混凝土结构及构件实体检测课件.ppt
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1、混凝土结构及构件实体检测,江苏省建筑工程质量检测中心有限公司2012年12月04日,江苏省建设工程质量检测员上岗培训,.,2,主要内容,一、混凝土强度现场检测:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法二、混凝土缺陷现场检测:超声法三、混凝土构件中的钢筋检测:钢筋间距、保护层厚度、钢筋直径检测四、后置埋件,一、混凝土强度检测,.,4,混凝土强度现场检测方法,回弹法:非破损法中华人民共和国行业标准JGJ/T 23-2011 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程超声回弹综合法:综合法 中国工程建设标准化委员会标准 CECS02:2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程钻芯法 :半破损法 钻芯法检测混凝土强度技
2、术规程CECS03:2007超声法:非破损法后拔出法,(一)、混凝土强度检测回弹法,.,6,内容,回弹法的特点检测原理检测依据适用范围仪器设备及检测环境强度检测取样部位和取样要求检测操作步骤数据处理与结果判定,.,7,回弹法的特点,回弹法是目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度检测方法;优点1:对结构没有损伤; 优点2:仪器轻巧,使用方便;优点3:测试速度快;优点4:测试费用相对较低;优点5:可以基本反映结构混凝土抗压强度规律;,.,8,检测原理,回弹法是利用混凝土表面硬度与强度之间的相关关系来推定混凝土强度的一种方法,即fcu=f ( R, l )。其基本原理是:用一弹簧驱动的重锤,通过弹
3、击杆(传力杆),弹击混凝土表面,并测出重锤被反弹回来的距离,即回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标,同时考虑混凝土表面碳化后硬度变化的影响,来推定混凝土强度的一种方法。表面硬度法、非破损法。,.,9,检测依据,中华人民共和国行业标准:JGJ/T 23-2011 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程Technical specification for inspection of concrete compressive strength by rebound method,.,10,适用范围,适用于普通混凝土抗压强度的检测。 注:普通混凝土是指主要由水泥、砂、石、外加剂、掺合料
4、和水配制的密度为20002800kg/m3的混凝土。不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测。(由于回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法。 当混凝土表面遭受了火灾、冻伤、受化学物质侵蚀或内部有缺陷时,就不能直接采用回弹法检测。),.,11,仪器设备及检测环境回弹仪,回弹仪器可以是数字式的,也可为指针直读式的。回弹仪必须具有制造厂的产品合格证及检定单位的检定合格证,并应在回弹仪的明显位置上具有下列标志:名称、型号、制造厂名(或商标)、出厂编号、出厂日期和中国计量器具制造许可证标志CMC及许可证证号等。(回弹仪是计量仪器。),技术要求,.,1
5、2,回弹仪除应符合现行国家标准回弹仪GB/T 9138应符合下列标准状态的要求:水平弹击时,弹击锤脱钩的瞬间,回弹仪的标准能量应为:小型(0.735J)、中型(2.207J)和大型(29.40J);普通混凝土:中型回弹仪。注:水平弹击时,弹击锤脱钩的瞬间,回弹仪的标准能量E,即弹击拉簧恢复原始状态所作的功: E=(1/2)KL2= (1/2)*784.532*0.0752=2.207J K弹击拉簧的刚度; L弹击拉簧工作时拉伸长度。,仪器设备及检测环境回弹仪,技术要求,.,13,弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击拉簧应处于自由状态,此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处;在洛氏硬度HRC
6、为602的钢砧上,回弹仪的率定值应为802。(作用:检验回弹仪的标准能量是否为2.207J;回弹仪的测试性能是否稳定;机芯的滑动部位有污垢等。)回弹仪使用时的环境温度应为-440。数字式回弹仪应带有指针直读示值系统;数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过1。,.,14,.,15,天津建筑仪器厂,.,16,欧美大地仪器公司,.,17,数显普通回弹仪,瑞士数显,.,18,直读+数显回弹仪,.,19,SilverSchmidt 集成式混凝土回弹仪,1.测量与冲击方向是相互独立的,所以无需方向修正。 2.提供大范围的抗压强度转换曲线,其中包括低至10MPa的低强度混凝土以及高达70MPa的高强度混
