混凝土結(jié)構(gòu)的檢測培訓(xùn)講義PPT

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2混凝土結(jié)構(gòu)的檢測,本 章 提 要 （1） 結(jié)構(gòu)檢測的作用、意義、內(nèi)容、分類和 原則。 （2） 混凝土結(jié)構(gòu)外觀及裂縫和變形的檢測方法。 （3） 混凝土結(jié)構(gòu)的損壞機(jī)理，重點(diǎn)內(nèi)容是混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕。 （4） 現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度檢測的方法，重點(diǎn)應(yīng)掌握回彈法、超聲回彈綜合法。 （5） 混凝土耐久性的檢測內(nèi)容及其方法，重點(diǎn)應(yīng)掌握混凝土碳化和鋼筋銹蝕的檢測。,2.1概述,2.1.1檢測的作用和意義,采用了新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的工程。 為了保證工程的質(zhì)量，對某些重要構(gòu)件，設(shè)計(jì)中往往會提出檢測的要求，如大跨度的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件等。 (3) 當(dāng)建筑物的施工質(zhì)量存在問題時，需要通過檢測了解問題的嚴(yán)重程度，為是否能使用、是否需要加固、怎樣加固提供依據(jù)。 (4) 當(dāng)建筑物遭受到火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、洪災(zāi)、爆炸、沖撞等災(zāi)害后需要通過現(xiàn)場檢測了解受災(zāi)程度，以判別建筑物還能否繼續(xù)使用，是否需要加固，怎樣加固。,(5) 對于使用年代久遠(yuǎn)或處于惡劣的環(huán)境下，如高溫、高濕的建筑物，材料的性能明顯惡化。如鋼筋發(fā)生銹蝕，木材出現(xiàn)腐朽、蟲蛀，磚石出現(xiàn)風(fēng)化，混凝土發(fā)生了腐蝕，這時需要通過測試了解材料的性能變化以及材料老化以后結(jié)構(gòu)的性能變化的情況。 (6) 對一些使用年限久遠(yuǎn)的危房，特別是歷史性建筑進(jìn)行可靠性鑒定時，常常原設(shè)計(jì)資料散失或不全，另外，可能缺少建筑物在使用期間的各次大修和局部改造記錄。在這種情況下，需要對建筑進(jìn)行全面調(diào)查和檢測。 檢測的含義應(yīng)是廣義的，不應(yīng)單純局限于儀器量測的數(shù)據(jù)。檢測包括檢查和測試，前者一般是指利用目測了解結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的外觀情況，如結(jié)構(gòu)是否有裂縫，基礎(chǔ)是否有沉降，混凝土構(gòu)件表面是否存在蜂窩、麻面，鋼結(jié)構(gòu)焊縫是否存在夾渣、氣泡、咬邊，連接構(gòu)件是否松動等，主要是進(jìn)行定性判別；后者是指通過工具或儀器測量了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和幾何特性。對觀察到的情況要詳細(xì)寫出記錄，對測量的數(shù)據(jù)要做好原始記錄，并對原始記錄進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。,2.1.2檢測的內(nèi)容及分類,建筑結(jié)構(gòu)檢測的內(nèi)容分為： 幾何量（如結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、地基沉降、結(jié)構(gòu)變形、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋位置和數(shù)量、裂縫寬度等）； 物理力學(xué)性能（如材料強(qiáng)度、地基的承載能力、樁的承載能力、預(yù)制板的承載能力、結(jié)構(gòu)自振周期等）； 化學(xué)性能（混凝土碳化、鋼筋銹蝕等）。 結(jié)構(gòu)檢測按方法不同可以分為以下三類： （1） 非破損檢測法(無損檢測) 常用的非破損法有測定混凝土強(qiáng)度的回彈法、超聲波法以及回彈法、超聲波法綜合運(yùn)用的所謂綜合法。 （2） 半破損檢測法 半破損法有取芯法、拉拔法等。 （3） 破損檢驗(yàn)法 該方法主要用于數(shù)量較多的預(yù)制構(gòu)件，隨機(jī)選取有代表性的構(gòu)件，進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，以測定其極限承載能力。,2.1.3檢測的原則,（1） “必須、夠用”原則：檢測的范圍、內(nèi)容和數(shù)量應(yīng)根據(jù)鑒定評級的需要來確定，既不能隨意省略檢測內(nèi)容，也不要盲目擴(kuò)大檢測內(nèi)容。