结构试验第7章结构无损检测.ppt

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1、土木工程试验,罗维刚,兰州理工大学土木工程学院2010年03月01日,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,第7章 结构无损检测,检查的内容：1）材料物理力学性能检查 2）结构裂缝检查 3）结构损伤检查 4）结构变形检查 5）结构连接部位的检查 6）圈梁检查7）墙体稳定性检查8）施工质量检查,7.1 砌体结构检测,概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.1 砌体结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,接受委托,检测报告,计算分析和

2、结果评价,制定检测方案,确认仪器设备状况,调 查,现场检测,补充检测,概述,砌体结构检测的工作程序及准备：,回弹法应使用HT75型回弹仪；检测的测批、单元、块材的数量均应满足检测样本容量的要求和该规范中的推定区间的要求；回弹测点应布置在外观质量合格的砌块的条面上，每块砌块的条面上布置5个测点，测点应避开气孔等缺陷位置，且测点之间应留有一定距离；进行计算强度换算值，但是要经过试验验证；求出的换算强度为代表值按标准确定推定区间；回弹的结果宜配合取样检验验证。,7.1 砌体结构检测,砌块材性无损检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,1.推出法（push out me

3、thod）2.筒压法（column compression method）3.砂浆片剪切法（mortar flake method）4.回弹法（rebound method）5.点荷法（point load method）6.射钉法（power actuated shot method）,7.1 砌体结构检测,7.1.3 砌筑砂浆强度无损检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,回弹法当平均碳化深度d1.0mm时：当平均碳化深度1.0mmd3.0mm时：当平均碳化深度d3.0mm时：,7.1 砌体结构检测,7.1.3 砌筑砂浆强度无损检测,SCHOOL OF CI

4、VIL ENGNIEERING.LUT.,1.扁顶法2.原位轴压法3.原位单剪法4.原位单砖双剪法,7.1 砌体结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.1.4 砌体强度检测,1.砌筑方法检测2.灰缝质量检测3.砌体偏差检测4.砌体中的钢筋检测5.砌体构造检测,7.1 砌体结构检测,7.1.5 砌筑质量与构造检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,1.砌体结构裂缝检测2.砌筑构件或砌体结构的倾斜3.基础的不均匀沉降4.砌体结构损伤检测,7.1 砌体结构检测,7.1.6 损伤与变形检测,SCHOOL OF CIVIL ENGN

5、IEERING.LUT.,1.检测分类工程质量检测：试块、试件以及有关材料检验数量不足；抽测结果达不到设计要求；施工质量有怀疑或争议；工程质量事故，需要分析事故的原因、确认事故责任；行政主管部门要求进行的工程质量第三方检测；结构功能性检测：混凝土结构改变用途、改造、加层或扩建前的评定；混凝土结构达到设计使用年限要继续使用的评定；混凝土结构使用环境改变或受到环境侵蚀后的评定；混凝土结构的可靠性评定；灾害灾后的应急检查和鉴定；相关标准规定的结构运行期间的评定。,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2.1 概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,2.检测内容1）几何量检测

6、；2）物理力学性能检测；3）化学性能检测；4）混凝土材料强度检测；5）混凝土材料内部缺陷检测。,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2.1 概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,1）回弹法；2）超声法；3）超声回弹综合法；4）后装拔出法；5）钻芯法。,混凝土抗压强度的现场检测应提供结构混凝土在检测龄期相当于150mm立方体抗压强度特征值的推定值。,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2.2 混凝土抗压强度检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,是根据混凝土的表面硬度与抗压强度存在一定的相关性而发展起来的一种混凝土强度测试方法。,7.2

7、钢筋混凝土结构检测,回弹法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,回弹法的适用范围,A只适用于龄期为141000d范围内自然养护；B评定强度在1060MPa的普通混凝土；C不适用于内部有缺陷或者遭化学腐蚀、火灾、冰冻的混凝土和其他品种混凝土。,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,回弹法检测混凝土强度的基本步骤,1）检测准备；2）测区的布置；3）回弹值的测定；4）混凝土碳化深度的测定；5）数据处理及回弹值的修正。A求测区平均回弹值 B回弹仪角度修正 C浇筑面修正 D碳化修正 E泵送修正 F强度推定,7.2 钢筋

8、混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,1）检测准备抽样检测主要用于在相同的生产工艺条件下，强度等级相同、原材料和配合比基本一致且龄期相近的混凝土结构或构件。被检测的试件应随即抽取不少于同类结构或构件总数的30，还要求测区总数不少于100个。2）测区的布置规程规定，取一个结构或构件作为1个评点时，每个构件的测区数不少于10个。并尽可能均匀布置。3）回弹值的测定同一测点只允许弹击1次，测点宜在测面范围内均匀分布，每个测点的回弹值读数准确至1度，相邻测点的净距不小于20mm。,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERIN

9、G.LUT.,4）混凝土碳化深度的测定凿孔，1的酚酞酒精溶液，未碳化的混凝土变为红色精确到0.5mm，取其平均值。5）数据处理及回弹值的修正A 求测区平均回弹值：从每一测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值，取余下的10个回弹值的平均值作为该测区的平均回弹值，取一位小数。B 回弹仪角度修正：C 浇筑面修正D 碳化修正E 泵送修正F 强度推定,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,混凝土强度与其弹性模量、密度等密切相关，而根据弹性波动理

