結(jié)構(gòu)非破損檢測方法第1次課

1、1 1結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)Structural Testing Technology 陳再現(xiàn)陳再現(xiàn) 副教授、博士副教授、博士上課了上課了！2第六章第六章 結(jié)構(gòu)非破損檢測方法結(jié)構(gòu)非破損檢測方法6.1 概概 述述一、什么是結(jié)構(gòu)非破損檢測方法一、什么是結(jié)構(gòu)非破損檢測方法二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途三、結(jié)構(gòu)非破損檢測技術(shù)分類三、結(jié)構(gòu)非破損檢測技術(shù)分類四、本章主要內(nèi)容四、本章主要內(nèi)容3一、什么是結(jié)構(gòu)非破損檢測方法一、什么是結(jié)構(gòu)非破損檢測方法 在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性能或使用功能的在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性能或使用功能的前提下，直接在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上通過測定某些適當前提下，直接在構(gòu)件或結(jié)

2、構(gòu)上通過測定某些適當?shù)奈锢砹?，并通過這些物理量與材料強度等指標的物理量，并通過這些物理量與材料強度等指標的相關(guān)性，進而推定材料強度或評估其缺陷。的相關(guān)性，進而推定材料強度或評估其缺陷。4（一）強度檢測（一）強度檢測1.施工控制不嚴、意外事故、預留試樣不符合要求；施工控制不嚴、意外事故、預留試樣不符合要求；2.了解混凝土強度增長情況，為構(gòu)件拆模，吊裝，預了解混凝土強度增長情況，為構(gòu)件拆模，吊裝，預應(yīng)力放張，施工階段負荷對強度有要求時；應(yīng)力放張，施工階段負荷對強度有要求時；3.既有結(jié)構(gòu)需要維護，改造，加固，拆除等方案決策既有結(jié)構(gòu)需要維護，改造，加固，拆除等方案決策時，評估原有的混凝土強度；時，評估

3、原有的混凝土強度；（1）使用不當：維護失常；）使用不當：維護失常；（2）加層或功能改變局部技術(shù)改造）加層或功能改變局部技術(shù)改造（3）使用期間發(fā)生意外）使用期間發(fā)生意外（4）施工未完（中止），繼續(xù)施工）施工未完（中止），繼續(xù)施工二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途5（二）內(nèi)部缺陷檢測（二）內(nèi)部缺陷檢測主要原因主要原因（1）未振搗或模板露漿造成局部疏松，蜂窩，孔）未振搗或模板露漿造成局部疏松，蜂窩，孔洞等缺陷；（位置和范圍）洞等缺陷；（位置和范圍）（2）施工中溫度變形以及干燥收縮，檢測裂縫的）施工中溫度變形以及干燥收縮，檢測裂縫的走向和深度；走向和深度；（3）受環(huán)境侵蝕或災

4、害，產(chǎn)生由表至里的層狀損）受環(huán)境侵蝕或災害，產(chǎn)生由表至里的層狀損傷，檢測厚度和范圍；傷，檢測厚度和范圍；（4）結(jié)構(gòu)正常使用期間，出現(xiàn)不明裂縫，需檢測）結(jié)構(gòu)正常使用期間，出現(xiàn)不明裂縫，需檢測裂縫開展深度；裂縫開展深度；二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途二、結(jié)構(gòu)非破損檢測的目的和用途6三、結(jié)構(gòu)非破損檢測技術(shù)分類三、結(jié)構(gòu)非破損檢測技術(shù)分類強度強度半破損法半破損法鉆芯法鉆芯法拔出法拔出法非破損法非破損法回彈法回彈法超聲脈沖法超聲脈沖法缺陷缺陷超聲脈沖法超聲脈沖法雷達掃描法雷達掃描法紅外熱譜法紅外熱譜法聲發(fā)射法聲發(fā)射法7四、本章主要內(nèi)容四、本章主要內(nèi)容混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法回回彈彈法法超超聲聲