按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50344-2004）和表3.3.13建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測的最小樣本容量。 （2） 針對性原則：建筑結(jié)構(gòu)的種類很多，結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀千差萬別，必須在初步調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對每一個具體的工程制定檢測計(jì)劃。 （3） 規(guī)范性原則：測試方法必須符合國家有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，測試儀器必須標(biāo)準(zhǔn)，測試單位必須具備資質(zhì)，測試人員必須取得上崗證書。 （4） 科學(xué)性原則：被測構(gòu)件的抽取、測試手段的確定、測試數(shù)據(jù)的處理要有科學(xué)性，切忌頭腦里先有結(jié)論而把檢測作為證明來對待。,2.2混凝土結(jié)構(gòu)的外觀 及裂縫和變形檢測,2.2.1建筑結(jié)構(gòu)的測繪 內(nèi)容有：柱網(wǎng)的軸線尺寸、主要受力構(gòu)件的截面尺寸（梁柱的截面、墻體的厚度、板的厚度）、各層建筑的標(biāo)高。 隱蔽工程，如鋼筋的間距、數(shù)量和直徑都應(yīng)鑿除混凝土表面仔細(xì)測量，必要時還應(yīng)取樣以檢測其強(qiáng)度，對于基礎(chǔ)應(yīng)開挖以后，測量基礎(chǔ)的大小、埋置深度，并評價地基的力學(xué)性能，必要時應(yīng)進(jìn)行勘探。,美國 OLC公司以強(qiáng)大的技術(shù)力量，推出了功能強(qiáng)大的多系列激光測距儀產(chǎn)品，并以此迅速樹立了在激光測距儀市場上的地位。 * XL系列：點(diǎn)到點(diǎn)直接測距，單鍵操作、使用簡單。 * LH系列：四種測量模式：測高、測傾斜角、測距、測水平距， 單鍵操作、使用簡單。 * XT系列：測距及測水平距 * XV系列：專業(yè)測細(xì)小物體距離高度 * RS系列：帶RS232數(shù)據(jù)接口 功能： － 到目標(biāo)的距離測量； － 到目標(biāo)的方位角和傾斜角度； － 目標(biāo)高度的測量； － 兩個目標(biāo)間的寬度的測量； － 坡度測量； － 面積和體積測量； － X, Y, Z坐標(biāo)測量； － 周長測量；,LRM 系列激光測距儀（加拿大）,XL系列激光測距儀（美國 OLC）,◆ LRM 系列LRM1200/LRM1500/LRM1500SPD * 采用最新數(shù)字電路技術(shù)，可以透過絕大部分的玻璃進(jìn)行測量； * 可以穿過樹枝、籬笆等稀疏障礙物直接測量后面的目標(biāo)； * 自動“雨天”測量模式，消除落雨對測量的影響； * 可以存儲10個測量值并可回調(diào)； * 可以清除以前測量值； * 目標(biāo)反射質(zhì)量指示； * 電池電量過低顯示；,概述：傳統(tǒng)方法采用鉆孔測量，不僅誤差大，而且屬破損測量，既費(fèi)時又費(fèi)力。DJLC---A型樓板測厚儀，它突破傳統(tǒng)測試方法，取得了超乎想象的測試精度，給您耳目一新的感覺。,工作原理：基于電磁波運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)原理和現(xiàn)在電子技術(shù)。DJLC—A樓板測厚儀主要由信號發(fā)射、接收、信號處理和信號顯示等單元組成，當(dāng)探頭接收到發(fā)射探頭電磁信號后，信號處理單元根據(jù)電磁波的運(yùn)動學(xué)特性進(jìn)行分析，自動計(jì)算出發(fā)射到接收探頭的距離，該距離即為測試板的厚度，并完成厚度值得顯示，存儲和傳輸。 測試方法：發(fā)射探頭與接收探頭分別置于被測樓板的上下兩側(cè)，儀器上顯示的值即為兩探頭之間的距離，只需移動接收探頭，當(dāng)儀器顯示為最小值時，即為樓板的厚度。,DJLC---A型樓板測厚儀,2.2.2裂縫檢測,裂縫的檢測包括裂縫出現(xiàn)的部位（分布）、裂縫的走向、裂縫的長度和寬度。 觀察裂縫分布和走向，并繪制裂縫分布圖。為便于研究分析，裂縫圖應(yīng)根據(jù)構(gòu)件逐一繪制展開圖，即將梁的側(cè)面、底面展開在一個平面上來繪制，柱子則將四個面展開，并在圖上標(biāo)明方位。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，可在構(gòu)件有裂縫的表面畫上方格，方格尺寸依據(jù)構(gòu)件的大小以200～500mm為宜，在裂縫的一側(cè)用毛筆或粉筆沿裂縫畫線，然后依據(jù)同樣的位置翻樣到記錄紙上，必要時可以拍照和攝像。,裂縫寬度用10～20倍裂縫讀數(shù)放大鏡讀取。裂縫長度可用鋼尺測量。 裂縫深度可以用極薄的鋼片插入裂縫，粗略地量測;也可以用超聲波檢測。 判斷裂縫是否發(fā)展可以用粘貼石膏法，將厚10mm左右、寬約50～80mm的石膏餅牢固地粘貼在裂縫處，觀察石膏是否裂開；也可以在裂縫的兩側(cè)粘貼紙條，并在紙條上注明粘貼時間，過一段時間后觀察紙條是否撕裂。 