混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)二.ppt

1、混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn) （二）,西安建筑科技大學(xué) 南 峰,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的技術(shù)規(guī)范,混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GBT 50784-2013 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB 50344-2004 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002 回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程JGJT 23-2011 超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程CECS02-2005 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程 CECS03：2007 超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程 CECS21-2000,回彈法為表面硬度方法，是通過(guò)混凝土表面硬度與抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度值的一種無(wú)損檢測(cè)方法。,一、回彈法,原理及適用范圍,

2、原理,回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程 （JGJ/T23一2011）,回彈法主要用于已建和新建結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，適用于抗壓強(qiáng)度10-60MPa的砼。 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試快速、對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷、檢測(cè)費(fèi)用低等。 測(cè)量受結(jié)構(gòu)表面狀況影響，如混凝土不同澆筑面、潮濕面、老建筑物表面風(fēng)化及碳化較深等，都會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果。,特點(diǎn)及適用范圍,測(cè)定回彈值的儀器宜采用示值系統(tǒng)為指針直讀式的混凝土回彈儀。 回彈儀使用時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為-440。 回彈儀應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢定和保養(yǎng)。,試驗(yàn)方法,試驗(yàn)儀器,根據(jù)標(biāo)稱動(dòng)能分為中型和重型兩種,根據(jù)砼結(jié)構(gòu)、構(gòu)件厚度或Dmax選用,回彈儀構(gòu)造,每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于

3、10 個(gè)；對(duì)某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于 5 個(gè)。 相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。 測(cè)區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面。當(dāng)不能滿足這一要求時(shí)，可使回彈儀處于非水平方向，檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面、表面或底面。,檢測(cè)技術(shù)一般規(guī)定,測(cè)區(qū),測(cè)區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)稱可測(cè)面上，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，且應(yīng)均勻分布。在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開預(yù)埋件。 測(cè)區(qū)面積不宜大于0.04m2。 檢測(cè)面應(yīng)為混凝土表面，并應(yīng)清潔、平整，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、

4、涂層以及蜂窩、麻面。必要時(shí)可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉末或碎屑。 對(duì)彈擊時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行固定。,測(cè)區(qū),檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測(cè)面，緩慢施壓準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位。 測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距不宜小于20mm；測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于30mm；測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上；同一測(cè)點(diǎn)只應(yīng)彈擊一次；每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)估讀至1。,檢測(cè)技術(shù)回彈值測(cè)量,兩個(gè)測(cè)面,一個(gè)測(cè)面,計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值應(yīng)按下式計(jì)算：,回彈值計(jì)算,測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至 0.1

5、,非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面、水平方向檢測(cè)混凝土澆筑頂面或底面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正： Rm=Rmx+Rax 式中：Rmx 相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)測(cè)區(qū)的平均回彈值， 精確至 0.1 Rax相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)回彈值修正值 （查表）,當(dāng)檢測(cè)時(shí)回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為非混凝土的澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)先對(duì)回彈值進(jìn)行角度修正，再對(duì)修正后的值進(jìn)行澆筑面修正。,回彈值修正,回彈值測(cè)量完畢后，應(yīng)在有代表性的位置上測(cè)量碳化深度值。測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的 30%，取其平均值為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度值極差大于2.0mm時(shí)，應(yīng)在每一測(cè)區(qū)測(cè)量碳化深度值。,檢測(cè)技術(shù)碳化深度值測(cè)量,碳化深度值測(cè)量，可采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咴跍y(cè)區(qū)表面形成

6、直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度。采用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界線清楚時(shí)，再用深度測(cè)量工具測(cè)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。測(cè)量不應(yīng)少于3次，取其平均值，每次讀數(shù)精確至0.5mm。 測(cè)量值小于0.4mm時(shí)，按無(wú)碳化處理。,檢測(cè)技術(shù)碳化深度值測(cè)量,回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程 JGJ/T23一2011測(cè)強(qiáng)曲線。,推定混凝土強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度換算值可采用以下三類測(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算： 1 統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線：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件，通過(guò)試驗(yàn)所建立的曲線。 2 地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線：由本地區(qū)常用的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝配

7、制的混凝土試件，通過(guò)試驗(yàn)所建立的曲線。 3 專用測(cè)強(qiáng)曲線：由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試件，通過(guò)試驗(yàn)所建立的曲線。,測(cè)強(qiáng)曲線強(qiáng)度換算值,對(duì)有條件的地區(qū)和部門，應(yīng)制定本地區(qū)的測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線，經(jīng)上級(jí)主管部門組織審定和批準(zhǔn)后實(shí)施。 各檢測(cè)單位應(yīng)按專用測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線、統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的次序選用測(cè)強(qiáng)曲線。,當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí)，可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。 試件或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)。鉆取芯樣時(shí)每個(gè)部位應(yīng)鉆取一個(gè)芯樣。 計(jì)算時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)。,修正,式中： 修正系數(shù)，精確到0.01； fcu,i 第 i

