同济大学土木工程课件5非破损检测技术

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1、2023-3-112023-3-11无损检测的应用 1 1、施工过程中、施工过程中工程质量工程质量，如：混凝土强度不够；混凝土，如：混凝土强度不够；混凝土结构缺陷的检测约占结构缺陷的检测约占65%65%；2 2、原建筑物上、原建筑物上改造改造，如需要加高接层或者楼面荷载改变，如需要加高接层或者楼面荷载改变等，鉴定原建筑物约占等，鉴定原建筑物约占20%20%；3 3、受损结构、受损结构，如受化学介质侵蚀、火灾、地震等的检测，如受化学介质侵蚀、火灾、地震等的检测约占约占10%10%；4 4、重要工程的验收检测、重要工程的验收检测，如核电站安全壳、大型电站基，如核电站安全壳、大型电站基础、水库闸门和

2、电站大坝等的检测约占础、水库闸门和电站大坝等的检测约占5%5%。5 5、预制构件产品质量鉴定。、预制构件产品质量鉴定。力学强度、弹塑性性质、断裂性能、缺陷损伤以及耐久性，力学强度、弹塑性性质、断裂性能、缺陷损伤以及耐久性，材料强度检测，内部缺陷损伤探测材料强度检测，内部缺陷损伤探测2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度1 1 概念：概念：无损检测技术无损检测技术:在不扰动介质性状、不损害在不扰动介质性状、不损害材料承载能力的条件下实现对被测物体性材料承载能力的条件下实现对被测物体性质和相关参数的测定。质和相关参数的测定。回弹法检测混凝土强度：回弹法检测混凝土强度：

3、以回弹仪弹击混凝土表面，测得回弹值，以回弹仪弹击混凝土表面，测得回弹值，根据回弹值与抗压强度校准的相关关系，根据回弹值与抗压强度校准的相关关系，用回弹值推算混凝土强度。用回弹值推算混凝土强度。采用回弹法检测不会对结构和构件的力采用回弹法检测不会对结构和构件的力学性质和承载能力产生不利影响，因而被学性质和承载能力产生不利影响，因而被广泛应用于工程验收的质量检测。广泛应用于工程验收的质量检测。2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度2 2 回弹仪回弹仪1 1）工作原理：）工作原理：cabaccuRvaf)()(弹簧的拉伸长度。重锤反弹位置或回弹时弹簧的初始拉伸长度；xl

4、%100lxRx l2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度3）回弹仪的分类：按冲击能量分按冲击能量分l重型回弹仪重型回弹仪30NM30NM，大型结构物大型结构物l中型回弹仪中型回弹仪2.25NM2.25NM，10-80CM10-80CM厚普通混凝土构件厚普通混凝土构件l轻型回弹仪轻型回弹仪0.75NM0.75NM，轻质、低标号、薄壁混凝土轻质、低标号、薄壁混凝土2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度3 3）回弹值与混凝土抗压强度的关系）回弹值与混凝土抗压强度的关系 回弹值回弹值与表面硬度有关，而表面硬度反映了混凝土抗压强与表面硬度有关

5、，而表面硬度反映了混凝土抗压强度的大小。度的大小。bccuccuaRfbRaf回弹值与混凝土抗压强度的统计关系：回弹值与混凝土抗压强度的统计关系：水平方向测试时，回弹值与弹痕面积关系：水平方向测试时，回弹值与弹痕面积关系：*R R为回弹仪水平方向放置，弹性杆与测试面垂直时的回弹值为回弹仪水平方向放置，弹性杆与测试面垂直时的回弹值。2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度4 4）回弹值计算回弹值计算2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度ammRRR4 4）回弹值计算回弹值计算 回弹值修正常用方法回弹值修正常用方法查表法查表法 回弹修正值表

6、见回弹修正值表见回弹法检测混凝土抗压强度技术规程回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T 23-JGJ/T 23-2001 2001附录附录D D上述测试面为浇注侧面，当为浇注面由下式修正上述测试面为浇注侧面，当为浇注面由下式修正。bbbmmtatmmRRRRRR 回弹修正值表见回弹修正值表见回弹法检测混凝土抗压强度技术规程回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T 23-JGJ/T 23-2001 2001附录附录C C2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度5 5）回弹仪测试中注意的问题）回弹仪测试中注意的问题1 1 回弹仪的工作状态回弹仪的工作状态l 校