對建筑結(jié)構(gòu)有危害的裂縫主要有：受力裂縫、溫度裂縫、地基不均勻沉降引起的裂縫，這些裂縫屬于觀測的對象，對于粉刷層的龜裂引起的裂縫則不屬觀測對象，以免魚目混珠。,PTS－C20裂縫測寬儀可廣泛用于橋梁、隧道、建筑物、混凝土路面、金屬表面等裂縫寬度的定量檢測。設(shè)備主要由手持式彩色液晶屏主機(jī)、彩色顯微放大探頭構(gòu)成。測量時將探頭緊靠被測裂縫，即可在液晶顯示屏上看到被放大的裂縫圖像，微調(diào)探頭使裂縫與電子刻度標(biāo)尺基本垂直，根據(jù)裂縫所占刻度線的多少判讀出裂縫寬度。,測深原理：振動能量在混凝土內(nèi)傳播，穿過裂縫時，振動能量在裂縫端點(diǎn)產(chǎn)生衍射，衍射角與裂縫深度具有幾何關(guān)系。DJCS-05裂縫測深儀就是依據(jù)衍射角與深度的幾何關(guān)系，實(shí)現(xiàn)裂縫的高精度測深。,DJCS-05裂縫測深儀,中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) 《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS 02：05 《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》CECS21：00,2.2.3結(jié)構(gòu)變形檢測,測量跨度較大的梁、屋架的撓度：可用拉鐵絲的簡單方法，也可選取基準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)儀量測。測量樓板撓度時應(yīng)扣除梁的撓度。 屋架的傾斜變位測量：一般在屋架中部拉桿處，從上弦固定吊錘到下弦處，鉛垂線到相應(yīng)下弦的水平距離即為屋架的傾斜值，并記錄傾斜方向。 測量建筑物的傾斜：首先在建筑物垂直方向設(shè)置上下兩點(diǎn)或上、中、下三點(diǎn)作為觀察點(diǎn)，觀測時在離建筑物距離大于其高度的地方放置經(jīng)緯儀，以下觀測點(diǎn)為基準(zhǔn)，測量其他點(diǎn)的水平位移。傾斜觀測應(yīng)在相互垂直的兩個方向進(jìn)行。還可利用測斜儀測量.,基礎(chǔ)不均勻沉降：可根據(jù)建筑物水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行觀測，觀測點(diǎn)宜設(shè)置在建筑物四周角點(diǎn)、中點(diǎn)或轉(zhuǎn)角處、沉降縫的兩側(cè)，一般沿建筑物周邊每隔10～20m設(shè)置一點(diǎn)，用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測量水平和垂直方向的變形。對于未埋設(shè)沉降觀測點(diǎn)的建筑，不均勻沉降是無法測出的，這時可根據(jù)墻體是否出現(xiàn)沉降裂縫來判斷地基是否發(fā)生了不均勻沉降，一般來說，當(dāng)?shù)讓映霈F(xiàn)45°方向的斜裂縫時，地基發(fā)生了盆式沉降（中間下沉多）；當(dāng)墻面的裂縫發(fā)生于頂層時則是端部的沉降多。,2.3混凝土結(jié)構(gòu)的損壞機(jī)理,2.3.1混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕機(jī)理 混凝土中水泥水化產(chǎn)物的堿性很高，pH值約為12～13，在這種高堿性的環(huán)境中，鋼筋表面形成一層致密的氧化膜處于鈍化狀態(tài)，從而防止了混凝土中鋼筋的銹蝕。 混凝土的裂縫寬度達(dá)到0.4mm以上，只要構(gòu)件處于干燥的環(huán)境，裂縫處的鋼筋幾十年也沒有出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。 在潮濕的環(huán)境，在有水和氧氣侵入的條件下，鋼筋才會銹蝕。首先形成氫氧化鐵，隨著時間的推移，一部分氫氧化鐵進(jìn)一步氧化，生成疏松的、易剝落的沉積物——鐵銹（Fe2O3·Fe3O4·H2O）。鐵銹的體積膨脹（一般增加2～4倍）可把混凝土保護(hù)層脹開，而使鋼筋外露。,通常對已建的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定和可靠性診斷時，必須對鋼筋銹蝕情況進(jìn)行檢測。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國GJG125－99《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中對結(jié)構(gòu)材料耐久性的檢測。 檢測原理：混凝土中鋼筋的銹蝕是一個化學(xué)過程，一個類似于電池的電流單元產(chǎn)生電流，在混凝土表面形成一個電場。該電場可以用半電池電極測量。在混凝土表面檢測電勢差就可以清楚的知道鋼筋的銹蝕情況。