10、论，超声波在弹性介质中的传播速度又与弹性模量、密度这些参数之间存在以下关系：,测试原理就是声速与混凝土的弹性性质有密切关系，而混凝土弹性性质相当程度上反映强度大小，因此可以通过建立混凝土由超声声速与混凝土强度的相关关系，来测试混凝土的强度。,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2.2.2 超声法,回弹表面、硬度、塑性性质、碳化、低等级混凝土误差大、长龄期值较高、含水率高回弹值低。,超声整个断面、弹性性质、高等级混凝土不敏感、对长龄期不敏感、含水率高声速高。,内外结合、取长补短、测量范围增大、不受龄期影响、精度提高。,卵石：A0.00

11、38 B=1.23 C=1.95碎石：A0.008 B=1.72 C=1.57,7.2 钢筋混凝土结构检测,超声-回弹综合法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,直接在混凝土构件上钻芯样，通过芯样抗压强度直接推定结构的混凝土强度的方法。,半破损方法数量有限 3个（最少2个）尺寸限制100mm（最大骨料粒径2倍）以上、避免钢筋、受力较小、易安装钻芯机芯样直径、高度、垂直度、平整度要求强度换算与其他非破损方法结合使用可检测裂缝深度、受冻受火的损伤程度等缺陷,7.2 钢筋混凝土结构检测,钻芯法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢

12、筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,（1）检测项目：,a.开裂：裂缝出现的位置及时刻。,b.度量：裂缝宽度、长度和深度。,c.走向：裂缝发展的过程和趋势。,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2.3 混凝土裂缝检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝产生的原因第1类：由变形引起的裂缝，也称为非结构性裂缝；第2类：由外荷载引起的裂缝，也称为结构性裂缝、受力裂缝。,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL E

13、NGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝特征,7.2 钢筋混凝土结构检测,斜 压,剪 压,斜 拉,弯 剪,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝宽度裂缝对比卡 读数显微镜光学读数显微镜,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝深度1

14、）超声波单面平测技术,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝深度2）超声波双面斜测技术,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,裂缝深度3）超声波检测深裂缝技术,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,蜂窝、麻面、空洞、夹渣、露筋、裂缝、疏松等；通过目测或尺量的方法检测。,露筋,未振捣,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2 钢筋混凝土结构

15、检测,7.2.4 缺陷检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,未振捣,渗漏,7.2 钢筋混凝土结构检测,内部缺陷检测：内部空洞或不密实区,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2.4 缺陷检测,超声波法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,构件截面尺寸标高轴线尺寸预埋件位置构件垂直度表面平整度,受到环境侵蚀和灾害影响严重的构件，截面尺寸应在损伤最严重部位量测。,7.2 钢筋混凝土结构检测,混凝土构件尺寸与偏差,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,变形测量构件挠度：位移计、激光测距仪

16、、水准仪、拉线等方法。结构倾斜：经纬仪、激光定位仪、吊坠等方法。基础不均匀沉降：水准仪、全站仪等测量。,7.2 钢筋混凝土结构检测,混凝土变形与损伤,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,混凝土结构的损伤环境侵蚀：冻伤：取样测量。火灾造成的损伤：取样测量。人为损伤：确定损伤对混凝土结构的安全性和耐久性。碱骨料反应：碱活性检验；混凝土中性化（碳化或酸化）；氯离子含量。,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混

17、凝土结构检测,红外线检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,红外线是介于可见红光和微波之间的电磁波。红外线无损检测是测量通过物体的热量和热流来鉴定物体质量的一种方法。当物体内部存在裂缝和缺陷时，它将改变物体的热传导，使物体表面温度分布产生分别，利用遥感技术的检测仪测量物体的不同辐射，可以测出缺陷位置。,7.2 钢筋混凝土结构检测,7.2 钢筋混凝土结构检测,雷达检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,雷达波检测技术就是以微波作为传递信息的媒介，根据微波特性和传播对材料、结构和产品的性质、缺陷进行非破损检测与诊断的新技术。,雷达天线

18、向混凝土中发射电磁波，由于混凝土、钢筋、孔洞的介电常数不同，使微波在不同介质的界面处发生反射，并由混凝土表面的天线接收，根据发射电磁波至发射波返回的时间差与混凝土中微波传播的速度来确定反射体距表面的距离，达到检出混凝土内部钢筋、缺陷位置的深度。,7.2 钢筋混凝土结构检测,雷达检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,根据经验,钢筋混凝土结构中各物体在雷达波形图上的主要特征有:(1)混凝土振捣均匀的混凝土的同相轴水平,各等色线平行。(2)钢筋由于雷达波的绕射,钢筋的波形为向上凸起的弧形,弧顶即为钢筋的顶部位置。(3)钢板钢板对雷达波的全反射,故波形粗黑均匀,同相轴

19、水平,钢板下的雷达波被屏蔽。(4)裂缝同相轴错断,裂缝越深,同相轴错断越多。(5)空洞雷达波极性反转,形成与空洞形状和大小类似的图像,颜色与周围混凝土不同。,7.2 钢筋混凝土结构检测,雷达检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,钢筋配置钢筋位置：保护层厚度：钢筋直径：钢筋数量：,测试方法雷达：电磁感应法：开凿法：,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,混凝土钢筋检测,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,钢筋锈蚀,SCHO

20、OL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.2 钢筋混凝土结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,7.3 钢结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,钢材强度检测,钢结构材料的强度检测主要有三种方法：1）取样拉伸法，现场取样，在室内试验机下按照标准方法直接测试材料的屈服强度、抗拉强度以及伸长率等的技术指标；2）表面硬度法，根据钢材硬度与强度的关系，通过测试钢材硬度，推算钢材的强度；3）化学分析法，通过化学分析测量钢材中有关元素的含量，根据化学成分与钢材强度的关系计算钢材强度。,7.3 钢结构检测,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING.LUT.,钢材缺陷以及焊接质量无损检测,本章结束！,