7、准：校准：在标准钢砧上，将仪器垂直向下率定，以其平均率定值为在标准钢砧上，将仪器垂直向下率定，以其平均率定值为80802 2作为回弹法检测时回弹仪的标准状态，否则回弹仪必作为回弹法检测时回弹仪的标准状态，否则回弹仪必须进行调整或校验。须进行调整或校验。l 精度：精度：在现场检测操作时，应准备两台以上校验至标准状态的回在现场检测操作时，应准备两台以上校验至标准状态的回弹仪，以备检测过程中适时更换回弹仪，保证测试系统的弹仪，以备检测过程中适时更换回弹仪，保证测试系统的精度。精度。2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度要求测试面清洁、平整、干燥、密实。要求测试面清洁、平

8、整、干燥、密实。测区面积约为测区面积约为400cm400cm2 2，每测区测点不小于，每测区测点不小于1616个，分别剔除个，分别剔除最大和最小最大和最小3 3个值，取平均值。个值，取平均值。测区宜选在浇注侧面，测点在相对侧面上交错布置。测区宜选在浇注侧面，测点在相对侧面上交错布置。测点间距不小于测点间距不小于2cm2cm。5 5）回弹仪测试中注意的问题）回弹仪测试中注意的问题2 2 测试面测试面2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度混凝土在硬化过程中，表面的混凝土在硬化过程中，表面的Ca(OH)Ca(OH)2 2和空气中的和空气中的COCO2 2化学化学反应，形

9、成反应，形成CaCOCaCO3 3硬层，该层的厚度称为碳化深度。硬层，该层的厚度称为碳化深度。测试方法：测试方法：15mm15mm，深度，深度6mm6mm孔，孔，1%1%酚酞溶液，取测区均值酚酞溶液，取测区均值 有碳化层混凝土抗压强度的计算公式：有碳化层混凝土抗压强度的计算公式：NoImage5 5）回弹仪测试中注意的问题）回弹仪测试中注意的问题3 3 碳化深度碳化深度2023-3-11例：由下表求某梁构件的混凝土强度1343534353535353434293536293134383.02343534353535353434293536293134383.133435343535353534

10、34293536293134382.94343534353535353434293536293134383.25383634363535353434293536293134382.9l1、剔除、剔除3个最大、个最大、3个最小，取平均回弹值个最小，取平均回弹值Rml2、查表的对应碳化深度、回弹值的混凝土强度、查表的对应碳化深度、回弹值的混凝土强度l3、取各测区最小混凝土强度换算值为构件混凝土强度推定值、取各测区最小混凝土强度换算值为构件混凝土强度推定值2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度NoImage*回弹法检测混凝土抗压强度技术规程回弹法检测混凝土抗压强度技术规

11、程 JGJ/T 23-2001JGJ/T 23-2001 附录附录A:A:测区混凝土强度换算表。测区混凝土强度换算表。2023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度6 6）混凝土强度计算：）混凝土强度计算：结构或构件测强混凝土强度平均值计算：结构或构件测强混凝土强度平均值计算：1)()(12,2nmnfSnificcufccuccunfmniccufccu12023-3-1112-1 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度7 7）混凝土强度计算：）混凝土强度计算：结构或构件测强混凝土强度推定值计算：结构或构件测强混凝土强度推定值计算：ccucecuffmin,a)a)结

12、构或构件测区数小于结构或构件测区数小于1010b)b)结构或构件测区的强度换算值出现小于结构或构件测区的强度换算值出现小于10MPa10MPa时时MPafcecu0.10,c)c)结构或构件测区数不少于结构或构件测区数不少于1010个，或批量检测个，或批量检测ccufccufcecuSmf645.1,2023-3-1112-2 超声超声回弹综合法检测混凝土强度回弹综合法检测混凝土强度1）基本原理）基本原理回弹仪反映混凝土表层情况，超声波能反应混凝土内部情况。回弹仪反映混凝土表层情况，超声波能反应混凝土内部情况。NoImagecafEvbaccuvaf)(1caccuRaf)(22023-3-1