,DJ×S-05混凝土鋼筋銹蝕儀,2.3.2混凝土的碳化機(jī)理,大氣中的CO2與水泥水化物中的氫氧化鈣（Ca(OH)2）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)： Ca(OH)2+CO2H2OCaCO3+H2O（2.1） xCaO·ySiO2·zH2OnCO2H2OxCaCO3＋ySiO2·nH2O＋H2O （2.2） 由于混凝土碳化的結(jié)果，混凝土的凝膠孔隙和部分毛細(xì)管可能被碳化產(chǎn)物碳酸鈣（CaCO3）等堵塞，混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度會因此有所提高。 但是，由于碳化降低了混凝土孔隙液體的pH值（碳化后pH值約為8～10），當(dāng)碳化逐步深入達(dá)到鋼筋表面時，鋼筋就會因其表面的鈍化膜遭到破壞而產(chǎn)生銹蝕。,,,混凝土的碳化機(jī)理,混凝土的碳化主要包括三個過程： （1） 化學(xué)反應(yīng)過程。 （2） 二氧化碳等在混凝土中的擴(kuò)散速度。 （3） 氫氧化鈣的擴(kuò)散。 上述三個過程均與混凝土的含水量及其周圍介質(zhì)的相對濕度有關(guān)。 混凝土的碳化深度d（mm）與碳化速度系數(shù)K及碳化時間t(a)的平方根的乘積成正比，即 。 混凝土的碳化速度系數(shù)與采用的水泥品種、水泥用量、水灰比、振搗情況、養(yǎng)護(hù)方法、外加劑、摻合料等多種因素有關(guān)。,,2.3.3混凝土的氯離子侵蝕機(jī)理,當(dāng)混凝土中含有氯離子時，即使混凝土的堿度較高，鋼筋周圍的混凝土尚未碳化，鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕。這是因?yàn)槁入x子的半徑小，活性大，具有很強(qiáng)的穿透氧化膜的能力，氯離子吸附在膜結(jié)構(gòu)有缺陷的地方，如位錯區(qū)或晶界區(qū)等，使難溶的氫氧化鐵轉(zhuǎn)變成易溶的氯化鐵，致使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。,進(jìn)入混凝土中的氯離子主要有兩個來源： （1） 施工過程中摻加的防凍劑等，即內(nèi)摻型； （2） 使用環(huán)境中氯離子的滲透，即外摻型。 在地上建筑中（指沒有海水和鹽霧侵蝕的建筑），內(nèi)摻型造成的破壞比較常見。從20世紀(jì)50年代后期起，在冬季施工中，摻加氯鹽曾作為國內(nèi)主要的防凍措施，持續(xù)了數(shù)十年。目前我國的這類建筑絕大多數(shù)都產(chǎn)生了銹蝕裂縫，需進(jìn)行大修，嚴(yán)重的已經(jīng)拆除。外摻型造成損壞較嚴(yán)重的是一些化工企業(yè)的含氯離子的廠房及某些用氯氣對池水消毒的游泳館等。,⊕ 產(chǎn)品簡介： 現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室檢測氯離子含量；快速檢測混凝土、砂石子、水泥、外加劑等多種產(chǎn)品的氯離子含量；控制是防止鋼筋發(fā)生過早腐蝕；結(jié)合混凝土中氯離子擴(kuò)散系數(shù)，混凝土結(jié)構(gòu)壽命、鋼筋銹蝕壽命預(yù)測； ⊕ 產(chǎn)品特點(diǎn)： 可測定混凝土、砂石子、外加劑、水等氯離子含量； 檢測濃度范圍在1.0 x10E-5～1.0 x10E-2mol/L； 可連續(xù)自動記錄測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)具有重現(xiàn)性 ； 數(shù)據(jù)安全，非產(chǎn)品用戶不能隨意對數(shù)據(jù)讀取、修改及拷貝。 測試步驟： 1. 試樣稱重，備好待測 ； 2. 取定量試樣自然浸泡或用萃取液化學(xué)萃取 ； 3. 用標(biāo)定溶液標(biāo)定電極 ； 4. 電極測量2－3分鐘 ； 5. 打印測量數(shù)據(jù) 。,產(chǎn)品名稱：氯離子含量快速測定儀 產(chǎn)品型號：CLCONT-U,2.3.4混凝土裂縫對鋼筋銹蝕的影響,混凝土碳化后鋼筋就有生銹的危險，但碳化并不是鋼筋銹蝕的充分條件。鋼筋生銹的內(nèi)部條件是鈍化膜遭到破壞。鋼筋銹蝕的外部條件是必須有水（通常水為大氣中的氧所飽和）?；炷恋牧芽p引起水的通路等，為水及其他有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土提供了便利的條件，鋼筋的銹蝕才能發(fā)生。,2.3.5混凝土的凍融破壞機(jī)理,混凝土的凍融破壞系指在水飽和或潮濕狀態(tài)下，由于溫度正負(fù)變化，建筑物的已硬化混凝土內(nèi)部孔隙水結(jié)凍膨脹，融解松弛，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力，造成混凝土由表及里逐漸剝蝕的破壞現(xiàn)象。 一般認(rèn)為，混凝土在大氣中遭受凍融破壞主要是因?yàn)樵谀骋粌鼋Y(jié)溫度下存在結(jié)冰水和過冷的水，結(jié)冰的水產(chǎn)生體積膨脹，過冷的水發(fā)生遷移而引起水壓力和滲透壓力的結(jié)果。 