混凝土结构检测.ppt

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1、山东建筑大学土木工程学院,1,2 混凝土结构检测山东建筑大学土木工程学院山东省建筑结构鉴定加固与改造重点实验室 李安起,山东建筑大学土木工程学院,2,目录,外观、裂缝、变形检测；混凝土的破损机理；混凝土强度检测；混凝土耐久性检测。,山东建筑大学土木工程学院,3,第一节 外观、裂缝、变形检测,既有建筑物的建筑布置、建筑构造可能有别于原始设计图纸。,有原始设计图纸，应根据建筑物的实际情况对其进行复核。,无原始建筑设计图纸，应进行现场测绘。,以能了解建筑布置、主要建筑尺寸、主要建筑构造，便于计算荷载为主要目标,一、外观检测 目的,对裂缝、基础沉降、房屋倾斜几何量的检测也是重要的检测内容。,山东建筑大

2、学土木工程学院,4,第一节 外观、裂缝、变形检测,建筑物的轴线尺寸和细部的平面尺寸应全数量测，且应用总尺寸复核各分段尺寸。,样本数量,山东建筑大学土木工程学院,5,第一节 外观、裂缝、变形检测,建筑物的层高应全数量测，且应用建筑物的总高度复核各层的层高。,山东建筑大学土木工程学院,6,第一节 外观、裂缝、变形检测,对确定的检测单元内构件的截面尺寸宜全数量测。对任一等截面构件应取3个不同的截面进行量测，以三个截面量测结果的平均值作为构件的截面尺寸代表值。,截面尺寸,山东建筑大学土木工程学院,7,第一节 外观、裂缝、变形检测,二、裂缝检测,（一）发现裂缝在裂缝开裂以前，首先得发现裂缝，只有找到裂缝

3、才能量测裂缝。发现裂缝的方法有以下几种。1.用肉眼借助放大镜涂石灰浆薄层后，在构件表面上划分方格（一般5050mm)，以便记录裂缝位置。2.设置应变计（实验或监测中用）在构件拉区连续设置应变计，出现异常示值的应变计处即有裂缝出现。,山东建筑大学土木工程学院,8,第一节 外观、裂缝、变形检测,3.导电漆膜法（实验或监测中用）在经过仔细清理后的混凝土构件受拉区，将一种具有小电阻值的弹性导电漆膜涂成连续搭接条带（100200mm长，1020mm宽）。只要混凝土有15微米的裂缝宽度，漆膜就会出现火花，乃至烧断。还可以涂竖向漆膜，以确定裂缝长度。,4.声能发射法（实验或监测中用）将发射传感器置于结构构件

4、表面或内部以监测裂缝的出现。本方法可发现内部裂缝。,山东建筑大学土木工程学院,9,（二）裂缝表面特征和裂缝深度,检测数量宜为全数普查，特殊条件下也可采用随机抽样方式进行，但抽样数量不宜少于同类构件的30%,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,10,裂缝表面特征,可采用目测、卷尺量测、读数显微镜、裂缝宽度检验规(精度0.05mm)相结合方法进行检测,每条裂缝应沿裂缝延伸方向量测不少于3个裂缝表面宽度数值(当结构混凝土表面有面层时应铲除)，取其最大值作为该条裂缝表面宽度值,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,11,裂缝表面特征,第一节 外观、裂缝、变形检测,

5、山东建筑大学土木工程学院,12,裂缝表面特征,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,13,第一节 外观、裂缝、变形检测,裂缝宽度读数显微镜。,宽度对比卡。,宽度测宽仪。,山东建筑大学土木工程学院,14,裂缝深度-超声平测法,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,15,裂缝深度-超声斜测法,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,16,裂缝深度-超声钻孔法,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,17,第一节 外观、裂缝、变形检测,三、变形检测,1.相对不均匀沉降,量测仪器：水准仪，全站仪等。,建筑物的相对沉降可以作为评判地基、

6、基础工作状态的重要辅助信息。因此，建筑物的相对沉降应作为必检项目。,山东建筑大学土木工程学院,18,第一节 外观、裂缝、变形检测,相对不均匀沉降,当建筑物上已设有沉降观测点并保存完好，且有原始沉降观测资料时，可利用已有的沉降观测点和原始沉降观测资料进行沉降检测。,以求得建筑物的绝对沉降值以及各测点间的相对沉降值,山东建筑大学土木工程学院,19,第一节 外观、裂缝、变形检测,相对不均匀沉降,当建筑物上未设沉降观测点，或虽设有沉降观测点但大都损坏，或已有的沉降观测点完好但原始沉降观测资料遗失时,可选取房屋施工时处于同一水平面的标志面（如未作改建或装修的窗台面、楼面及女儿墙顶面等）作为基准面，在该基

