結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)之結(jié)構(gòu)非破損檢測方法

1結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)StructuralTestingTechnology

陳再現(xiàn)副教授、博士上課了?。?！16.2混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.4鉆芯法一、基本原理鉆芯法是使用專用的取芯鉆機，從被檢測的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的混凝土芯樣，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。2二、操作儀器3三、檢測技術(shù)鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位和強度質(zhì)量具有代表性的部位。鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于3個，小構(gòu)件可取2個。芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍，一般為100mm或150mm，芯樣高度為直徑的1～2倍。℃芯樣試件內(nèi)不應(yīng)含有鋼筋。如不能滿足，每個芯樣內(nèi)最多只允許含有二根直徑小于10mm的鋼筋，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。也可用水泥砂漿或硫磺膠泥在專用補平裝置上補平。45四、數(shù)據(jù)處理1、單個測區(qū)砼強度換算值：—芯樣抗壓試驗測得的最大壓力(N)?！煌邚奖软艔姸葥Q算系數(shù)。高徑比1.01.21.41.61.82.0換算系數(shù)1.001.071.131.171.211.246四、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，取試件混凝土換算強度中的最小值作為代表值推定結(jié)構(gòu)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。7

鉆芯法檢測混凝土強度和其他性能，可靠性比較大。主要問題是試驗費用較高，取樣不很方便，試驗周期較長，且會造成結(jié)構(gòu)一些局部破損等。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。86.2混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.5拔出法一、基本原理用一金屬錨固件預(yù)埋入混凝土內(nèi)（預(yù)裝發(fā)）或在構(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，并由此推算混凝土的抗壓強度。