5、法法綜綜合合法法拔拔出出法法取取芯芯法法強度檢測強度檢測缺陷檢測缺陷檢測超超聲聲法法8四、本章主要內(nèi)容四、本章主要內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)檢測方法鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)檢測方法表表面面硬硬度度法法強度檢測強度檢測缺陷檢測缺陷檢測超超聲聲法法9四、本章主要內(nèi)容四、本章主要內(nèi)容砌體結(jié)構(gòu)檢測方法砌體結(jié)構(gòu)檢測方法檢測砌體抗壓強度：檢測砌體抗壓強度：扁頂法扁頂法、原位軸壓法、原位軸壓法檢測砌體工作應(yīng)力、彈性模量：檢測砌體工作應(yīng)力、彈性模量：扁頂法扁頂法檢測砌體抗剪強度：原位單剪法、原位單磚檢測砌體抗剪強度：原位單剪法、原位單磚雙剪法雙剪法檢測砌筑砂漿強度：檢測砌筑砂漿強度：推出法推出法、筒壓法、砂漿片剪切、筒壓法、砂漿片剪切

6、法、法、回彈法回彈法、點荷法點荷法和射釘法、和射釘法、貫入法貫入法。106.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.1 回彈法回彈法一、回彈法（表面硬度法）一、回彈法（表面硬度法）1.基本概念基本概念采用一個標準質(zhì)量的重物，在被激發(fā)的標準動力推動采用一個標準質(zhì)量的重物，在被激發(fā)的標準動力推動下，撞擊在材料的表面，用形成的凹痕大小或?qū)χ匚锵?，撞擊在材料的表面，用形成的凹痕大小或?qū)χ匚锏幕貜椖芰扛叩?，來確定被測材料的強度。的回彈能量高低，來確定被測材料的強度。116.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.1 回彈法回彈法一、回彈法（表面硬度法）一、

7、回彈法（表面硬度法）2.回彈儀工作原理回彈儀工作原理 采用彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿，彈擊混凝土表采用彈簧驅(qū)動重錘，通過彈擊桿，彈擊混凝土表面，并測出重錘反彈回來的距離，以回彈值（反彈距面，并測出重錘反彈回來的距離，以回彈值（反彈距離與沖擊長度之比）作為與強度相關(guān)的指標，來推定離與沖擊長度之比）作為與強度相關(guān)的指標，來推定混凝土抗壓強度?；炷量箟簭姸?。12沖擊所產(chǎn)生瞬時彈性變形使重錘彈回，當彈擊到?jīng)_擊所產(chǎn)生瞬時彈性變形使重錘彈回，當彈擊到x位位置處所具有的勢能：置處所具有的勢能：221lkes沖擊前，重錘初始勢能：沖擊前，重錘初始勢能：eeRlxRx能量消耗能量消耗:221xkesx22212

8、121lxexklkeeessx令令反映了重錘沖擊過程中的能量損失。反映了重錘沖擊過程中的能量損失。13二、回彈儀基本構(gòu)造二、回彈儀基本構(gòu)造JmmNlkes207. 275/784. 05 . 0212214三、影響回彈儀檢測性能的因素三、影響回彈儀檢測性能的因素（一）裝配尺寸（一）裝配尺寸1.拉簧自由長度拉簧自由長度mml5 .610保證保證2.207J2.沖擊長度沖擊長度mmlp7515三、影響回彈儀檢測性能的因素三、影響回彈儀檢測性能的因素（二）零件質(zhì)量（二）零件質(zhì)量1.拉簧剛度拉簧剛度 0.784N/mm2.使用前應(yīng)在洛氏硬度使用前應(yīng)在洛氏硬度HRC為為60士士2的鋼砧上，在室溫的鋼砧

9、上，在室溫（20士士5）度的條件下進行率定。取連續(xù)彈擊三次的穩(wěn)）度的條件下進行率定。取連續(xù)彈擊三次的穩(wěn)定回彈值進行平均，其值在定回彈值進行平均，其值在80士士2。16四、回彈儀操作四、回彈儀操作將彈擊桿頂住混凝土的表面，輕壓儀器，松開按鈕，將彈擊桿頂住混凝土的表面，輕壓儀器，松開按鈕，彈擊桿徐徐伸出。彈擊桿徐徐伸出。使儀器對混凝土表面均勻施壓，待彈擊錘脫鉤沖擊彈使儀器對混凝土表面均勻施壓，待彈擊錘脫鉤沖擊彈擊桿后即回彈，帶動指針移動并停留在某一位置，即擊桿后即回彈，帶動指針移動并停留在某一位置，即為回彈值。繼續(xù)頂住混凝土表面并在讀數(shù)和記錄回彈為回彈值。繼續(xù)頂住混凝土表面并在讀數(shù)和記錄回彈值后，