7、准面上布置观测点量测建筑物的相对沉降，为建筑物结构性能评估提供辅助依据,测得的相对沉降值含有施工误差，数据分析时应对此有充分的估计,山东建筑大学土木工程学院,20,第一节 外观、裂缝、变形检测,相对不均匀沉降-基准面上观测点的布置原则,若基准面选为未作改建或装修的窗台面，则每个窗台面上应布置一个观测点。,若基准面选为楼面或女儿墙顶面，则建筑物的四角、大转角处及沿外墙每510m或每根柱处应设观测点。,若建筑物上有因不均匀沉降引起的裂缝，则在裂缝的两侧应设置观测点。,建筑物任何一边的测点数不宜少于3个,山东建筑大学土木工程学院,21,第一节 外观、裂缝、变形检测,相对不均匀沉降-实例,山东建筑大学

8、土木工程学院,22,倾斜,应测定建筑物顶部相对于底部或各层间上部相对于下部的水平位移，分别计算整体或各层的倾斜度以及倾斜方向。,从建筑物的外部观测其整体倾斜时，宜选用经纬仪或电子全站仪进行观测；利用建筑物顶部与底部之间的竖向通视条件（如电梯井）观测时，宜选用吊垂球法、激光铅直仪观测法、激光位移计自动观测法或正垂线法。,建筑物相对沉降和整体倾斜的检测结果应相互复核。,测得的建筑物的整体倾斜值含有施工误差，数据分析时应对此有充分的估计。,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,23,倾斜,第一节 外观、裂缝、变形检测,山东建筑大学土木工程学院,24,构件和节点的变形,采用抽样方法进

9、行检测，每一检测单元的抽样比例不宜低于30%,水平构件的挠度宜采用水准仪或激光测距仪进行检测，选取构件支座及跨中的若干点作为测点，量测构件支座与跨中的相对高差，利用该相对高差计算构件的挠度。,竖向构件（如柱）的垂直度应采用经纬仪或电子全站仪进行检测，测定构件顶部相对于底部的水平位移，计算倾斜度并记录倾斜方向。,对装配式混凝土结构、钢结构、木结构及砌体结构连接节点的变形情况，可用卷尺、卡尺等器具直接量测。,第一节 外观、裂缝、变形检测,返回目录,山东建筑大学土木工程学院,25,第二节 混凝土的破损机理,混凝土结构是钢筋混凝土结构、顶应力混凝土结构和素混凝土结构的总称。也是目前我国应用最广泛的一种

10、结构形式。在讨论混凝土结构的检测前先了解混凝土结构的损坏机理是有益的。混凝土是结构工程中广泛应用的一种工程材料，它具有较高的抗压强度但它的抗拉强度较低，因而在混凝土结构的受拉区通常都要配置抗拉强度较高的钢筋。因此混凝土结构的损坏，既包含了混凝土受压、受拉破坏和风化和侵蚀，又包含了钢筋的锈蚀，在多数情况下，钢筋的锈蚀更为突出。,山东建筑大学土木工程学院,26,山东建筑大学土木工程学院,27,山东建筑大学土木工程学院,28,第二节 混凝土的破损机理,一、混凝土碳化机理：硬化的混凝土，由于水泥水化生成Ca(OH)2，故显碱性，PH值12，此时混凝土里的钢筋表面生成一层稳定、致密、钝化的保护膜，使钢筋

11、不生锈。当不密实的混凝土置于空气中或CO2环境中时，由于CO2的侵入，混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2在一定湿度的范围内发生化学反应，生成CaCO3等物质，其碱性逐渐降低，甚至消失，这种化学反应称为混凝土的碳化。当环境处于50-70%的湿度时碳化速度最快。,山东建筑大学土木工程学院,29,第二节 混凝土的破损机理,另外凡是能与Ca(OH)2进行中和反应的一切酸性气体，如SO2、SO3、H2S以至于HCl等，均能进行中和反应，使混凝土碱性降低，使其中钢筋去钝化，故混凝土碳化应更广义的称为“中性化”）。这个碳化过程是由表及里、由浅入深，逐渐向混凝土内部扩散。表层的混凝土碳化后，侵入的CO2

