，則由于缺陷的反射和散射而增加了超聲能量的損耗，底面回波次數(shù)減少，同時(shí)各次底面回波高度依次衰減的規(guī)律被打亂，顯示缺陷回波適用對(duì)象：厚度小、形狀簡(jiǎn)單、探測(cè)面與底面平行的試件(a)無(wú)缺陷

(b)小缺陷

(c)大缺陷多次底波法判斷構(gòu)件缺陷穿透法是根據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透鋼部件之后的能量變化來(lái)判斷內(nèi)部缺陷的一種方法穿透法探傷的靈敏度不如脈沖反射法高，且受工件形狀影響較大，較適宜檢查成批生產(chǎn)的工件穿透法判斷構(gòu)件缺陷穿透法

超聲探傷在焊縫裂紋識(shí)別中的應(yīng)用我國(guó)大跨斜拉橋、懸索橋的鋼橋面板隨時(shí)間增加出現(xiàn)了不同程度的疲勞開(kāi)裂問(wèn)題，如廣東虎門大橋、江陰長(zhǎng)江大橋、廈門海滄大橋等疲勞裂紋的萌生受到多種因素的影響，比如隨機(jī)分布的焊接缺陷、局部應(yīng)力集中、焊接殘余應(yīng)力等疲勞裂紋為結(jié)構(gòu)性損傷，危害性大，一旦萌生將迅速擴(kuò)展，超聲波探傷技術(shù)是鋼橋疲勞裂紋檢測(cè)常用的無(wú)損檢測(cè)方法之一鋼橋焊縫超聲波檢測(cè)超聲波檢測(cè)要求與步驟焊縫缺陷超聲波檢測(cè)中，最常用的是A型顯示的超聲脈沖反射法原理：脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上，探頭發(fā)出的超聲波脈沖進(jìn)入材料傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度，即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸探頭檢驗(yàn)位置示意圖探傷檢測(cè)前，應(yīng)首先了解工件的結(jié)構(gòu)特征、焊接方法、焊縫種類、坡口形式及背面襯墊、溝槽等實(shí)際情況根據(jù)不同質(zhì)量要求，檢驗(yàn)等級(jí)劃分為A、B、C三級(jí)鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量的超聲波探傷檢驗(yàn)等級(jí)應(yīng)根據(jù)工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、焊接方法、受力狀態(tài)選擇；無(wú)特別規(guī)定時(shí)，檢驗(yàn)等級(jí)宜選用B級(jí)鋼結(jié)構(gòu)中T形接頭、角接接頭的超聲波檢測(cè)，除用平板焊縫中提供的各種方法外，宜使聲束垂直于該焊縫中的主要缺陷探傷檢測(cè)等級(jí)

檢測(cè)方法備注A級(jí)檢驗(yàn)采用一種角度探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，只對(duì)允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測(cè)，一般不需要作橫向缺陷的檢驗(yàn)當(dāng)母材厚度大于50mm時(shí)，不得采用A級(jí)檢驗(yàn)B級(jí)檢驗(yàn)宜采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)整個(gè)焊縫截面進(jìn)行探測(cè)母材厚度大于100mm時(shí)，應(yīng)采用雙面雙側(cè)檢驗(yàn)；當(dāng)受構(gòu)件的幾何條件限制時(shí)，可在焊縫的雙面單側(cè)采用兩種角度