7、凝土。,.,20,重型回弹仪检测,标准动能29.4J率定:632天津建筑公司,.,21,回弹仪具有下列情况之一时应送检定单位检定 :(1)新回弹仪启用前; 目前国内外回弹仪生产不能保证每台新回弹仪均为标准状态,特别是一些国外进口仪器不按我国有关标准生产及检定,因此新回弹仪在使用前必须检定。(2)超过检定有效期限(有效期为半年);(3)数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1;(取消:累计弹击次数超过6000次)(4)经保养后钢砧率定值不合格;(5)遭受严重撞击或其他损害。,仪器设备及检测环境回弹仪,检定,.,22,回弹仪的率定试验应符合下列规定。 (为了保证在使用过程中及时发现和纠
8、正回弹仪的非标准状态)率定试验应在干燥、室温为535的条件下进行。钢砧表面应干燥、清洁,并应稳固地平放在刚度大的物体上。回弹值应取向下弹击三次的稳定回弹结果的平均值。率定试验应应分四个方向进行,且每个方向弹击前,弹击杆应旋转90。每个方向的回弹平均值应为802。回弹仪率定试验所用的钢砧应每2年送授权计量检定机构检定或校准。,仪器设备及检测环境回弹仪,检定,.,23,回弹仪具有下列情况之一时,应进行常规保养:弹击超过2000次;在钢砧上的率定值不合格;对检测值有怀疑时。回弹仪的保养应按下列步骤进行:先将弹击锤脱钩,取出机芯,然后卸下弹击杆,取出里面的缓冲压簧,并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座;机芯
9、各零部件应进行清洗,重点清洗中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面。清洗后应在中心导杆上薄薄涂抹钟表油,其他零部件均不得抹油;,仪器设备及检测环境回弹仪,保养,.,24,应清理机壳内壁,卸下刻度尺,并应检查指针,其摩擦力应为0.50.8;对于数字回弹仪,还应按产品要求的维护程序进行维护。保养时,不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝,不得自制或更换零部件;保养后应按本规程第3.2.2条的规定进行率定。回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳,清除弹击杆、杆前端球面、以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时,应将弹击杆压入仪器内,经弹击后方可按下按钮锁住机芯,将回弹仪装入仪器箱,平放在干燥阴凉处。
10、当数字式回弹仪长期不用时,应取出电池。,仪器设备及检测环境回弹仪,保养,.,25,强度检测取样部位和取样要求,结构或构件混凝土强度检测宜具有下列资料: (1)工程名称、设计单位、施工单位;(2)结构或构件名称、数量及混凝土类型、强度等级;(3)水泥安定性,外加剂或掺合料品种;混凝土配合比等;(如水泥安定性不合格则不能检测,以免产生由于后期混凝土强度因水泥安定性不合格而降低或丧失所引起的事故责任不清的问题)(4)施工模板,浇筑、养护情况及浇筑日期等(推算龄期);(5)必要的设计图纸和施工记录;(6)检测原因。,.,26,回弹仪在检测前后,均应在钢砧上率定试验,并应符合本规程第3.1.3条的规定。
11、混凝土强度可按单个构件或按批量进行检测,并应符合下列规定: 单个检测:适用于单个构件的检测;批量检测:对于混凝土生产工艺、强度等级相同,原材料、配合比、养护条件基本一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测。按批量进行检测时,应随机抽取构件,抽检数量不得少于同批构件总数的30且不宜少于10件。当检验批受检构件数量大于30个时,抽样构件数量可适当调整,并不得少于国家现行有关标准规定的最小抽样数量(GB/T50344)。,强度检测取样部位和取样要求,.,27,单个构件的检测应符合下列规定:(1)对于一般构件,测区数不宜少于10个。当受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度或受检构件某
12、一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个;(2)相邻两测区的间距不应大于2m,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m;(3)测区宜选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,可使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面;,强度检测取样部位和取样要求,.,28,强度检测取样部位和取样要求,结构或构件的测区应符合:(4)测区宜选在构件的两个对称可测面上,当不能布置在对称的可测面上时,也可布置在一个可测面上,且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位应布置测区,并应避开预埋件;(5)测区的面积不