12、将继续沿着混凝土中的空隙通道向混凝土的深处扩展，直至到达混凝土里钢筋的表面。碳化作用降低了混凝土的碱性，对钢筋的保护膜起破坏作用，当混凝土的PH值12时，钢筋的保护膜就不稳定，当PH值11.5时，钢筋的钝化膜就会遭到破坏，引起钢筋锈蚀，导致其体积膨胀至约为基体的2-4倍，所产生的膨胀力将使混凝土保护层开裂。开裂的混凝土由于CO2不断的侵入，碳化更加严重，钢筋锈蚀更加厉害，直至使混凝土剥落，严重的影响了混凝土的耐久性。,山东建筑大学土木工程学院,30,第二节 混凝土的破损机理,影响混凝土碳化的因素 抗渗能力不足、环境条件。抗渗能力取决于混凝土所用的水泥品种、骨料、水灰比以及浇筑、振捣和养护质量等

13、。环境条件包括温度、湿度、和CO2的浓度等。环境条件是客观存在的，几乎无法改变。因此防止混凝土的碳化必须从提高混凝土的抗渗性着手，以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力，降低混凝土的渗透以及采取各种办法，防止混凝土的碳化或降低混凝土的碳化速度。,山东建筑大学土木工程学院,31,第二节 混凝土的破损机理,二、氯离子侵蚀 当混凝土中含有氯离子(C1-)时，即使混凝土的碱度较高，钢筋周围的混凝土尚未碳化，钢筋也会出现锈蚀。这是因为氯离子的半径小，活性大，具有很强的穿透氧化膜的能力，氯离子吸附在膜结构有缺陷的地方，如位错区或晶界区等，使难溶的氢氧化铁转变成易溶的氯化铁，致使钢筋表面的钝化膜局部破坏。

14、钝化膜破坏后，淅出的金属便是活化钝化原电他的阳极。由于活化区小，钝化区大，构成一个大阴极、小阳极的活化钝化电池，钢筋就产生所谓的坑蚀现象。,山东建筑大学土木工程学院,32,第二节 混凝土的破损机理,进入混凝土中的氯离子主要有两个来源；(1)施工过程中掺加的防冻剂、拌合水、石子等，即内掺型；(2)使用环境中期离子的渗透，即外渗型。,山东建筑大学土木工程学院,33,第二节 混凝土的破损机理,三、混凝土冻融破坏吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中，遭受的破坏应力主要由两部分组成：其一是当混凝土中的毛细孔水在某负温下发生物态变化，由水转变成冰，体积膨胀9%，因受毛细孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观

15、结构中产生拉应力；其二是当毛细孔水结成冰时，由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压。由于表面张力的作用，混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。凝胶孔水形成冰核的温度在78以下，因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压力。,山东建筑大学土木工程学院,34,第二节 混凝土的破损机理,当混凝土受冻时，这两种压力会损伤混凝土内部微观结构，只有当经过反复多次的冻融循环以后，损伤逐步积累不断扩大，发展成互相连通的裂缝，使混凝土的强度逐步降低，最后甚至完全丧失。从实际中不难看出，处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题，所以饱水状态是混

16、凝土发生冻融破坏的必要条件之一，另一必要条件是外界气温正负变化，使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环，这两个必要条件，决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。,山东建筑大学土木工程学院,35,第二节 混凝土的破损机理,四、混凝土的碱-骨料反应混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的.因碱骨料反应时间较为缓慢，短则几年，长则几十年才能被发现。,山东建筑大学土木工程学院,36,第二节 混凝土的破损机理,发生碱骨料反应需要具有三个条件：首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是

17、骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。,山东建筑大学土木工程学院,37,第二节 混凝土的破损机理,五、钢筋的锈蚀在土木工程中，钢筋混凝土因具有成本低廉、坚固耐用且材料来源广泛等优点而被土木工程的各个领域普遍采用。钢筋混凝土既保持了混凝土抗压强度高的特性、又保持了钢筋很好的抗拉强度，同时钢筋与混凝土之间有着很好的黏结力和相近的热膨胀系数，混凝土又能对钢筋起到很好的保护作用，从而使混凝土结构物更好的工作，提高了混凝土的耐久性。所以钢筋混凝土已成为现代建筑中材料的重要组成部分。,山东建筑大学土木工程学院,38,第二节 混凝土的破损机理,钢筋锈蚀后，导致混凝土结构性能的

18、裂化和破坏：钢筋锈蚀，导致截面积减少，从而使钢筋的力学性能下降。大量的试验研究表明，对于截面积损失率达510的钢筋，其屈服强度和抗拉强度及延伸率均开始下降，对于截面积损失率大于10，但小于60的严重腐蚀，钢筋各项力学性能指标严重下降。如：钢筋截面积损失率达1.2、2.4和5时，钢筋混凝土板的承载能力分别下降8、17、和25，钢筋截面积损失率达60时，构件承载能力降低到与未配筋构件相近。钢筋腐蚀导致钢筋与混凝土之间的结合强度下降，从而不能把钢筋所受的拉伸强度有效传递给混凝土。钢筋锈蚀生成腐蚀产物，其体积是基体体积的24倍，腐蚀产物在混凝土和钢筋之间积聚，对混凝土的挤压力逐渐增大，混凝土保护层在这