10、逐漸對儀器減壓，使彈擊桿自儀器內(nèi)伸出。值后，逐漸對儀器減壓，使彈擊桿自儀器內(nèi)伸出。17五、測強曲線五、測強曲線ccumfR ccuf10mCdcBcumfAR mR目前均采用試驗歸納法，建立混凝土強度與回目前均采用試驗歸納法，建立混凝土強度與回彈值關(guān)系曲線的測強曲線彈值關(guān)系曲線的測強曲線 ，即可以從，即可以從R R值值求得求得 值。值。基于基于平均回彈值平均回彈值（ ）和）和平均碳化深度平均碳化深度（ ）的測強曲線方程形式：的測強曲線方程形式：md18 我國的回彈法測強相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條我國的回彈法測強相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條件及使用范圍分三類：件及使用范圍分三類： 1.1.統(tǒng)一曲線

11、統(tǒng)一曲線 由全國由代表性的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的由全國由代表性的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過大量的破損與非破損試驗所混凝土試塊，通過大量的破損與非破損試驗所建立的曲線。適用于無地區(qū)曲線和專用曲線時建立的曲線。適用于無地區(qū)曲線和專用曲線時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度。檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度。測強曲線的平均相對誤差測強曲線的平均相對誤差 ，相對標準，相對標準差差 。15% 18% 19 2.2.地區(qū)曲線地區(qū)曲線 由本地區(qū)常用的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混由本地區(qū)常用的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過較多的破損與非破損試驗所建凝土試塊，通過較多的

12、破損與非破損試驗所建立的曲線。適用于無專用曲線時檢測符合規(guī)定立的曲線。適用于無專用曲線時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度。測強曲線的平條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度。測強曲線的平均相對誤差均相對誤差 ，相對標準差，相對標準差 。 3.3.專用曲線專用曲線 由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過一定數(shù)量的破損工藝配制的混凝土試塊，通過一定數(shù)量的破損與非破損試驗所建立的曲線。適用于檢測與該與非破損試驗所建立的曲線。適用于檢測與該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同條件的混凝土強度。測強曲線結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同條件的混凝土強度。測強曲線的平均相對誤差的平

13、均相對誤差 ，相對標準差，相對標準差 。14% 17% 12% 14% 20六、檢測技術(shù)六、檢測技術(shù)1、試樣選擇、試樣選擇單個檢測：適用于單個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測；單個檢測：適用于單個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測；批量檢測：用于抽樣推定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，隨機抽取的數(shù)量批量檢測：用于抽樣推定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，隨機抽取的數(shù)量不少于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件總數(shù)的不少于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件總數(shù)的30%，且不少于，且不少于10件。件。批量檢測適用于相同的生產(chǎn)工藝條件下，混凝土強度等級批量檢測適用于相同的生產(chǎn)工藝條件下，混凝土強度等級相同，原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件基本一致且相同，原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件基本一致且齡期相近的同類結(jié)構(gòu)或

14、構(gòu)件。齡期相近的同類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。21六、檢測技術(shù)六、檢測技術(shù)2、測區(qū)布置、測區(qū)布置每個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少取每個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少取10個測區(qū)個測區(qū)。但對長度小。但對長度小于于4.5m，高度低于，高度低于0.3m的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當減少。但量可適當減少。但不應(yīng)少于不應(yīng)少于5個個。測區(qū)的大小以能容納測區(qū)的大小以能容納16個個回彈測點為宜；測區(qū)回彈測點為宜；測區(qū)大小不宜大于大小不宜大于0.04m2，一般取為，一般取為4*4的網(wǎng)格，網(wǎng)格的網(wǎng)格，網(wǎng)格大小大小50mm*50mm相鄰兩測區(qū)的間距相鄰兩測區(qū)的間距不宜不宜2m，相鄰兩測點的間，相鄰兩測點的間距一般距一般不不2cm，測點距