8、 個(gè)混凝土立方體試件(邊長(zhǎng)為150mm)的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa； fcor,i第 i個(gè)混凝土芯樣試件的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa ； fccu,i對(duì)應(yīng)于第 i 個(gè)試件或芯樣部位回彈值和碳化深度值的混凝土強(qiáng)度換算值； n試件數(shù)。,或,通過(guò)混凝土試件建立強(qiáng)度與回彈值的關(guān)系根據(jù)實(shí)測(cè)的試件抗壓強(qiáng)度、回彈值，以最小二乘法計(jì)算出曲線的方程式，得到專用混凝土強(qiáng)度公式：,混凝土強(qiáng)度公式推定的混凝土強(qiáng)度,無(wú)專用混凝土強(qiáng)度公式時(shí)：,當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件碳化至一定深度時(shí)，需要將推定的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正。,碳化深度修正值,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值可根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算：,混凝土強(qiáng)度的計(jì)

9、算,mfccu測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值(MPa) ， 精確至0.1MPa。 fccu,i對(duì)應(yīng)于第 i 個(gè)試件或芯樣部位強(qiáng)度換算值。 n對(duì)于單個(gè)檢測(cè)的構(gòu)件，取一個(gè)構(gòu)件的區(qū)數(shù)； 批量檢測(cè)的構(gòu)件，取被抽檢構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)之和。,當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,MPa，精確至0.01MPa,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值fcu,e 1. 當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)：,3.當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)或按批量檢測(cè)時(shí)：,2. 當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)強(qiáng)度值中出現(xiàn)小于10.0MPa時(shí)：,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)件中的混凝土抗壓強(qiáng)度值。,對(duì)按批量檢測(cè)的構(gòu)件，當(dāng)該批構(gòu)件

10、混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，則該批構(gòu)件應(yīng)全部按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)： 1. 當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值小于25MPa 時(shí)：,2. 當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值不小于25MPa時(shí)：,回彈法主要反映的是混凝土表面質(zhì)量情況，而超聲波可以探測(cè)到混凝土的內(nèi)部質(zhì)量，超聲回彈綜合法正是利用兩種方法的各自優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)單一方法的不足，以提高檢測(cè)精度。 超聲回彈綜合法技術(shù)成熟、對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，可反映混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況，適合于有相對(duì)兩個(gè)測(cè)試面結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。,二、超聲回彈綜合法,超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程 （CECS02:2005）,單個(gè)構(gòu)件檢測(cè):每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)。 按批抽樣檢測(cè):構(gòu)件抽樣

11、數(shù)不少于同批構(gòu)件的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)。 按批檢測(cè)的構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)、原材料與配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)條件及齡期、構(gòu)件種類、運(yùn)行環(huán)境等需基本相同。 小構(gòu)件:對(duì)長(zhǎng)度小于或等于2m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不少于3個(gè)。,（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試抽樣,測(cè)區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面； 測(cè)區(qū)均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m； 測(cè)區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件； 測(cè)區(qū)尺寸為200mm200mm； 測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。,（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試測(cè)區(qū)要求,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每

12、一測(cè)區(qū)，先進(jìn)行回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試（如先進(jìn)行超聲波測(cè)量，則在測(cè)試面上涂抹的黃油會(huì)影響到回彈測(cè)試）。 非同一測(cè)區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值，在計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值時(shí)不能混用。,（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試測(cè)試順序,回彈測(cè)試、計(jì)算及角度與測(cè)試面的修正方法同回彈法。 同一回彈測(cè)區(qū)在結(jié)構(gòu)的兩相對(duì)測(cè)試面對(duì)稱布置，每一面的測(cè)區(qū)內(nèi)布置8個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)，兩面共16個(gè)測(cè)點(diǎn)。 超聲回彈綜合法的強(qiáng)度曲線是以聲速、回彈作為主要參數(shù)，不考慮碳化深度的影響。,（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試回彈值測(cè)量,測(cè)點(diǎn)：超聲測(cè)點(diǎn)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)。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；測(cè)點(diǎn)處保證平整，使換能器能與混

13、凝土接觸良好；測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開與聲傳播方向平行的鋼筋（避免聲波沿鋼筋傳播，形成短路）。 聲波耦合：超聲測(cè)點(diǎn)上首先涂抹聲波耦合劑（一般為黃油）；測(cè)試時(shí)換能器將黃油擠出并貼緊混凝土面，使換能器與混凝土耦合良好。 聲時(shí)測(cè)讀：測(cè)試的聲時(shí)值精確至0.1s，聲速值精確至0.01km/s，超聲測(cè)距的測(cè)量誤差不超出士1%。,（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試聲速值測(cè)量,波速計(jì)算： v=l/tm tm=(t1+t2+t3)/3 v測(cè)區(qū)聲速值，km/s； l超聲測(cè)距，mm； tm測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值，s； t1、t2、t3分別為測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。,（二）數(shù)據(jù)處理聲速值計(jì)算,回彈值的計(jì)算、修正同回彈法,關(guān)于零聲時(shí)：超聲儀上測(cè)讀到的聲時(shí)包括了