19、种挤压力的作用下拉应力逐渐加大，直到开裂、起鼓、剥落。,山东建筑大学土木工程学院,39,第二节 混凝土的破损机理,混凝土中钢筋锈蚀的影响因素有：混凝土的密实度、混凝土保护层厚度、混凝土碳化、环境湿度、氯离子侵入等。在这些因素中，混凝土保护层的碳化和氯离子侵入是造成钢筋锈蚀的主要原因。,山东建筑大学土木工程学院,40,贵州铝厂柱开胀,山东建筑大学土木工程学院,41,嘉裕关结构梁腐蚀破坏,山东建筑大学土木工程学院,42,张掖碱泉村,山东建筑大学土木工程学院,43,张掖墙面,山东建筑大学土木工程学院,44,张掖高架桥墩,山东建筑大学土木工程学院,45,青海化工厂桥柱,山东建筑大学土木工程学院,46,

20、青海化工厂桥面护栏,山东建筑大学土木工程学院,47,团结湖桥柱,山东建筑大学土木工程学院,48,沈阳山海关掺入硅灰、减水剂、超细粉煤灰的路缘,返回目录,山东建筑大学土木工程学院,49,第三节 混凝土强度的检测,目前对混凝土强度进行现场测试的方法很多，较为常用的有：回弹法、超声法、超声-回弹综合法、拔出法、钻取芯样法等。,一、回弹法检测混凝土强度(一)测量仪器回弹仪1.基本原理,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,50,第三节 混凝土构件的检测,混凝土表面硬度与混凝土极限强度存在一定关系，回弹仪的弹击重锤被一定弹力打击在混凝土表面上，其回弹高度和混凝土表面硬度存在一定关系。这样可以利用回弹

21、仪测试混凝土表面硬度，并结合混凝土碳化深度从而间接测定混凝土强度。,2.仪器回弹仪的构造见图。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,51,第三节 混凝土构件的检测,(二)回弹仪的率定当遇到下列情况之一时，应进行率定试验：1.回弹仪当天使用前；2.检测过程中对回弹值有怀疑时。率定方法：(在洛氏硬度为HRC60+2的钢砧上进行）在室温535度(20+5度省标，下同)的条件下进行，率定时钢砧应稳固的放在刚度大的混凝土实体上。回弹仪向下弹击，弹击杆应旋转四次，每次旋转90度左右，弹击3次（35次），取连续3次稳定回弹值的平均值。弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80+2。,结束,本章目录,山东建筑

22、大学土木工程学院,52,第三节 混凝土构件的检测,(三)测试方法1.操作方法工作前，将仪器的弹击杆顶住混凝土检测面，轻压仪器使按钮松开，放松压力时弹击杆徐徐伸出，此时机芯中的挂钩挂上弹击锤。用弹击杆顶住混凝土检测面缓慢均匀施压（在脱钩前不得突然施加冲击力），待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，弹击锤回弹带动指针向后移动，直至达到一定位置，指针块上的示值即在刻度尺上指示出一定数值即为回弹值。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,53,第三节 混凝土构件的检测,使仪器继续顶住混凝土检测面，进行读数并记录回弹值，如条件不利于读数，可按下按扭，锁住机芯，将回弹仪移至他处读数。逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自

23、仪器内伸出，待下一次使用。每次检测时，均应按上述要求，重复操作。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,54,第三节 混凝土强度的检测,2.测区的选择测区应满足下列要求：对每一结构或构件，其测区数不应少于10个，对长度小于4.5m且高度低于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。相邻两测区的间距应控制在2m以内，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（0.1m），相邻测点净距不宜小于20mm。,结束,本章目录,测区,山东建筑大学土木工程学院,55,第三节 混凝土强度的检测,测区宜选在使回弹仪处于水平方向，检测混凝土浇注侧面。当不能满足这一要求时，

24、方可选在使回弹仪处于非水平方向，检测混凝土浇注侧面及浇注顶面或底面。测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,56,第三节 混凝土强度的检测,测区的面积宜控制在0.04m2。检测面应为原状混凝土面，应避开蜂窝、麻面，并应清洁、平整，不应有装饰层、疏松层、浮浆、油垢，否则要将装饰层、疏松 层和杂物清除，并将残留的粉末和碎屑清理干净。对于弹击时会产生颤动的薄壁、小型构件应设置支撑固定。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,57,第三节 混凝土强度的检测,(四)碳化深