水結(jié)冰時體積約膨脹9%，如果混凝土毛細(xì)管中含水率超過某一臨界值（91.7％），則結(jié)冰時會產(chǎn)生很大壓力?；炷馏w積膨脹而產(chǎn)生微裂縫。,混凝土的凍融破壞機(jī)理,凍融破壞最常見的現(xiàn)象是由于水泥石的崩裂，部分砂漿呈粉狀剝落而露出粗骨料，也有在構(gòu)件的端部、混凝土路面板的接頭、水工構(gòu)筑物平行于水面線處產(chǎn)生線狀裂縫，還有像橋面板那樣，出現(xiàn)噴火口狀開孔的“崩脹”現(xiàn)象等。 混凝土的水灰比愈大，可能填充的水分愈多，則對抗凍不利。 混凝土的水灰比從0.4增加到0.6時，其抗凍性能將下降十幾倍。所以，對嚴(yán)寒條件下使用的混凝土，為了使混凝土具有足夠的抗凍性，應(yīng)使其水灰比小于0.5。同時規(guī)定最小水泥用量為300kg/m3。,貴州鋁廠－柱開脹,嘉裕關(guān)－結(jié)構(gòu)梁腐蝕破壞,張掖－墻面,張掖－高架橋墩,青?；S－橋柱,青海化工廠－橋面護(hù)欄,團(tuán)結(jié)湖－橋柱,,2.4混凝土強(qiáng)度的檢測,混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度是其各種物理力學(xué)性能指標(biāo)的綜合反映，它與混凝土軸心抗拉強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、彎曲抗壓強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等有良好的相關(guān)性，且其測試方便可靠，因此混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的最基本的指標(biāo)。 混凝土抗壓強(qiáng)度的測試方法： 局部破損法：取芯法、小圓柱劈裂法、壓入法和拔出法 無損檢測法：表面硬度法（回彈法、印痕法）、聲學(xué)法（共振法、超聲脈沖法）； 綜合法：這些方法可以按不同組合形成多種多樣的綜合法。,2.4.1回彈法測定混凝土強(qiáng)度,自1948年瑞士工程師施密特（Schmidt）發(fā)明回彈儀以來，經(jīng)過不斷改進(jìn)，已比較成熟，在國內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛。 回彈法：檢測混凝土強(qiáng)度、磚的強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度 回彈法測定材料強(qiáng)度屬于無損檢測方法。 我國已制定了《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJT23—2011。,主要內(nèi)容,1.回彈法的原理 2.回彈儀 3.回彈法的適用范圍 4.測強(qiáng)曲線 5.回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的步驟,1. 回彈法的原理,回彈法是根據(jù)混凝土的表面硬度與抗壓強(qiáng)度之間存在著一定的相關(guān)性而發(fā)展起來的一種混凝土強(qiáng)度測試方法。,,,,：回彈值,：碳化深度,：混凝土抗壓強(qiáng)度,2.回彈儀,測定回彈值的儀器叫回彈儀。 工作原理：儀器用彈簧對沖擊桿加力，當(dāng)彈簧釋放時，沖擊桿以恒定的能量撞擊測試表面。當(dāng)沖擊桿受沖擊彈回時，滑塊回彈至最高處，同時通過標(biāo)尺測出沖擊桿被反彈回來的距離。以回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比）作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來推定混凝土強(qiáng)度。 按沖擊動能分為型號：重型、中型、輕型、特輕型四種。 在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)檢測時一般使用中型回彈儀。中型回彈儀的代號為HT225，瑞士產(chǎn)則為N型，其沖擊動能為2.21J。,數(shù)顯回彈儀,3.測強(qiáng)曲線,通過一系列的大量試驗(yàn)建立的回彈值與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系稱測強(qiáng)曲線。 測強(qiáng)曲線根據(jù)制定曲線的條件和使用范圍可以分為三類：,,,,由于受回彈法所必需的測強(qiáng)曲線的代表性的限制，現(xiàn)行《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJT 23—2011）規(guī)定： 適用于自然養(yǎng)護(hù)、評定強(qiáng)度在10～60MPa的普通混凝土； 不適用于內(nèi)部有缺陷或遭化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、冰凍的混凝土和其他品種混凝土。,4.回彈法的適用范圍,5.