13、112-2 超声超声回弹综合法检测混凝土强度回弹综合法检测混凝土强度2）超声）超声回弹综合检测混凝土强度规定回弹综合检测混凝土强度规定 超声测点应与回弹测点布置在同一测区内，宜先进行回弹超声测点应与回弹测点布置在同一测区内，宜先进行回弹测试，然后再进行超声测试。测试，然后再进行超声测试。NoImage 超声波波速计算超声波波速计算 内外结合内外结合 整体特性整体特性 超声回弹综合法检测混凝土强度超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程技术规程 CECS02:88CECS02:882023-3-1112-2 超声超声回弹综合法检测混凝土强度回弹综合法检测混凝土强度3 3）钢筋对超声波传播速度的影响）

14、钢筋对超声波传播速度的影响 钢筋轴线垂直测试方向钢筋轴线垂直测试方向NoImageNoImage2023-3-1112-2 超声超声回弹综合法检测混凝土强度回弹综合法检测混凝土强度NoImagesavxLvxattt222221avLt3 3）钢筋对超声波传播速度的影响）钢筋对超声波传播速度的影响钢筋轴线平行测试方向钢筋轴线平行测试方向asassvvvvavLt22min2asasvvvvLa268LLa2023-3-1112-2 超声超声回弹综合法检测混凝土强度回弹综合法检测混凝土强度技术规程要求技术规程要求回弹法各测回弹法各测1616个回弹值个回弹值,2,2个碳化值个碳化值综合法综合法8

15、8个回弹和个回弹和3 3个超声波声时值；个超声波声时值；2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测1 空洞的超声波检测空洞的超声波检测NoImageNoImage2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测2 裂缝的超声波检测裂缝的超声波检测（1 1）贯穿裂缝检测）贯穿裂缝检测NoImage2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测2 裂缝的超声波检测裂缝的超声波检测（2 2）未贯穿裂缝检测）未贯穿裂缝检测NoImage2023-3-1112-3 12-

16、3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测2 裂缝的超声波检测裂缝的超声波检测（3 3）浅层垂直裂缝深度检测）浅层垂直裂缝深度检测NoImage101TTxh2x2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测2 裂缝的超声波检测裂缝的超声波检测（4 4）斜裂缝深度检测）斜裂缝深度检测NoImageNoImage2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波检测结构混凝土缺陷的超声波检测3 表层缺陷厚度的超声波检测表层缺陷厚度的超声波检测NoImageNoImage2023-3-1112-3 12-3 结构混凝土缺陷的超声波

17、检测结构混凝土缺陷的超声波检测3 表层缺陷的超声波检测表层缺陷的超声波检测NoImageNoImageNoImage2023-3-11 钢筋位置的确定钢筋位置的确定 电磁感应现象电磁感应现象 探头与钢筋轴向的关系探头与钢筋轴向的关系12-4 12-4 混凝土中钢筋的非破损检测混凝土中钢筋的非破损检测2023-3-1112-4 12-4 钢结构和混凝土中钢筋的非破损检测钢结构和混凝土中钢筋的非破损检测混凝土中钢筋的非破损检测混凝土中钢筋的非破损检测钢筋锈蚀程度的检测钢筋锈蚀程度的检测:钢筋锈蚀后，钢筋表面有腐蚀电流。钢筋锈蚀后，钢筋表面有腐蚀电流。以对硫酸铜电极的电位差为标准：以对硫酸铜电极的电

18、位差为标准：-50mv0mv0mv，不锈蚀区，不锈蚀区NoImage2023-3-11无损检测的规程与规范 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS CECS 02:8802:88 回弹法检测高强混凝土强度技术规程回弹法检测高强混凝土强度技术规程Q/JY17-2000Q/JY17-2000 超声法检测混凝土缺损技术规程超声法检测混凝土缺损技术规程CECS 21:90CECS 21:90 后装拔出法检测混凝土强度技术规程后装拔出法检测混凝土强度技术规程CECS69:94 CECS69:94 钻芯法检测混凝土强度技术规程钻芯法检测混凝土强度技术规程 CECS 03:88CECS 03:88 后装拔出法检测混凝土强度技术规程后装拔出法检测混凝土强度技术规程CECS 69:64CECS 69:64 贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程 Q/JY11-Q/JY11-19981998 工程岩体分级标准工程岩体分级标准 GB50218-94GB50218-94 砌体工程现场检测技术标准：砌体工程现场检测技术标准：GB/T50315-2000 GB/T50315-2000 钢筋焊接及验收规程钢筋焊接及验收规程JGJ18-96 JGJ18-96