25、度的量测回弹值测量完毕后，应选择不少于构件的30%且具有代表性的测区进行碳化深度量测。量测时，用电钻或钢钎在测区表面形成一直径约为15mm的孔洞，其深度应大于6mm。然后清除干净洞内的粉末和碎屑，不得用水冲洗孔洞。立即用1%的酚酞试剂滴在混凝土孔洞内壁边缘上，测量已碳化（酚酞试剂遇到已碳化的混凝土不变色）和未碳化混凝土（酚酞试剂遇到未碳化混凝土变红色）交界面到混凝土表面的垂直距离，该距离即为混凝土的碳化深度值。读数准确到0.5mm。对于没有量测碳化深度值的测区，选择其相邻测区的碳化深度值作为该测区的碳化深度值。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,58,第三节 混凝土强度的检测,结束,本

26、章目录,山东建筑大学土木工程学院,59,第三节 混凝土强度的检测,（五）砼强度的评定 1.平均回弹值的计算（1）求平均回弹值(1-1)式中：Rm-测区平均回弹值；Rk-测区内第i个测点的回弹值。说明：一个测区的16个测点值，应除去三个最大值、三个最小值，剩余10个值求平均值。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,60,（2）回弹角度修正在进行测试时，一般选择水平方向进行测试，当测试时不能满足上述要求时，方可选择非水平角度进行测试，但此时需进行角度修正。（3）浇注面的修正一般情况下，应选择混凝土构件浇注侧面进行测试，如果不能在侧面进行测试，方可选择浇注底面或顶面进行测试，但这时需进行浇注面

27、修正。先进行角度修正，再进行浇注面修正。,第三节 混凝土强度的检测,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,61,第三节 混凝土强度的检测,2.平均碳化深度值的计算,dm测区的平均碳化深度值，精确至0.5mm。dk第k次测量的碳化深度值。n测区的碳化深度测量次数。,注意：当dm大于6 mm时，按6mm计算。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,62,第三节 混凝土强度的检测,3.混凝土强度的推定(1)测区混凝土强度换算值的确定根据每一测区的平均回弹值Rm及平均碳化深度值dm，查表可得测区混凝土强度换算值。如果采用泵送混凝土,还需根据强度换算值和碳化深度进行修正。当强度高于60 MPa或

28、低于10MPa时，表中查不出，可记为大于60MPa或小于10MPa。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,63,第三节 混凝土强度的检测,(2)结构或构件混凝土强度值的推定首先算出平均值：,当测区数大于等于10个时，算出标准差：,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,64,第三节 混凝土强度的检测,当该结构或构件测区数少于10个时，以最小值作为构件的混凝土强度推定值：,当按批抽样检测时，应按下式计算构件混凝土的强度推定值：,结束,本章目录,当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0MPa时：,按测区数量查表确定。,山东建筑大学土木工程学院,65,第三节 混凝土强度的检测,回弹法检测

29、结构或构件混凝土强度可采用两种方法：1.单个构件检测：适用于单个梁、柱、墙、基础等的混凝土强度进行检测，其检测结论不得扩大到未检测的构件或范围。,2.按批抽样检测：适用于同一检测批构件的检测。同一检测批构件的抽检数量不得少于同批构件总数的30且构件数量不得少于10件（总数不应少于9个，否则应按单个构件检测，且抽测构件最小数量根据同一检测批构件的总数来确定省标）按批抽样检测时，应进行随机抽样。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,66,第三节 混凝土强度的检测,对于按批抽样检测的构件，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：当该批构件混凝土强度平均值小

30、于25MPa时，,当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时：,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,67,第三节 混凝土强度的检测,测试砼回弹值,测试砼碳化值,平均回弹值,平均碳化值,去掉3个最大值3个最小值,测区砼强度,砼强度平均值,10个测区,强度推定值=最小的测区强度换算值,10个测区,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,68,第三节 混凝土强度的检测,本章目录,（六）注意事项回弹法适用于符合下列条件的混凝土强度的检测:(1)符合普通混凝土用材料、拌合用水的质量标准且粗骨料为碎石；(2)不掺外加剂或仅掺非引气型外加剂（不掺引气型外加剂）；(3)采用普通成型工艺；(4)采用符

31、合混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）规定的钢模、木模及其他材料制作的模板；(5)自然养护或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；(6)龄期为141000（1100）天；(7)抗压强度为1060MPa。,山东建筑大学土木工程学院,69,第三节 混凝土强度的检测,本章目录,当存在下列情况之一时，不能使用回弹法进行混凝土强度的检测:(1)测试部位表层与内部的质量有明显差异或内部存在缺陷；(2)遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤。,当混凝土存在下列情况之一时，需制定专用测强曲线或通过试验进行修正:(1)粗集料最大粒径大于60 mm（40mm）；(2)特种成型