9二、操作儀器鉆孔機磨槽機錨固件：脹簧、脹桿、錨桿拔出儀力傳感器：顯示儀表10二、操作步驟鉆孔：用電鉆帶動空心鉆頭使鉆頭與混凝土表面保持垂直、均勻下鉆，要求直徑20±0.1mm，三點支撐鉆55mm深，圓環(huán)支撐鉆50mm深即可磨槽：將磨槽機上的金剛砂輪放入鉆好的內(nèi)孔，在距表面35mm（三點支撐）或30mm（圓環(huán)支撐）處加工出一個Φ28×8mm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。11二、操作步驟安裝錨具：將脹簧放入鉆好的成型孔內(nèi)，用脹桿將脹簧脹開，卡在定位槽內(nèi)，然后將拉桿擰緊，應(yīng)檢查錨具是否與混凝土表面垂直安裝拉拔儀：將拉拔儀套入到安裝好的錨具上，擰緊螺母。拉拔：將儀表清零，順時針旋轉(zhuǎn)壓力閥，將壓力油傳送到油缸內(nèi)使活塞向上移動，開始對混凝土施加拉拔力，當局部混凝土破壞時，可直接讀出該測點的最大拔出力（最高峰值），做好記錄。1213三、檢測技術(shù)℃單個構(gòu)件均勻布置3個測點。當三個拔出力中最大值或最小值與中間值之差均大于中間值的15%，應(yīng)在最小拔出力測點附近增加2點批量抽檢不少于30%，且不少于10件，每個構(gòu)件3點測點測點優(yōu)先布置在側(cè)面，應(yīng)避開接縫、蜂窩、麻面部位和混凝土表層的鋼筋、預(yù)埋件。14四、數(shù)據(jù)處理1、砼強度換算值：——混凝土強度換算值——拔出力——測強公式回歸系數(shù)15四、數(shù)據(jù)處理

2.制定測強曲線所有材料與被測結(jié)構(gòu)混凝土的材料有較大差異時，可采用鉆芯法修正。芯樣數(shù)量不少于3個，每個芯樣附近做3個測點拔出試驗，修正系數(shù)按下式計算：——修正系數(shù)——第i個混凝土芯樣試件抗壓強度值——對應(yīng)于第i個混凝土芯樣3個拔出力平均值的混凝土強度換算值——芯樣數(shù)量16四、數(shù)據(jù)處理3、單個構(gòu)件混凝土強度推定值：以構(gòu)件的強度換算值（或修正系數(shù)乘以強度換算值）作為該構(gòu)件的混凝土強度推定值當未加測點時，取3個拔出力中的最小值當加測2點時，取加測2個測點與最小拔出力的平均值和前3個拔出力中間值的較小值如何確定拔出力？？17四、數(shù)據(jù)處理4、批量構(gòu)件混凝土強度推定值：較大值5.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，186.2混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測技術(shù)6.2.6內(nèi)部缺陷的超聲檢測技術(shù)一、基本原理采用超聲波檢測儀，測量超聲脈沖的縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度，波形信號的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對變化，來判定混凝土的缺陷。超聲波通過缺陷會產(chǎn)生繞射、反射，繞射使傳播速度變小，聲時偏長；反射使能量顯著衰減，波幅和頻率明顯降低，接收波形平緩甚至發(fā)生畸變。據(jù)此，判斷和評定混凝土的缺陷和損傷情況。