13、宜大于0.04m2 ;(6)测区表面应为混凝土原浆面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。(7)对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。,.,29,测区应标有清晰的编号,并宜在记录纸上绘制测区布置示意图和描述外观质量情况。当检测条件与本规程统一测强曲线的适用条件有较大差异时,可采用在构件上钻取的混凝土芯样或同条件试件对测区混凝土强度进行修正,对同一强度等级混凝土修正时,芯样数量不应少于6个。公称直径宜为100mm,高径比宜为1.芯样应在测区内钻取,每个芯样应只加工一个试件。同条件试块修正时,试块数量不应少于6个,试块边长应为150mm。计算时,测区混凝土强度修正值
14、及测区混凝土强度换算值的修正应符合下列规定:(每一个钻取芯样的部位部位均应在回弹测区内,先测定测区回弹值、碳化深度值,然后再钻取芯样,不可以将较长芯样沿长度方法截取为几个芯样来计算修正值。),强度检测取样部位和取样要求,.,30,1、修正量应按下列公式计算:tot= fcor,m - f ccu,m0 tot= fcu,m - f ccu,m0 式中 tot测区混凝土强度修正量(MPa),精确到0.1 MPa ; f cor,m芯样试件混凝土强度平均值。 f cu,m150mm同条件立方体试块混凝土强度的平均值; f ccu,m0 对应于钻芯部位或同条件立方体试块回弹测区混凝土强度平均值; f
15、cor,i 第i个芯样试件混凝土强度平均值 f ccu,i 对应于第i个芯样部位或同条件立方体试块测区回弹值和碳化深度值的混凝土强度换算值。,.,31,2、测区混凝土强度换算值的修正应按下列公式计算: f ccu,i1 = f ccu,i0+totf ccu,i0第i个测区修正前的混凝土强度换算值(MPa),精确到0.1 MPa;f ccu,i1第i个测区修正后的混凝土强度换算值(MPa),精确到0.1 MPa;,.,32,检测操作步骤,检测时,回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。每一测区应读取16个回弹值,每一测点的回弹值读数估读至1。 测点宜在测
16、区范围内均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm;测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上,同一测点只应弹击一次。,回弹值测量,.,33,碳化深度值测量,回弹值测完后,应在有代表性的测区上测量碳化深度值,测点数不应少于构件测区数的30,取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当各测点间的碳化深度值相差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值。碳化深度值测量,应符合下列规定:可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。应除净孔洞中的粉末和碎屑,并不得用水擦洗;应采用浓度为12%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与
17、未碳化界线清晰时,应采用碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,并应测量3次,每次读数精确至0.25mm;取其平均值作为该测区的碳化深度值,并应精确至0.5mm。,检测操作步骤,.,34,泵送混凝土的检测,检测泵送混凝土强度时,测区应选在混凝土浇筑侧面。(泵送混凝土的流动性大,其浇筑侧面的表面和底面性能相差较大),.,35,数据处理与结果判定回弹值计算,计算测区平均回弹值,应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值,余下的10个回弹值应按下式计算:,回弹值计算,Rm 测区平均回弹值,精确至0.1;Ri 第i个测点的回弹值。,.,36,数据处理与结果判定 回
18、弹值计算,角度修正:非水平方向检测混凝土浇筑侧面时,应按下式修正:,Rm 非水平状态检测时测区的平均回弹值,精确至0.1;R a 非水平状态检测时的回弹值修正值,查规程附录。,浇筑面修正:水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时,应按下列公式修正:,Rmt 、Rmb 水平方向检测砼浇筑表面、底面时,测区的平均回弹值;Rat 、Rab 砼浇筑表面、底面回弹值的修正值,查规程附录。,当回弹仪为非水平方向且测试面为混凝土的非浇筑侧面时,应先对回弹值进行角度修正,并应对修正后的回弹值值进行浇筑面修正。,.,37,数据处理与结果判定回弹值计算,非水平状态检测时的回弹值修正值,.,38,.,39,不同浇筑面的回
19、弹值修正值,.,40,数据处理与结果判定 测强曲线,混凝土强度换算值可采用以下三类测强曲线计算:统一测强曲线:由全国有代表性的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线。地区测强曲线:由本地区常用的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线。专用测强曲线:由与结构或构件混凝土相同的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线。对有条件的地区和部门,应制定本地区的测强曲线或专用测强曲线,经地方行政主管部门组织审定和批准后实施。各检测单位应按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的次序选用测强曲线。,.,41,数据处理与结果判定 测强曲线,符合下列条件的非