32、工艺制作的混凝土；(3)检测部位曲率半径小于250mm；(4)潮湿或浸水混凝土(长期处于高温、潮湿、或浸水环境的混凝土)。,山东建筑大学土木工程学院,70,第三节 混凝土强度的检测,本章目录,省标中规定，当存在下列情况之一时,宜对用回弹法测得的混凝土强度进行修正,修正优先采用钻芯法:(1)龄期超过1100天；(2)测区混凝土强度换算值有大于50MPa者时；(3)流动性较大的泵送混凝土；(4)对测区混凝土强度换算值有怀疑时。,国标中规定，当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用钻取混凝土芯样进行修正，芯样数量不应少于6个。,山东建筑大学土木工程学院,71,第三节 混凝土强度的检测,（七

33、）执行标准1.中华人民共和国行业标准：回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23-2001);2.山东省标准：回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(DBJ14-026-2004);3.中华人民共和国行业标准：混凝土结构加固设计规范（GB50367-2006）。,对于大于1000d的混凝土，按龄期进行修正,山东建筑大学土木工程学院,72,静力试验数据处理实例回弹法检测砼强度计算步骤,1.回弹值、碳化值检测,山东建筑大学土木工程学院,73,2.利用Excel进行计算,山东建筑大学土木工程学院,74,2.利用Excel进行计算排序,山东建筑大学土木工程学院,75,2.利用Excel进行计算确定三个

34、最小值、三个最大值,山东建筑大学土木工程学院,76,2.利用Excel进行计算去掉三个最小值、三个最大值，求平均值,2.利用Excel进行计算根据回弹平均值、碳化值求测区强度，求整个构件或结构的强度,2.利用Excel进行计算查附表A，测区混凝土强度换算表,山东建筑大学土木工程学院,79,第三节 混凝土强度的检测,二、超声法检测混凝土强度(一)基本原理超声波在混凝土中传播时，其传播速度与强度（密实度）成正相关关系，混凝土强度（密实度）越高，超声波波速越快，因此可以通过测量超声波在混凝土中传播的速度并进行相应的换算即可得到混凝土的强度。,强度,混凝土密实度,超声波速,结束,本章目录,山东建筑大学

35、土木工程学院,80,第三节 混凝土强度的检测,(二)强度波速(f-v)曲线使用前需定出不同配合比、不同强度等级混凝土的强度波速曲线，根据实测的波速，即可得到混凝土的强度。,(三)测强方法根据所使用的仪器不同而不同，大体上有以下共性：测试前将混凝土表面清除污物，并使其较为平整。然后测试超声波在混凝土中的传播速度。可以在不同侧进行测试（透射法），也可在同侧进行测试（平面法），也可两者综合运用。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,81,山东建筑大学土木工程学院,82,第三节 混凝土强度的检测,三、超声回弹综合法检测混凝土强度1.优点：因为回弹法和超声法各自有自己的缺点，而又都有自己的长处，所

36、以可以综合利用两者的长处，避免其缺点。,2.方法：根据测得的回弹值和超声波波速值，两者结合起来，查表（曲线）或利用公式计算。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,83,第三节 混凝土强度的检测,三、超声回弹综合法检测混凝土强度3.超声测试：结构或构件的每一测区，宜先进行回弹测试，后进行超声测试。超声测试时，在每个测区的相对测试面上，应各布置3个测点，且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上。,结束,本章目录,测区声速按下列公式计算：,山东建筑大学土木工程学院,84,第三节 混凝土强度的检测,三、超声回弹综合法检测混凝土强度4.混凝土强度的推定：构件第i个测区的混凝土强度换算值，经相应的回弹

37、值及测区声速值修正后，优先采用地区或专用测强曲线推定，当无该类测强曲线时，可按下列公式计算：,结束,本章目录,粗骨料为卵石时,粗骨料为碎石时,山东建筑大学土木工程学院,85,第三节 混凝土强度的检测,三、超声回弹综合法检测混凝土强度5.本方法不适用于下列情况的结构混凝土：1)遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤;2)被测构件厚度小于100mm；3)结构表面温度低于4度或高于60度。在具有用钻芯试件作校核的条件下，可用本方法对结构或构件长龄期的混凝土强度进行检测推定。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,86,第三节 混凝土强度的检测,6.执行标准：1）中国工程建设标准化协会标准：超声回弹综