19二、判別方法聲時法(又稱聲速法)：利用超聲波遇到孔洞等缺陷時產(chǎn)生繞射或直接穿過缺陷中低速介質(zhì)時，從聲時的變化而進行的量測振幅法：利用缺陷對聲波的衰減比無缺陷處大，接收波振幅將減小的特點，根據(jù)首波振幅的異常變化確定缺陷。20二、酬判別裝方法波形暈法：利用槍超聲波吼遇到缺裂陷時，束連續(xù)性斬被破壞走，傳播譽路線受政干擾，憶使接收跑波波形懇發(fā)生畸孝變和首結(jié)波到達敞接收探按頭時間低的滯后傭，來判問別缺陷纖，如圖鏡所示（a）無缺煙陷時波叉形(b覺)有缺天陷時精波形21二、判期別方法頻率法：即伐利用瞞混凝亞土中像質(zhì)量紀的不住同，系對超方聲脈對沖波通中的機高頻性分量戲吸收樹、衰傲減也威不同刺，致矮使接駕收波殘的頻蛙譜發(fā)婦生變悉化。有缺陷扁處，接蠟收波的芬高頻分逝量相對簡減少，緣瑞低頻分蓋量則相隱對增大且。因此溜可從決接收浮的頻喝率值皆檢出格缺陷督。22三、裂怨縫檢測1、垂直咽裂縫檢豪測如果裂頓縫部位行具有兩番個相互形平行的稀測試表憑面，可躬采用對測拳法：二轟探頭爐相對繞，從冶裂縫滔頂部里開始黨，逐肚漸向詠尖端雪移動凍掃描當，當尚測得低聲時趨于荒穩(wěn)定時，間即為桿裂縫隸的終崇止。23三、裂誓縫檢測1、垂跡直裂所縫檢殘測裂縫所否在部位悲只有一個愚表面可供萌超聲稈檢測竊時（聽如混滴凝土筒路面異、飛噸機跑面道、菠洞窟逮建筑褲和大府體積妙結(jié)構(gòu)粘等）輸采用單面平虎測法。：無裂縫砼中的傳播時間。：有裂縫砼中的傳播時間。24三、痰裂縫拖檢測1、垂直者裂縫檢忽測對很嚴深的撲裂縫溉，側(cè)箭向又拒無法鉛探測劈燕，當毫用一述般方節(jié)法穿浩透能盞量不舅足時劍，可碗鉆孔濱用徑穿向增刑壓式砌探頭殼如圖雙的方揚法檢合測（測試繡前測疊孔中旬灌注顫清水）25三、狹裂縫借檢測2、斜裂蘇縫檢測26三、禮裂縫墊檢測2、斜何裂縫作檢測確定勿裂縫蕉走向：將句一探鏡頭固顧定放診置在介直線剃上某廟一測久點A，另抹一探返頭置慎于裂咳縫的語另一植邊靠賞近裂朵縫的B1點，測跑得聲時t1后再稍煎許外移答，此時核聲時若怒減小，逼則裂縫圈走向與溜探頭的擴移動相殘同，反董之則相咱反。裂縫拉末端扣的確杜定：如圖丹所示，積在B探頭由B1到B2的移洋動過偶程中抄，記菊下聲羊時值錄最小際的測患點B3，從B3引測聰試面置的垂葬直線秧，該超直線隸必與蛇裂縫候末端O相交27四、陶不密留實區(qū)弊和空獨洞檢端測1、對測撇法具有兩對互駁相平行燙的測試面可。在測禁區(qū)的兩看對相互閑平行的錦測試面肥上，分肚別畫間曬距為200～30曲0m服m的網(wǎng)悼格，鑒確定賣出測罪點的抓位置釘。28四、不餓密實區(qū)沸和空洞籍檢測2、斜測臥法只有于一對壟相互近平行脾的測材試面。在測惰區(qū)的兩陣個相互筋平行的坦測試面駛上，分宜別畫出燒交叉測并試和兩他組測點顯位置29四、不糕密實區(qū)尾和空洞茅檢測3、鉆販孔法測試芒距離勵較大。在測菌區(qū)的適秘當部位找鉆出平帆行于結(jié)娘構(gòu)側(cè)面移的測試托孔，直顫徑范圍犯為45～50爪mm，其深晉度視測霸試需要糖決定30五、表劉面缺陷你檢測表面棟平測落法：騾每次題移動勇距離嬌不大節(jié)于10認0m拖m，每辨測區(qū)堅內(nèi)不殖少于5個測點寶。1、測量晚方法31五、環(huán)表面贈缺陷靠檢測繪時-距坐檔標圖，坐標月圖上的佛轉(zhuǎn)折點渴即為分收界面，告由此可裙求得超篇聲波在低損傷混菜凝土與似密實混睬凝土中挎的傳播嶄速度及損傷振厚度。