15、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件邊緣或外露鋼，測點距結(jié)構(gòu)或構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的距離一般筋、鐵件的距離一般不不3cm22六、檢測技術(shù)六、檢測技術(shù)2、測區(qū)布置、測區(qū)布置測區(qū)優(yōu)先考慮布置在混凝土澆筑的側(cè)面測區(qū)優(yōu)先考慮布置在混凝土澆筑的側(cè)面(與混凝與混凝土澆筑方向相垂直的貼模板的一面土澆筑方向相垂直的貼模板的一面)，如不能滿足，如不能滿足這一要求時，可選在混凝土澆筑的表面或底面。這一要求時，可選在混凝土澆筑的表面或底面。測區(qū)表面測區(qū)表面平整、干燥、清潔平整、干燥、清潔，在測區(qū)上，在測區(qū)上均勻分均勻分布測點布測點，同一測點只允許，同一測點只允許彈擊一次彈擊一次對彈擊時產(chǎn)生對彈擊時產(chǎn)生顫動顫動的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進行的薄壁

16、、小型構(gòu)件應(yīng)進行固固定定23六、檢測技術(shù)六、檢測技術(shù)3、碳化深度測量、碳化深度測量回彈值測量完畢后，應(yīng)選回彈值測量完畢后，應(yīng)選不少于構(gòu)件的不少于構(gòu)件的30測區(qū)測區(qū)數(shù)測數(shù)測量碳化深度值。取其平均值為該構(gòu)件的碳化深度平均值。量碳化深度值。取其平均值為該構(gòu)件的碳化深度平均值。當碳化深度值極大值極小值之差大于當碳化深度值極大值極小值之差大于2mm時，應(yīng)在每一時，應(yīng)在每一測區(qū)測量碳化深度值。測區(qū)測量碳化深度值。 方法：用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約為方法：用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約為15mm的的孔洞，清除洞中的粉末和碎屑后孔洞，清除洞中的粉末和碎屑后(注意不能用液體沖洗孔注意不能用液體沖洗孔洞洞

17、)立即用立即用1的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣處，測量自測面表面至深部不變色邊緣處與測面相垂直的處，測量自測面表面至深部不變色邊緣處與測面相垂直的距離至少三次，該平均值即為該測區(qū)的碳化深度值，準確距離至少三次，該平均值即為該測區(qū)的碳化深度值，準確至至0.5mm。24六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理 計算測區(qū)平均回彈值時，應(yīng)從每一測區(qū)的計算測區(qū)平均回彈值時，應(yīng)從每一測區(qū)的1616個個回彈值回彈值中剔除其中中剔除其中3 3個最大值個最大值和和3 3個最小值個最小值，取，取余下的余下的1010個回彈值的平均值作為該測區(qū)的平均個回彈值的平均值作為該測區(qū)的平均回彈值

18、回彈值 1 011 0icimRR 1、回彈值計算、回彈值計算25六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理2、回彈值修正、回彈值修正 由于回彈法測強曲線是根據(jù)回彈儀由于回彈法測強曲線是根據(jù)回彈儀水平水平方向方向測試混凝土試件測試混凝土試件側(cè)面?zhèn)让娴脑囼灁?shù)據(jù)計算得的試驗數(shù)據(jù)計算得出的，因此當測試這無法滿足上述條件時需出的，因此當測試這無法滿足上述條件時需對測得的回彈值進行修正。對測得的回彈值進行修正。 ccmmaRRR 式中：式中： 非水平方向檢測和非混凝土澆筑面檢測時測區(qū)的 平均回彈值； 非水平方向檢測和非混凝土澆筑面檢測時回彈值 修正值cmRcaR26角度修正：測試面修正：見表3-1見表3-227表表3-1

19、3-1表表3-23-228六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理2、回彈值修正、回彈值修正 先進行角度修正，然后再對修正后的先進行角度修正，然后再對修正后的回彈值進行非混凝土澆筑側(cè)面修正?；貜椫颠M行非混凝土澆筑側(cè)面修正。既非水平方向又非混凝土澆筑側(cè)面既非水平方向又非混凝土澆筑側(cè)面？29六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理3、碳化深度修正、碳化深度修正 碳化深度的測定：用濃度1%的酚酞酒精溶液及鋼卡尺來測定碳化深度dm值值。修正：(1)當dm=6mm，按6mm處理；30七、混凝土強度評定七、混凝土強度評定 1、由各測區(qū)的混凝土強度換算值可計算得出結(jié)、由各測區(qū)的混凝土強度換算值可計算得出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度平均值，當測區(qū)數(shù)