回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的步驟,（1） 測區(qū)的布置 （2） 回彈值的測定 （3） 混凝土碳化深度的測定 （4） 數(shù)據(jù)處理及回彈值的修正,,（1） 測區(qū)的布置,測區(qū)是指檢測混凝土強(qiáng)度的一個檢測單元，每個測區(qū)相當(dāng)于同條件混凝土的一個試塊。不大于20厘米方形混凝土區(qū)域。,規(guī)程規(guī)定：,A、若取一構(gòu)件作為評定混凝土強(qiáng)度最小單元，測區(qū)最少取10個；,,,,,,,B、若取一構(gòu)件長度小于4.5米且高度低于0.3米，測區(qū)最少取5個；均勻布置；,,,,,C、相鄰兩測區(qū)距離不大于2米；且離構(gòu)件邊緣不大于0.5米，不小于0.2米。,D、測區(qū)最好選在對稱面上，不能的話也可以選一個測面；測區(qū)優(yōu)先考慮澆注側(cè)面。,,不大于2m,,（2） 回彈值的測定,,,,,,,,,,,,20cm,20cm,,,,,,,,,,,,,回彈時，回彈儀始終與測試面垂直，不得打在氣孔和石子上。 每個測區(qū)彈擊16點(diǎn)，均勻分布； 測點(diǎn)距離不小于20mm,測點(diǎn)距離構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件等距離不小于30mm； 同一測點(diǎn)只允許彈擊1次；回彈值讀數(shù)精確到1。,,,（3） 混凝土碳化深度的測定,,,,,砼,,碳化深度dm,,,,約15mm,1、鉆15mm的孔，清除粉末和碎屑；,,2、用1%酚酞酒精溶液噴灑在孔壁；,3、用鋼尺測量不變色的深度。,,選擇不少于構(gòu)件30%的測區(qū)有代表性的位置進(jìn)行測量碳化深度，取平均值作為每一測區(qū)的碳化深度值dm！,（4） 數(shù)據(jù)處理及回彈值的修正,回彈值的修正：由于回彈法測強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)回彈儀水平方向測試混凝土構(gòu)件側(cè)面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的，因此測試無法滿足水平和側(cè)面測試的時候要進(jìn)行角度修正和澆注面修正。,,,確定：,從測區(qū)16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值，其余的10個回彈值取平均值：,,1、測區(qū),a、角度修正,,,,,,90,30,,,-90,,,非水平方向測區(qū)平均回彈值,,非水平方向回彈修正值,,,,b、澆注面修正,,水平方向澆注表面與底面測區(qū)回彈平均值,,混凝土澆注表面與底 面回彈值修正值,,c、同時角度和澆注面的修正,若測試時儀器既非水平而測區(qū)又非混凝土澆注側(cè)面，則應(yīng)對回彈值先進(jìn)行角度修正，再進(jìn)行澆注面修正！,2、測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值,根據(jù)修正后的平均回彈值與炭化深度，查閱測強(qiáng)曲線，得出測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值,,,3、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度推定值,1、當(dāng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)測區(qū)少于10個時：,,測區(qū)最小強(qiáng)度換算值,2、當(dāng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)測區(qū)強(qiáng)度值中出現(xiàn)小于10MPa時：,3、當(dāng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)測區(qū)不少于10個時：,,測區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值,,測區(qū)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,4、檢測報告,2.4.2超聲法檢測混凝土的強(qiáng)度,超聲法與回彈法相類似也是通過相關(guān)性來間接測定混凝土強(qiáng)度的一種方法；也是建立在混凝土的強(qiáng)度與其他物理特征值的相關(guān)關(guān)系基礎(chǔ)上。 混凝土強(qiáng)度與超聲波在其中的傳播速度具有一定的相關(guān)性。 建立了混凝土強(qiáng)度與波速之間的定量關(guān)系后，即可根據(jù)檢測到的超聲波波速推定混凝土強(qiáng)度，這就是超聲波法檢測混凝土強(qiáng)度的基本原理。混凝土強(qiáng)度越高，其波速越快。 采用超聲法測定混凝土的強(qiáng)度在實(shí)際工程的應(yīng)用中局限性較大，因?yàn)槌炷恋膹?qiáng)度外還有很多因素影響聲速,例如混凝土中骨料的品種、粗骨料的最大粒徑、砂率、水泥品種、水泥用量、外加劑、混凝土的齡期、測試時的溫度和含水率等。