2、數(shù)據(jù)脊處理32五、重表面械缺陷縮慧檢測2、數(shù)據(jù)刃處理336.匯2混凝土戰(zhàn)結(jié)構(gòu)的然非破損飽檢測技害術(shù)6.講2.宋7混凝綠土內(nèi)傭鋼筋固位置織檢測一、橡基本螺原理電磁蘿感應(yīng)敘原理：混凝泊土是帶商弱磁性大的材料澤，而結(jié)虧構(gòu)內(nèi)配袍置的鋼旁筋是帶郊有強磁概性的。食鋼筋測土試儀的飽探頭接郵觸結(jié)構(gòu)嗚混凝土桑表面，貢探頭中布的線圈禍通過交塵流電，岡線圈周戀圍就產(chǎn)陜生交流浩磁場。灘該磁場銅中由于薦有鋼筋暖存在，裝線圈中乳產(chǎn)生感辦應(yīng)電壓閃。該感應(yīng)醋電壓德的變喪化值辯是鋼鋤筋與粱探頭闊的距些離和動鋼筋翅直徑男的函深數(shù)。鋼猛筋愈魚靠近柄探頭螺、鋼對筋直通徑愈峰大時泰，感竿應(yīng)強例度變矮化也斷愈大外。342、鋼筋蒼探測儀353、基集本操犁作將探肯頭放泰置在雕被檢演測體亂表面推，探手頭平棵行鋼償筋、文沿鋼圾筋走常向的溪垂線敏方向盆勻速師移動誘探頭棄。當探狗頭到光達被幸測鋼叼筋正恭上方趴時，消儀器穴發(fā)出西提示尚（鳴扛聲、紋顏色顫變化醬顯示尺），寒此處哲下方碎有鋼手筋，吉在相禿反方達向的販附近刷位置憤慢慢惜往復(fù)沫移動暴探頭杯，同磨時觀縫察屏伴幕上將的信雞號值恨，最偏大值利的位廟置即列是鋼逼筋的昏準確驗位置臺，就乞可檢舊測出索被測披鋼筋險的直但徑和令保護幼層厚偽度363、基本扁操作376.垮3鋼結(jié)薯構(gòu)的份無損王檢測刷技術(shù)表面硬度法強度語檢測缺陷灰檢測超聲法386.臥3鋼結(jié)憤構(gòu)的纖無損衣檢測怒技術(shù)6.3亂.1表面硬邪度法檢陸測鋼材姿強度一、基徒本原理利用布氏嘗硬度都計來測定饅：由硬亂度計端技部的鋼猾珠受壓亞時在鋼簡材表面籠和已知刪硬度標壺準試樣和上的凹化痕直徑鉗，測得共鋼材的融硬度，龍并由鋼究材硬度尊與強度撕的相關(guān)孝關(guān)系，電經(jīng)換算奇得到鋼授材的強懲度。39二、哪數(shù)據(jù)侍處理406.鬧3.歌2超聲罩法檢碑測鋼吸材和葉焊縫鼠缺陷一、基譯本原理超聲修法檢笨測鋼盜材和立焊縫參缺陷護，其明工作財原理良與檢塌測混險凝土觀內(nèi)部套缺陷么相同錦，試嫂驗時知較多織采用己脈沖欲反射腰法，扇工作嶺頻率鄙為0.5郊—2M侵Hz。超聲蛙波遇到竹不同介謊面（構(gòu)短件材料競表面、軌內(nèi)部缺具陷和構(gòu)紋件底面瞧）時，籍會產(chǎn)生紗部分反返射。如昌材料完棵好，內(nèi)贏部無缺死陷測時胃，顯示都屏上只影有起始回脈沖含（始軟波）和底脈沖號（底波覆），不出現(xiàn)缺陷反筐射波（傷蔽波）瘡。反蘋之會捆出現(xiàn)缺陷挺反射悟波無缺陷波形有缺陷波形416.合4砌體酸結(jié)構(gòu)靈的非貍破損污檢測條技術(shù)檢測皂砌體嗚抗壓金強度糖：扁頂法、原位軸嚼壓法檢測奴砌體符工作藝應(yīng)力謎、彈喘性模召量：扁頂法檢測膝砌體患抗剪服強度聲：原煌位單旺剪法陸、原位單招磚雙剪意法檢測首砌筑殊砂漿頭強度墊：推出敞法、筒地壓法析、砂憑漿片蚊剪切辮法、回彈法、點溜荷法嶺和射帝釘法居、貫膀入法剖。426.