20、等于或構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度平均值，當測區(qū)數(shù)等于或大于大于10時，還應(yīng)計算標準差。時，還應(yīng)計算標準差。,1ccunccu iiffmn 22,1()()1ccuccunccu ififfn mSn 312 2結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度推定值應(yīng)按下列公式確定：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度推定值應(yīng)按下列公式確定：（1 1）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)少于）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)少于1010個時：個時：（2 2）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)強度值中出現(xiàn)小于）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)強度值中出現(xiàn)小于10.0MPa10.0MPa時：時：（3 3）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于）當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于1010個或按批量檢測個或按批量檢測時，應(yīng)按

21、下列公式計算：時，應(yīng)按下列公式計算：,minccu ecuff ,10.0cu efMPa ,1.645cccucucu efffmS 323 3、當出現(xiàn)下列情況時，應(yīng)全部按單個構(gòu)件檢測當出現(xiàn)下列情況時，應(yīng)全部按單個構(gòu)件檢測：（1）換算強度平均值小于等于25MPa時：（2）換算強度平均值大于25MPa時：a4.5MPccufS a5.5MPccufS 33回彈儀檢測混凝土強度的影響因素較多，除了儀回彈儀檢測混凝土強度的影響因素較多，除了儀器狀態(tài)、操作技術(shù)和碳化深度之外，還和混凝土器狀態(tài)、操作技術(shù)和碳化深度之外，還和混凝土構(gòu)件澆筑方法、養(yǎng)護方法、外加劑成分等都有關(guān)。構(gòu)件澆筑方法、養(yǎng)護方法、外加劑

22、成分等都有關(guān)。當上述條件和測強曲線的使用條件相差較大時，當上述條件和測強曲線的使用條件相差較大時，需進行修正需進行修正3435366.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.2 超聲法超聲法一、技術(shù)基礎(chǔ)一、技術(shù)基礎(chǔ)1.原理原理基于超聲波在介質(zhì)中傳播，遇到不同介面將發(fā)生反基于超聲波在介質(zhì)中傳播，遇到不同介面將發(fā)生反射、折射、繞射和衰減等現(xiàn)象，從而使傳播的聲時、射、折射、繞射和衰減等現(xiàn)象，從而使傳播的聲時、振幅、波形和頻率等指標產(chǎn)生變化，通過對這些參振幅、波形和頻率等指標產(chǎn)生變化，通過對這些參量的測定，可以了解材料的內(nèi)部情況。量的測定，可以了解材料的內(nèi)部情況。37而混凝土強

23、度與其彈性模量、密實度等密切相而混凝土強度與其彈性模量、密實度等密切相關(guān)，因此關(guān)，因此混凝土強度混凝土強度與超聲波在混凝土體內(nèi)與超聲波在混凝土體內(nèi)傳傳播速度播速度存在相關(guān)關(guān)系。這就是超聲法檢測混凝存在相關(guān)關(guān)系。這就是超聲法檢測混凝土強度的基本原理。土強度的基本原理。(1)(1)(12)dEv 超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播速度，與砼的彈性超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播速度，與砼的彈性模量、材料密度有如下式關(guān)系：模量、材料密度有如下式關(guān)系：382.超聲波探測儀構(gòu)造及操作方法超聲波探測儀構(gòu)造及操作方法超聲波儀：發(fā)射探頭（換能器）超聲波儀：發(fā)射探頭（換能器）和接受探頭（換能器），數(shù)據(jù)處和接受探頭（換能器），數(shù)據(jù)