38、合法检测混凝土抗压强度技术规程(CECS02:2005);2)山东省标准：超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程(DBJ14-027-2004)。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,87,第三节 混凝土强度的检测,四、拔出法检测混凝土强度通过剥离局部混凝土并测出该拉拔力大小，经换算可得到混凝土的强度。拔出法是检测混凝土强度的一种新技术，它具有方法简便、结论可靠和适应性广的特点。拔出法检测混凝土强度的仪器设备有多种，方法各异。首先分为预埋先装法和后装拔出法。在此简单介绍后装拔出法。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,88,第三节 混凝土强度的检测,(一)试验装置与仪器1.拉拔仪

39、：液压施力系统，可显示拔出力。,2.钻孔机：在混凝土上钻出一圆洞（直径15mm，深约25mm）。3.切槽机：在已钻成的孔的内壁上距混凝土表面25mm处切处一环形槽。4.胀簧式拔出器：放入槽内将胀簧器拔头撑开，并通过拉拔仪剥离局部混凝土。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,89,第三节 混凝土强度的检测,(二)试验方法与步骤1.选择测点：每个构件上至少均匀布置3个测点。当3个拔出力中的最大拔出力和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15时，仅布置3个即可；当差值之一大于中间值的15时，应在最小拔出力测点附近再加测2个测点。在受力较大及薄弱部位应布置测点相邻两测点的间距不应小于250mm，

40、与构件边缘距离不小于100mm。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,90,山东建筑大学土木工程学院,91,第三节 混凝土强度的检测,2.钻孔：将钻孔机安装在电钻上，压紧顶板，保证所钻洞与混凝土表面垂直。3.切槽：将切槽机放入钻成的孔内，压紧顶板，在孔洞内壁上切出一凹槽，保证凹槽的棱角不被损坏，磨出的槽在圆周范围内应深浅一致。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,92,第三节 混凝土强度的检测,4.拔出：将胀簧器拔头放入已切成的槽内；将扩张杆接上打入头，打入胀簧拔头内，将其头部张开，嵌入凹槽内；退出打入头，装上拉杆，套上定心板及可调承压套，在拉杆上端拧上连接板，并调整连接板和承压套

41、之间的距离至约35mm左右；将拔出仪把手逆时针旋转使其退至最远端；拔连接板和板座锁紧；,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,93,第三节 混凝土强度的检测,旋转可调式承压套使其和拔出仪承压筒贴紧；清屏、自检后，旋转把手，进行拔出试验，直至显示数字不再变化为止，即得拔出局部混凝土所需的拉力（或混凝土强度）。,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,94,第三节 混凝土强度的检测,结束,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,95,第三节 混凝土强度的检测,结束,本章目录,混凝土强度后装拔出试验法,山东建筑大学土木工程学院,96,第三节 混凝土强度的检测,(三)混凝土强度的计算和评定1.混凝土

42、强度的计算按上述方法，得到的是剥离局部混凝土的拉力，通过下式计算得到混凝土的强度。,2.构件强度的评定1）当构件3个拔出力中的最大和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15时，取最小值作为该构件拔出力计算值；2）当需加测2点时，加测的2个拔出力值与最小拔出力值一起取平均值，再与前一次的拔出力中间值比较，取较小值作为该构件拔出力计算值。,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,97,第三节 混凝土强度的检测,(四)执行标准：1.中国工程建设标准化协会标准：后装拔出法检测混凝土强度技术规程(CECS69:94);2.山东省标准：后装拔出法检测混凝土抗压强度技术规程(DBJ14-028-2004),本章

43、目录,山东建筑大学土木工程学院,98,第三节 混凝土强度的检测,山东建筑大学土木工程学院,99,第三节 混凝土强度的检测,(二)取芯位置和尺寸1.取芯位置：结构或构件受力较小的部位；混凝土强度质量具有代表性的部位；避开主筋、预埋件和管线的位置,并尽量避开其他钢筋；便于钻芯机安放与操作的部位。用钻芯法和非破损法综合测定强度时,应与非破损法取同一测区。2.芯样尺寸：直径分别为：75、100、150 mm等。(三)取芯操作1.开机前，检查钻机运转是否正常；2.应事先测出钢筋的位置，取芯时避开钢筋；3.钻取芯样，注意钻进速度；4.钻取一定深度后，退出钻头，将芯样从根部折断、取出。钻芯时需接通水源,用于

44、冷却钻头和排除混凝土料屑,山东建筑大学土木工程学院,100,第三节 混凝土强度的检测,(四)芯样的加工与试验芯样取出后应标记该芯样所在结构或构件的位置、编号等，将芯样加工成高度/直径比为1左右的圆柱体试样，加工时应保证试样两端面平滑、端面与试样纵轴线垂直。芯样试件内不应含有钢筋。如不能满足此项要求,每个试件内最多只允许含有二根直径小于10mm的钢筋,且钢筋应与芯样轴线基本垂直并不得露出端面。抗压试样应在标准试验机上进行，实验时注意加荷速度，得出芯样抗压极限承载力。,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,101,第三节 混凝土强度的检测,(五)混凝土强度的评定1.单个芯样的强度可根据极限承载力利用