14、兩部分：一是聲波通過(guò)混凝土的時(shí)間，二是聲波通過(guò)儀器（包括導(dǎo)線、換能器等）的時(shí)間。在計(jì)算混凝土的波速時(shí)應(yīng)該減去聲波在混凝土以外的傳播時(shí)間值，而得到的實(shí)際傳播時(shí)間t0。 t0值的標(biāo)定：平面換能器t0值的標(biāo)定可采用標(biāo)準(zhǔn)棒法或長(zhǎng)短測(cè)距法，在精度要求不高的情況下，也可以采用直接相對(duì)法。,零聲時(shí),波速值修正：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)進(jìn)行修正。 va=v va修正后的測(cè)區(qū)聲時(shí)值，km/s； 超聲測(cè)試面修正系數(shù)。在混凝土澆灌頂面及底面測(cè)試時(shí)，=1.034；在混凝土側(cè)面測(cè)試時(shí)，=1。,（二）數(shù)據(jù)處理聲速值計(jì)算,構(gòu)件第i個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值fccu,i ，應(yīng)根據(jù)規(guī)定的修正后的測(cè)區(qū)回彈值R

15、ai及修正后的測(cè)區(qū)聲速值vai，優(yōu)先采用專用或地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線推定。當(dāng)無(wú)該類測(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，可按公式計(jì)算： 1. 粗骨料為卵石時(shí) fccu,i =0.0056 vai1.439 Rai1.769 2. 粗骨料為碎石時(shí) fccu,i =0.0162 vai1.656 Rai1.410,（三）混凝土強(qiáng)度的推定,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度值，還需要根據(jù)鉆芯試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行修正，鉆芯數(shù)量不少于3個(gè)，鉆芯位置應(yīng)在回彈、超聲測(cè)區(qū)上。,（三）混凝土強(qiáng)度的推定修正,取芯法是一種半破損的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法，它通過(guò)在結(jié)構(gòu)物上鉆取芯樣并在壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)得被測(cè)結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度值。 該方法結(jié)果準(zhǔn)確、直觀， 但對(duì)結(jié)構(gòu)有局部損壞。,四

16、、取芯法,鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007),拔出法通過(guò)在混凝土一定深度埋入一錨固件，由液壓拔出儀向外拉拔錨固頭，直至混凝土破壞后錨固件拔出。此時(shí)讀出拔出儀上的拔出力，由混凝土抗拔力與強(qiáng)度之間的關(guān)系換算得到被檢測(cè)結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度值。 優(yōu)點(diǎn)：拔出法試驗(yàn)的混凝土破壞機(jī)理與其力學(xué)性能有關(guān)，因而拔出力與混凝土抗壓強(qiáng)度有著較好的相關(guān)性；錨固件埋入混凝土有一定的深度，所以試驗(yàn)受混凝土表面狀況的影響較小。,五、拔出法,后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS69:94),六 超聲波檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷,一、缺陷檢測(cè)原理 假設(shè)混凝土中有一處缺陷，用超聲法檢測(cè)時(shí)，由于正?；炷潦沁B續(xù)體，超聲

17、波在其中正常傳播。當(dāng)換能器正對(duì)著缺陷時(shí)，由于混凝土連續(xù)性中斷，缺陷區(qū)與混凝土之間出現(xiàn)界面（空氣與混凝土）。在界面上超聲波傳播發(fā)生反射、散射與繞射。超聲波用于混凝土缺陷評(píng)估的4個(gè)聲學(xué)參數(shù)聲時(shí)（或波速）、振幅、頻率和波形將發(fā)生變化。,二、超聲波法聲學(xué)參數(shù)的變化 聲時(shí)（波速） 當(dāng)超聲波在傳播路徑上遇到缺陷時(shí)，超聲波的傳播有兩種可能： 一是直接穿過(guò)缺陷介質(zhì)，缺陷介質(zhì)可能是空氣、水或夾雜雜質(zhì)的非正?；炷?，這些介質(zhì)的共同特點(diǎn)是聲速低； 二是超聲波繞過(guò)缺陷與正?；炷恋慕缑?zhèn)鞑?。?dāng)超聲波直接穿過(guò)缺陷，由于缺陷速度較混凝土低，在同樣測(cè)距下傳播時(shí)間要長(zhǎng)，而繞過(guò)缺陷的傳播路徑比直線傳播的路徑長(zhǎng)。,上述兩種情況測(cè)得的聲時(shí)都將比正常部位長(zhǎng)。在計(jì)算測(cè)點(diǎn)聲速時(shí)，總是以換能器間的直線距離L作為傳播距離，因此有缺陷處的計(jì)算聲速就減小。,波幅 由于缺陷對(duì)聲波的反射或吸收比正?；炷链?，所以當(dāng)超聲波通過(guò)缺陷后，衰減比正?；炷链?，即接收波的振幅將減少。根據(jù)接收波首波振幅的異常變化也可以發(fā)現(xiàn)缺陷的存在。 振幅值雖然與混凝土質(zhì)量有相關(guān)性，但也取決于測(cè)試距離和換能器的聲學(xué)性能（儀器和換能器靈敏度、自振頻率、頻譜特性等），因此難以定出一種統(tǒng)一的指標(biāo)，只能在同一儀器設(shè)備和測(cè)距情況下作相對(duì)比較