24、處理系統(tǒng)理系統(tǒng)頻率頻率20kHz超聲波由高頻電振超聲波由高頻電振蕩激勵蕩激勵壓電晶體壓電晶體發(fā)出，經(jīng)耦合進發(fā)出，經(jīng)耦合進入混凝土，在混凝土中傳播后為入混凝土，在混凝土中傳播后為接收換能器所接收，把接收換能器所接收，把機械振蕩機械振蕩轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成電訊號電訊號進行量測。進行量測。393.超聲波探測儀分類超聲波探測儀分類非金屬超聲波儀非金屬超聲波儀 混凝土組成構(gòu)造復雜，衰減大；要求頻率低、功混凝土組成構(gòu)造復雜，衰減大；要求頻率低、功率大率大金屬超聲波儀金屬超聲波儀 需要頻率高，而功率不必太大，這樣探測靈敏度需要頻率高，而功率不必太大，這樣探測靈敏度較高，精度較好。較高，精度較好。40 由于影響因素的

25、復雜性和隨機性，檢測必須有由于影響因素的復雜性和隨機性，檢測必須有事先建立的的相關(guān)曲線。事先建立的的相關(guān)曲線。 目前，采用如下幾種函數(shù)類型目前，采用如下幾種函數(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 2ccufABvCv cBvcufAe cBcufAv 二、測強曲線二、測強曲線41三、檢測技術(shù)三、檢測技術(shù)每個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少取每個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件至少取10個測區(qū)個測區(qū)，測區(qū)面積為，測區(qū)面積為200mm*200mm。但對長度小于。但對長度小于3m的，其測區(qū)的，其測區(qū)數(shù)量可適當減少，但數(shù)量可適當減少，但不應(yīng)少于不應(yīng)少于3個個。批量抽樣檢測：抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批構(gòu)件的批量抽樣檢測

26、：抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30，且不少于，且不少于4個，每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于個，每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于10個。個。相鄰兩測區(qū)的間距相鄰兩測區(qū)的間距不宜不宜2m；測區(qū)宜避開；測區(qū)宜避開鋼筋鋼筋密集區(qū)和預埋鐵件密集區(qū)和預埋鐵件；測試面應(yīng)清潔平整，無缺陷；測試面應(yīng)清潔平整，無缺陷42三、檢測技術(shù)三、檢測技術(shù)在每個測區(qū)內(nèi)的相對測試面上，各布置在每個測區(qū)內(nèi)的相對測試面上，各布置三個超三個超聲測點聲測點，且發(fā)射和接收換能器的軸線在，且發(fā)射和接收換能器的軸線在同一軸線同一軸線上上。測試時，表面需采用凡士林或黃油作為測試時，表面需采用凡士林或黃油作為耦合劑耦合劑，保持換能器與被測混凝土表面有良好的耦合保持換能器

27、與被測混凝土表面有良好的耦合43四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理1、聲速計算、聲速計算mtLv3/)(321ttttm；L超聲測距(mm)；v測區(qū)聲速值(km/s)；mt測區(qū)平均聲時值( )1t2t3t、 、分別為測區(qū)中三個測點的聲時值。測試面修正：vv034.1為頂、底面時：1為側(cè)面時：44四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理2、強度推定、強度推定由試驗量測的經(jīng)修正后的聲速，按由試驗量測的經(jīng)修正后的聲速，按測強曲線測強曲線求得混凝土的強度換算值。求得混凝土的強度換算值?；炷脸暅y強的影響因素很多，除了儀器混凝土超聲測強的影響因素很多，除了儀器性能和檢測方式外，混凝土內(nèi)部構(gòu)造、石子品性能和檢測方式外，混凝土內(nèi)部

28、構(gòu)造、石子品種、粒徑、水泥品種、含砂量，外加劑，養(yǎng)護種、粒徑、水泥品種、含砂量，外加劑，養(yǎng)護條件，齡期，所含鋼筋的粗細等，均會對測試條件，齡期，所含鋼筋的粗細等，均會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，我國目前超聲測強，只結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，我國目前超聲測強，只作為作為與回彈法的綜合使用與回彈法的綜合使用。456.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.3 超聲回彈法超聲回彈法一、基本原理一、基本原理 混凝土強度換算值 同超聲儀聲速 和回彈儀回彈值 之間存在著正相關(guān)系，混凝土的強度越高，相應(yīng)的超聲聲速也越高，回彈值也越高。ccufavaR相關(guān)數(shù)學關(guān)系式為：cbccuRvaf)()