因此最好是用較多的綜合指標(biāo)來測定混凝土的強(qiáng)度。目前應(yīng)用較多的超聲回彈綜合法就是這樣一種方法。,混凝土超聲波檢測儀,主要功能： ● 超聲透射法檢測基樁完整性； ● 超聲-回彈綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度； ● 超聲法檢測混凝土缺陷,性能特點(diǎn)： ● 單通道實(shí)時采集，功能強(qiáng)大； ● 首用高清晰度彩色液晶顯示， 陽光下清晰可見； ● “傻瓜式”機(jī)內(nèi)軟件，使用方便、快捷； ● 首創(chuàng)智能發(fā)射調(diào)壓系統(tǒng)，波形不“削波”； ● 波形實(shí)時“動畫”，聲參量快速自動判讀； ● 體積小、重量輕（約2kg），攜帶方便； ● 內(nèi)置鋰電池連續(xù)工作5小時，無需交流電；,2.4.3超聲—回彈綜合法測定混凝土強(qiáng)度,超聲—回彈綜合法是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種非破損綜合檢測方法，在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，我國已制定了CECS02：88《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》。 超聲—回彈綜合法的基本思想是利用超聲聲速值va和回彈值Ra這兩個參數(shù)同時與混凝土強(qiáng)度建立相關(guān)關(guān)系。 用超聲—回彈法綜合檢測混凝土強(qiáng)度時，測區(qū)布置同回彈法。測區(qū)內(nèi)先進(jìn)行回彈測試，再進(jìn)行超聲測試。在每個測區(qū)內(nèi)相對測試面上，各布置3個測點(diǎn)，發(fā)射和接受換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上。測試的聲時值應(yīng)精確至0.1μs，聲速值應(yīng)精確至0.01km/s，超聲測距的測量誤差應(yīng)不大于±1%。用超聲—回彈綜合法檢測時，構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值的確定方法與回彈法相同。,2.4.4拉拔法測定混凝土的強(qiáng)度,拉拔法是結(jié)構(gòu)混凝土的半破損檢測方法，半破損檢驗(yàn)法是在不影響結(jié)構(gòu)總體使用性能的前提下，在結(jié)構(gòu)物的適當(dāng)部位取樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，或直接在結(jié)構(gòu)物的適當(dāng)部位進(jìn)行局部的破損性試驗(yàn)。前者通常又叫取芯法，后者常用的有拉拔法。 拉拔法測強(qiáng)是檢測構(gòu)件表層混凝土的抗拉力與抗剪力，以此推斷混凝土抗壓強(qiáng)度的一種測試方法。它又分為預(yù)埋件拔出法、錨桿拔出法。,預(yù)埋件拔出法是把一端帶有擋板的螺桿預(yù)埋在混凝土表層一定的深度中，另一端露在外面。待混凝土硬化后,拔出預(yù)埋件，記錄其拔出力。擋板周圍的混凝土受剪力和拉力破壞，按照已建立的拉拔力與混凝土強(qiáng)度之間的相互關(guān)系換算混凝土的抗壓強(qiáng)度。 錨桿拔出法測強(qiáng)是在已硬化的混凝土表面鉆直徑為2cm、深為5cm左右的小孔，插入短錨桿，然后拔出錨桿，記錄其拔出力，由拔出力再推算混凝土抗壓強(qiáng)度。由于拔出錨桿時，錨桿環(huán)向混凝土的脹力大，所以這種方法只適用于體積較大的混凝土構(gòu)件，不宜在梁、柱、屋架等小截面構(gòu)件上應(yīng)用。,2.4.5鉆芯法檢測混凝土的強(qiáng)度,鉆芯法也是一種半破損的現(xiàn)場檢測混凝土強(qiáng)度的方法，它是在結(jié)構(gòu)物上直接鉆取混凝土試樣進(jìn)行壓力檢測，測得的強(qiáng)度值能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。 采用取芯法測強(qiáng)，除了可以直接檢驗(yàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度外，還有可能在芯樣試體上發(fā)現(xiàn)混凝土施工時造成的缺陷。 鉆芯法測定結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度主要適用于： （1） 對試塊抗壓強(qiáng)度測試結(jié)果有懷疑時； （2） 因材料、施工或養(yǎng)護(hù)不良而發(fā)生質(zhì)量問題時； （3） 混凝土遭受凍害、火災(zāi)、化學(xué)侵蝕或其他損害時； （4） 需檢測經(jīng)多年使用的建筑結(jié)構(gòu)或建筑物中混凝土強(qiáng)度時。 鉆芯法測定混凝土強(qiáng)度的步驟為： （1） 鉆取芯樣 （2） 芯樣加工 （3） 芯樣試壓 （4） 強(qiáng)度評定,,,,該機(jī)是采用汽油發(fā)動機(jī)為動力（進(jìn)口原機(jī)）起動方便，并配備了人造金剛石薄壁鉆頭。