百4砌體暴結(jié)構(gòu)吊的非給破損治檢測糖技術(shù)6.4舍.1扁頂法伙測定砌指體抗壓宵強度一、基肅本原理采用扁式液冬壓千斤憐頂在墻漢體上圓進行筒抗壓蹈試驗隨，檢啦測砌腸體的嚴受壓愿工作畏應(yīng)力秀、彈泛性模觀量和刮抗壓烘強度43二、潤試驗鄙裝置2507皮或8皮磚44二、試離驗步驟實測驚墻體峽受壓酷工作特應(yīng)力竄：測試開害槽前角活標距離：采呈用手艇持式坡應(yīng)變偽儀測挖量兩夾角標蔑初始差距離3次，巾取平孤均值開槽:在磚技墻內(nèi)婆開鑿轟兩條斥間距7皮或8皮磚頃水平由灰縫湖，并批清理尼干凈刊，再零次測冤量開鹽槽后涼兩角全標間寺的距練離，擔取3次平檔均值試驗：在槽誕內(nèi)裝入擔扁頂，腥逐級加弄載，直尸至實測鼓變形值碰達到開津槽前的識讀數(shù)，螺此時加向載系統(tǒng)剩壓力表扎顯示的割壓力就涉是墻體狂的受壓維工作應(yīng)凱力實測墻泰內(nèi)砌體另抗壓強羽度和彈嘩性模量予：開槽:在磚眠墻內(nèi)更開鑿衛(wèi)兩條積間距7皮或8皮磚逗水平眠灰縫臭，在字槽內(nèi)附裝入恨扁頂試驗：采用脾靜載試邀驗加載介制度得圈到砌體龍的受壓釋破壞荷書載45三、加末載步驟（1）預(yù)加釘載：正孔式加載氏前，10％的溝預(yù)估卵破壞畜荷載枝值；（2）正頌式加爹載：啊每級國荷載遙為預(yù)獨估破附壞荷蕉載的10％（1-匹1.辟5m聯(lián)in加完景），廊然后耍恒載2m腫in，（3）破壞誦荷載：諒加載至80％的哥極限賞荷載爬時，宅持續(xù)屬加載臟，至叢槽間患砌體寒破壞粱。極閥限狀高態(tài)——槽間勿砌體惡裂縫廊加劇關(guān)和增水多，偉油壓倦表指饒針回均退。46四、僑測點披布置（1）測試霞部位宜債選擇墻郵體中部距離樓詳?shù)孛?m左右漁高度稀處，集槽間西砌體涂的墻端體寬麻度不紹應(yīng)小踢于1.5華m；（2）同藝一墻粥體，陸測點秩不宜垃多于1個，睛且優(yōu)波先選堆擇中桌間部抗位；失多于1個時劑，水爪平凈賞距不斜得小曲于2.件0m；（3）測試腸部位不址得選在國挑梁下議，應(yīng)力爽集中部芒位以及唯墻梁的常墻體計旋算高度訪范圍內(nèi)第；47五、數(shù)芹據(jù)處理（1）油奧壓表床讀數(shù)塞確定筑荷載牲值；（2）槽間拾砌體抗趁壓強度柱：——第i個測區(qū)第j個測點槽間砌體的抗壓強度——第i個測區(qū)第j個測點槽間砌體的受壓面積——第i個測區(qū)第j個測點槽間砌體的受壓破壞荷載值48五、數(shù)么據(jù)處理（3）槽決間砌釋體抗柜壓強被度換蠢算成提標準仆砌體婚的抗躁壓強附度：——第i測區(qū)砌體抗壓強度平均值——測區(qū)測點數(shù)——第i個測區(qū)第j個測點標準砌體的抗壓強度換算值——該測點上部墻體實測的壓應(yīng)力值——強度換算系數(shù)49五、鑰數(shù)據(jù)既處理砌體強替度推定件值：當測區(qū)適數(shù)少于6時，溫取測磚區(qū)砌祝體抗柄壓強粱度的段最小擦值fm,mi土n作為檢獎測單元殿的強度桶標準值們。當測冬區(qū)數(shù)赴不小屑于6時，按肌下式計瘋算：當測勞試結(jié)漏果變踢異系襖數(shù)大盤于0.2顫0時，應(yīng)垮檢查離絹散性大中的原因——同一檢畢測單元刑的強度躬標準方吃差——計算系俊數(shù)，按惱測區(qū)數(shù)炒不同查葡表506.4漆.2原位軸你壓法測浮定砌體狀抗壓強熊度砂墊層扁式千斤石頂反力縱板拉桿原位壓車力機測向試工作牌狀態(tài)七皮連磚和扁頂當法基本省原理某完全扣相同哄。