29、(式中：a,b,c-為試驗系數(shù)。內(nèi)部內(nèi)部狀態(tài)狀態(tài)表面表面狀態(tài)狀態(tài)46二、操作儀器二、操作儀器47三、檢測技術(shù)三、檢測技術(shù)單個構(gòu)件不少于單個構(gòu)件不少于10個測區(qū)個測區(qū)；批量檢測，抽樣數(shù)不；批量檢測，抽樣數(shù)不少于少于同批的同批的30且且不少于不少于10件件，每個構(gòu)件不少于，每個構(gòu)件不少于10個測區(qū)；長度小于個測區(qū)；長度小于2m構(gòu)件，構(gòu)件，不少于不少于3個測區(qū)個測區(qū)；超聲測點布置在回彈測試的超聲測點布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)同一測區(qū)內(nèi)，先進行先進行回彈測試回彈測試，然后，然后再進行超聲測試再進行超聲測試。測點要求分別滿足回彈法和超聲法測點要求，測點要求分別滿足回彈法和超聲法測點要求，但但不宜重疊不宜

30、重疊。48四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理1、優(yōu)先采用專用或地區(qū)測強曲線2、也可按下列公式計算：95. 123. 1,)()(0038. 0miicicuRvf粗骨料為卵石：57.172.1,)()(008.0miicicuRvf粗骨料為碎石：砼強度推定值確定方法與回彈法基本相同。單個測區(qū)砼強度換算值：49采用綜合法，能對混凝土的某些物理參量在采采用綜合法，能對混凝土的某些物理參量在采用超聲法或回彈法單一測量時產(chǎn)生的影響得到用超聲法或回彈法單一測量時產(chǎn)生的影響得到相互補償相互補償。如對回彈值影響最為顯著的如對回彈值影響最為顯著的碳化深度碳化深度在回彈法在回彈法檢測時是一項重要的參數(shù)，但在綜合法中碳化檢

31、測時是一項重要的參數(shù)，但在綜合法中碳化因素可不予修正，原因是碳化深度較大的混凝因素可不予修正，原因是碳化深度較大的混凝土，由于它的齡期較長而其含水量相應(yīng)降低，土，由于它的齡期較長而其含水量相應(yīng)降低，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，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)消回彈值上升所造成的影響。所以用綜合法關(guān)系推算混凝土強度時，不須測量碳化深度和考系推算混凝土強度時，不須測量碳化深度和考慮它所造成的影響。慮它所造成的影響。試驗證明：超聲回彈綜合法的測量精度試驗證明：超聲回彈綜合法的測量精度優(yōu)于超優(yōu)于超聲或回彈單一方法，聲或回彈單一方法，一般誤差在

32、一般誤差在12左右左右。506.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.4 鉆芯法鉆芯法一、基本原理一、基本原理鉆芯法是使用專用的鉆芯法是使用專用的取芯鉆機取芯鉆機，從被檢測的結(jié)構(gòu)，從被檢測的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的混凝土芯樣混凝土芯樣，并根據(jù)，并根據(jù)芯樣的抗壓試驗由抗壓強度推定混凝土的立方抗芯樣的抗壓試驗由抗壓強度推定混凝土的立方抗壓強度。壓強度。特點：直觀，精度高；廣泛應(yīng)用于建筑，水利、大壩、橋梁、公路、機場跑道等工程中。51二、操作儀器二、操作儀器52三、檢測技術(shù)三、檢測技術(shù)鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位受力

33、較小的部位和和強度強度質(zhì)量具有代表性質(zhì)量具有代表性的部位。的部位。鉆芯數(shù)量鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于不應(yīng)少于3個個，小構(gòu)件可取，小構(gòu)件可取2個。芯樣直個。芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍，一般為倍，一般為100 mm或或 150 mm，芯樣高度為直徑的，芯樣高度為直徑的12倍。倍。芯樣試件內(nèi)芯樣試件內(nèi)不應(yīng)含有鋼筋不應(yīng)含有鋼筋。如不能滿足，每個芯。如不能滿足，每個芯樣內(nèi)最多只允許含有二根直徑小于樣內(nèi)最多只允許含有二根直徑小于10mm的鋼筋，的鋼筋，且鋼筋應(yīng)與芯樣軸線基本垂直且鋼筋應(yīng)與芯樣軸線基本垂直芯樣端面必須進行加工磨平。也可用水泥砂漿或芯樣端面必須進行加工磨平。也可用水泥砂漿