主要用于公路、機(jī)場、港口、大壩等混凝土，瀝青路面檢測設(shè)備、本機(jī)能取深度700厘米，主要在高等級公路能取混凝土、石灰石基礎(chǔ)等，進(jìn)行抗壓、抗折試驗(yàn)。 最大鉆孔取芯直徑：Φ200 最大鉆孔取芯深度：Φ700,HZ-20型混凝土鉆孔取芯機(jī),鉆孔直徑200mm（100mm 50mm） 鉆孔深度700mm 可對砼試件進(jìn)行切、割、磨平、一機(jī)多用。,混凝土多功能取芯機(jī)(切、鉆、磨),2.5混凝土耐久性的檢測,混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因有：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)、混凝土的碳化、有害介質(zhì)的侵蝕、堿骨料反應(yīng)、凍融循環(huán)、鋼筋的銹蝕等。 2.5.1耐久性檢測的內(nèi)容 （1） 混凝土碳化深度的測定。 （2） 鋼筋位置（保護(hù)層厚度）及鋼筋銹蝕程度的測定。 （3） 特殊腐蝕物質(zhì)侵入深度及含量的測定。 （4） 混凝土蝕層深度的測定。 （5） 構(gòu)件所處環(huán)境情況的調(diào)查及環(huán)境中特殊腐蝕性物質(zhì)的種類等情況的調(diào)查及測定。,2.5.2混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的類別 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別分為五類:一二、三、四、五，詳見表2.6。 對于有腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境，應(yīng)首先區(qū)分環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)的種類，一般可分成鹽、酸、堿三類，依腐蝕性大小及濃度可細(xì)分為強(qiáng)、中、弱三檔。,2.5.3混凝土碳化深度的測量,在選定的混凝土檢測位置上鑿孔，鑿孔可用電錘、沖擊鉆，測孔的直徑為12～25mm，視碳化深度的大小而定，混凝土碳化深度測定并用皮老虎將孔內(nèi)清掃干凈后，向孔內(nèi)噴灑1%濃度的酚酞試液。噴灑酚酞試液后，未碳化的混凝土變?yōu)榧t色，已碳化的混凝土不變色，測量變色混凝土前緣至構(gòu)件表面的垂直距離即為混凝土碳化深度。 碳化測區(qū)應(yīng)選在構(gòu)件有代表性的部位，一般應(yīng)布置在構(gòu)件中部，并避開較寬的裂縫和較大的孔洞。每個測區(qū)應(yīng)置3個測孔，取3個測試數(shù)據(jù)的平均值作為該測區(qū)碳化深度的代表值。,測出混凝土實(shí)際碳化深度后， 可利用式（2.11）計(jì)算鋼筋保護(hù)層的剩余碳化時間。,（2.11）,2.5.4鋼筋的檢測,通?；炷两Y(jié)構(gòu)中的鋼筋是決定和影響承載能力的關(guān)鍵因素。因此鋼筋的檢測是十分重要的。鋼筋的檢測包括鋼筋的數(shù)量、直徑和位置。當(dāng)鋼筋發(fā)生銹蝕時，還應(yīng)對銹蝕的程度進(jìn)行檢測。 （1） 鋼筋的直徑、數(shù)量和位置的測量 鋼筋位置和數(shù)量可用混凝土保護(hù)層厚度測定儀檢測。,鋼筋保護(hù)層測試儀 CM9智能型,功能：對混凝土內(nèi)部鋼筋進(jìn)行檢測，包括鋼筋位置（間距）保護(hù)層厚度，鋼筋直徑。 原理：利用電磁感應(yīng)原理。 特點(diǎn)：通過液晶顯示屏直接快速顯示混凝土內(nèi)部鋼筋的保護(hù)層厚度，鋼筋直徑，通過聲音信號表示鋼筋的位置（間距），保護(hù)層測試最深達(dá)180 mm ，精度為+-1 mm。鋼筋直徑測試范圍為5-50 mm，精度為+-1個規(guī)格。,（2） 鋼筋銹蝕的檢測,鋼筋銹蝕可采用三種方法檢測：直觀檢查法、局部鑿開法和自然電位法。 直觀檢查法是觀察混凝土構(gòu)件表面有無銹痕、是否出現(xiàn)了沿鋼筋方向的縱向裂縫，順筋裂縫的長度和寬度可以反映鋼筋的銹蝕程度； 局部鑿開法是敲掉混凝土保護(hù)層，露出鋼筋，直接用卡尺測量銹層厚度和鋼筋剩余直徑，或截取一段在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行量測。局部鑿開法對結(jié)構(gòu)有局部損傷，一般適用于混凝土表面已出現(xiàn)銹痕、順筋裂縫，或保護(hù)層被脹裂、剝落處。 自然電位法是測定鋼筋與周圍介質(zhì)所形成的穩(wěn)定電位，電位值大小能反映出鋼筋狀態(tài)。當(dāng)鋼筋處于鈍化狀態(tài)時，電位一般較低；當(dāng)鋼筋鈍化狀態(tài)破壞后，自然電位負(fù)向增大。它屬非破損檢測，操作簡單，適合大面積普查，可以用來對鋼筋銹蝕作初步的定性判斷，但精度不是很高。要準(zhǔn)確判斷銹蝕程度需要與局部鑿開法等其他方法配合。 鋼筋銹蝕檢測儀,混凝土結(jié)構(gòu)培訓(xùn)講解,制作：周瑞文 審計(jì)：趙衛(wèi)洲,