20、泵送混凝土应采用JGJ/T23-2011附录A测区混凝土强度换算表进行换算:混凝土采用的水泥、砂石、外加剂、掺合料、拌和用水符合现行国家有关标准;采用普通成型工艺;(特种成型工艺:加压振动、离心法)采用符合国家标准规定的模板;蒸气养护出池后经自然养护7d以上,且混凝土表层为干燥状态;自然养护且龄期为141000d;抗压强度为1060MPa。,.,42,符合规程第6.2.1条的泵送混凝土,测区强度可按本规程附录B的曲线方程计算或按本规程附录B的规定进行强度换算。测区混凝土强度换算表所依据的统一测强曲线,其强度误差值应符合下列规定:平均相对误差不应大于15.0%;相对标准差不应大于18.0%。,数
21、据处理与结果判定 测强曲线,.,43,数据处理与结果判定 测强曲线,当有下列情况之一时,测区混凝土强度值不得按JGJ/T23-2011附录或附录B进行强度换算:非泵送混凝土粗骨料最大粒径大于60mm;泵送混凝土粗骨料最大粒径大于31.5mm;特种成型工艺制作的混凝土;检测部位曲率半径小于250mm;潮湿或浸水混凝土(地基、黄梅天)。,.,44,数据处理与结果判定 混凝土强度的计算,结构或构件第个测区混凝土强度换算值,可按所求得的平均回弹值(Rm)及平均碳化深度值(dm)由回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2011附录A、附录B查表或计算得出。当有地区测强曲线或专用测强曲线时,混凝
22、土强度换算值应按地区测强曲线或专用测强曲线计算或查表得出。,.,45,数据处理与结果判定 混凝土强度的计算,结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区数为10个及以上时,应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算:,构件测区混凝土强度换算值的平均值(MPa),精确至0.1MPa;n 对于单个检测的构件,取该构件的测区数;对批量检测的构件,取所有被抽检构件测区数之和; 结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差(MPa),精确至0.01MPa。,.,46,数据处理与结果判定 混凝土强度的计算,结构或构件的混凝土强度推定值(fcu,e)应按下列公式确定:当该结构或
23、构件测区数少于10个时:, 构件中最小的测区混凝土强度换算值。,当该构件的测区强度值中出现小于10.0 MPa 时:,当该结构或构件测区数不少于10个时,应按下式计算:,当批量检测时,应按下式计算:,k 推定系数,宜取1.645.当需要进行推定强度区间时,可按国家现行有关标准的规定取值。,.,47,数据处理与结果判定 混凝土强度的计算,对按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,则该批构件应全部按单个构件检测: (当测区间的标准差过大时,说明有某些偶然因素起作用,例如构件不是同一强度等级,龄期差异较大等,不属于同一母体,因此不能按批进行推定)当该批构件混凝土强度平均值小于
24、25MPa,,当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa且不大于60MPa时:,.,48,.,49,(二)、混凝土强度检测 超声回弹综合法,.,51,内容,检测原理检测依据仪器设备及检测环境取样要求与强度检测的一般规定检测方法与试验操作步骤数据处理与结果判定,.,52,检测原理,超声回弹综合法是指采用超声仪(低频)和回弹仪(中型),在结构混凝土同一测区分别测量声速值V及回弹值R,根据混凝土强度与表面硬度以及超声波在混凝土中的传播速度之间的相关关系推定混凝土强度等级,即fcu= f( R V )。回弹仪低频超声波检测仪系指工作频率范围为 1 0 -5 0 0 k Hz的模拟式、 数字式低频超声仪
25、。,.,53,检测原理,与单一回弹或超声法相比综合法具有以下特点:减少龄期和含水率的影响。弥补相互不足提高测试精度,.,54,检测依据,中国工程建设标准化委员会标准 CECS02:2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程Technical specification for testing concrete strength by ultrasonic- Rebound combined method,.,55,适用范围,适用于普通混凝土抗压强度的检测。(普通混凝土系指密度为2 4 0 0 k g / m 3左右的混 凝土)。不适用于检测因冻害、化学侵蚀、水灾、高温等已造成表面疏松、剥落的
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