采絨用平拔衡拉觸桿形揭成自平溪衡體礎(chǔ)系進行推加載邪，對點墻體盯其它摔部分份無影宿響516.平4.拐3原位喂單磚煙雙剪漢法測矛定砌寧體抗蜂剪強鉗度一、基憂本原理采用專錢用的原位體剪切縱儀，在菜墻體修上對董單塊趙順磚佳進行獲剪切幟試驗阻，檢蛇測磚保砌體汁沿通損縫截稠面的些抗剪描強度辣。526.4花.3原位燭單磚魚雙剪浩法測埋定砌住體抗極剪強投度二、加回載裝置536.徐4.派4回彈汪法測角定砌賊體砂眾漿強營度一、宋基本醫(yī)原理采用齒專門雙的砂漿回誘彈儀檢測凱磚砌糧體內(nèi)境的砌奸筑砂檔漿強揪度，描基本諷原理早同砼利。本訓(xùn)方法陵不適南用于征推定稀高溫犬、長匯期浸養(yǎng)水、存化學(xué)杰侵蝕陣和火對災(zāi)情芽況下筆的砂厘漿抗貿(mào)壓強京度。546.4咳.4回彈淡法測她定砌鍬體砂吳漿強答度二、裳測位序布置測試部健位宜選蛙在承重地墻的可興測面上撈，每個辰測位的宅面積宜大于0.3雞m2，測位廚數(shù)≥5個，每停個測斤位內(nèi)均勻毫布置12個彈擊績點，測點基間距患≥20刪mm。測位頁、測點蹦應(yīng)處理譜干凈、譜平整。每檢測央單元隨棕機選擇6個構(gòu)件桌作為6個測么區(qū)。當一醉個檢測乳單元不舟足6個構(gòu)件擇時，應(yīng)澇將每個蠶構(gòu)件均奶作為一板個測區(qū)556.4例.4回彈法水測定砌儀體砂漿耐強度三、檢攔測技術(shù)測試：每脆個測叢點連續(xù)督彈擊3次，第1、2次不部讀數(shù)障，僅記錄螺第3次的回鄉(xiāng)豐彈值。測宅試時悅回彈淘儀應(yīng)芝始終逆處于呈水平映狀態(tài)防，其放軸線燦應(yīng)垂煮直于鋸砂漿羊表面屆。在每糟一測唐位內(nèi)竄，選娛擇1～3處灰縫外，用游嶺標尺和1％的倡酚酞末試劑益測量薄砂漿襯的碳化深座度，讀數(shù)戶應(yīng)精確幫至0.宴5m墾m。566.悅4.辦4回彈探法測侮定砌鬧體砂頁漿強蛛度三、壺數(shù)據(jù)鋒處理回彈值：從每牧個測位炊的12個測點初的回彈間值中，舍分別剔吵除最大輩值和最沸小值，穗按余下民的10個回膠彈值端計算死算術(shù)豈平均促值R。每個測噴位的平均血碳化踩深度d：取衛(wèi)該測親位各糾次測信量的魂算術(shù)兩平均晉值,精確至0.暑5m繪m。d>柔3m捎m時，株取3.0拾mm。576.虎4.醒4回彈法杯測定砌要體砂漿抗強度三、距數(shù)據(jù)抓處理砂漿蘇強度飛換算嫩值：根據(jù)潮該測位談的平均過值和平落均碳化冠深度值火，計算報第i測區(qū)第j個測位對的砂漿嗎強度換逝算值。586.壓4.始4回彈逃法測起定砌傳體砂洋漿強藏度三、湖數(shù)據(jù)額處理砂漿強浸度推定烤值：當測激區(qū)數(shù)勸少于6時，取臂測區(qū)砂和漿抗壓供強度的扮最小值f2,mi黃n作為檢岡測單元繩砂漿的字抗壓強桶度。當測區(qū)變數(shù)不小銳于6時，取f2,m和4/掉3f2,mi編n的較腿小值當測試鏟結(jié)果變臣異系數(shù)劣大于0.3劫5時，應(yīng)緣瑞檢查離慣散性大夸的原因596.采4.肅5推出法制測定砌殿體砂漿貢強度一、基梁本原理利用推出姻儀從磚砌否體中推燭出單塊金丁