34、或硫磺膠泥在專用補平裝置上補平。硫磺膠泥在專用補平裝置上補平。5354四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理1、單個測區(qū)砼強度換算值：24dFfccuF芯樣抗壓試驗測得的最大壓力(N)。不同高徑比砼強度換算系數(shù)。高徑比高徑比1.01.21.41.61.82.0換算系數(shù)換算系數(shù)1.001.071.131.171.211.2455四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理2、混凝土強度推定值：對于單個構(gòu)件或單個構(gòu)件的局部區(qū)域，取試件對于單個構(gòu)件或單個構(gòu)件的局部區(qū)域，取試件混凝土換算強度中的混凝土換算強度中的最小值最小值作為代表值推定結(jié)構(gòu)作為代表值推定結(jié)構(gòu)的混凝土強度。的混凝土強度。直接將混凝土強度換算值的平均值作為推定值。直接將

35、混凝土強度換算值的平均值作為推定值。56 鉆芯法檢測混凝土強度和其他性能，可靠鉆芯法檢測混凝土強度和其他性能，可靠性比較大。主要問題是性比較大。主要問題是試驗費用較高試驗費用較高，取取樣不很方便樣不很方便，試驗周期較長，且會造成，試驗周期較長，且會造成結(jié)結(jié)構(gòu)一些局部破損構(gòu)一些局部破損等。所以應(yīng)與其他非破損等。所以應(yīng)與其他非破損方法綜合應(yīng)用，分析與評定，提高效益。方法綜合應(yīng)用，分析與評定，提高效益。576.2 混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.5 拔出法拔出法一、基本原理一、基本原理用一金屬錨固件預埋入混凝土內(nèi)（預裝發(fā)）或在用一金屬錨固件預埋入混凝土內(nèi)（預裝發(fā)）或在構(gòu)件

36、上鉆孔埋人一金屬錨固件（后裝法），然后構(gòu)件上鉆孔埋人一金屬錨固件（后裝法），然后測試錨固件從混凝土中被拔出時的拉力，并由此測試錨固件從混凝土中被拔出時的拉力，并由此推算混凝土的抗壓強度。推算混凝土的抗壓強度。特點：這是一種局部破損檢測混凝土強度的試驗方法，檢測結(jié)果可靠性較高，被檢測混凝土抗壓強度不應(yīng)低于10.0MPa。58二、操作儀器二、操作儀器鉆孔機鉆孔機磨槽機磨槽機錨固件：錨固件：脹簧、脹桿、錨桿脹簧、脹桿、錨桿拔出儀拔出儀力傳感器：力傳感器：顯示儀表顯示儀表59二、操作步驟二、操作步驟鉆孔：鉆孔：用電鉆帶動空心鉆頭使鉆頭與混凝土表面保持用電鉆帶動空心鉆頭使鉆頭與混凝土表面保持垂直、均勻下

37、鉆，垂直、均勻下鉆，要求直徑要求直徑200.1mm，三點支撐鉆，三點支撐鉆55mm 深，圓環(huán)支撐鉆深，圓環(huán)支撐鉆50mm 深即可深即可磨槽：磨槽：將磨槽機上的金剛砂輪放入鉆好的內(nèi)孔，在距將磨槽機上的金剛砂輪放入鉆好的內(nèi)孔，在距表面表面35mm35mm（三點支撐）或（三點支撐）或30mm30mm（圓環(huán)支撐）處加工出（圓環(huán)支撐）處加工出一個一個28288mm 8mm 的環(huán)形溝槽，作為錨具拉拔時的的承的環(huán)形溝槽，作為錨具拉拔時的的承力點，磨槽時將定位盤緊緊壓在混凝土表面上，沿鉆力點，磨槽時將定位盤緊緊壓在混凝土表面上，沿鉆孔四周均勻移動，當金剛砂輪中心桿與鉆孔壁相撞時，孔四周均勻移動，當金剛砂輪中心桿與鉆孔壁相撞時，即可停止磨槽。即可停止磨槽。60二、操作步驟二、操作步驟安裝錨具：將脹簧放入鉆好的成型孔內(nèi)，用脹桿將脹安裝錨具：將脹簧放入鉆好的成型孔內(nèi)，用脹