45、公式进行计算：,2.整个构件的混凝土强度评定按单个构件检测时,每个构件的钻芯数量不应少于3个;对于较小构件,钻芯数量可取2个;取芯样试件混疑土强度换算值中的最小值作为其代表值。,山东建筑大学土木工程学院,102,第三节 混凝土强度的检测,(六)执行标准：1.中国工程建设标准化协会标准：钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS03:2007).2.山东省标准：钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程(DBJ14-029-2004),返回目录,山东建筑大学土木工程学院,103,第四节 混凝土耐久性检测,一、内、外部缺陷内部目前主要采用超声波检测法;常用的仪器有：非金属超声波探测仪:既可以检测砼的强度，也可以

46、检测砼内部的缺陷（如内部的孔洞、蜂窝、裂隙、异物），表面破损层的厚度（如受冻层、烧伤层）混凝土雷达执行标准中国工程建设标准化协会标准：超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000).,山东建筑大学土木工程学院,104,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,105,内观缺陷的检测,山东建筑大学土木工程学院,106,混凝土不密实区和空洞检测-平面对测,山东建筑大学土木工程学院,107,混凝土不密实区和空洞检测-平面斜测,山东建筑大学土木工程学院,108,混凝土不密实区和空洞检测-钻孔测法,山东建筑大学土木工程学院,109,包括蜂窝、露筋、孔洞、夹渣、疏松、连接部位缺陷、外形缺陷、外表缺陷等的

47、检测。,外观缺陷的检测,检测可采用目测与量测相结合的方法进行,检测数量宜为全数普查，特殊条件下也可采用随机抽样方式进行，但抽样数量不宜少于同类构件的30%,山东建筑大学土木工程学院,110,外观缺陷的检测,山东建筑大学土木工程学院,111,外观缺陷的检测,山东建筑大学土木工程学院,112,第四节 混凝土耐久性检测,二、混凝土构件内部钢筋测试钢筋保护层厚度的检测砼保护层厚度检测仪、钢筋定位仪、砼雷达钢筋位置的检测 钢筋定位仪、砼雷达钢筋直径的检测 钢筋定位仪、砼雷达钢筋锈蚀的检测钢材锈蚀测定仪,本章目录,山东建筑大学土木工程学院,113,第四节 混凝土耐久性检测,三、碳化深度：混凝土碳化深度可采

48、用喷射酚酞或彩虹试剂的方法进行测试，具体方法可参见回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T 23)。,当混凝土碳化深度检测与回弹法测强相结合时，单个构件30%的回弹测区代表性位置均应设置碳化深度测点。,当仅为混凝土碳化深度检测时，单个构件碳化深度测点数不应少于3处。对每个检测构件，取测点的平均值作为碳化深度的代表值。,山东建筑大学土木工程学院,114,第四节 混凝土耐久性检测,四、混凝土中氯离子含量检测,混凝土中氯离子如属掺入型，则仅需检测混凝土中氯离子含量，如属于外渗型，则需检测混凝土由表及里的氯离子浓度分布，从而判断侵入深度。,基本原则,在混凝土中氯离子含量及其侵入深度检测时，根据工作

49、条件及混凝土质量划分检测单元，每个检测单元的样本数应不少于3个，当均匀性很差时应增加检测样本。,山东建筑大学土木工程学院,115,混凝土中氯离子含量检测,在混凝土中钻取直径100mm，长度50100mm的芯样,氯离子含量,将混凝土芯样破碎后剔除大颗粒骨料，研磨至全部通过0.08mm筛子,用磁铁吸出试样中的金属铁屑，置于105110烘箱中烘干2小时，取出后放入干燥皿中冷却至室温,采用硝酸银滴定法或硫氰酸钾溶液滴定法检测单位质量混凝土中的氯离子含量，再根据配合比可换算为氯离子占水泥重量的百分比。,山东建筑大学土木工程学院,116,混凝土中氯离子含量检测,在抽样检测位置钻取长100150mm的芯样，

50、然后将芯样切割成厚510mm的薄片,氯离子的分布-切片法,测定每一薄片氯离子含量,取几个同层样品氯离子含量实测值的平均值作为该层中点氯离子含量的代表值，绘出沿深度变化的氯离子浓度分布规律曲线,山东建筑大学土木工程学院,117,混凝土中氯离子含量检测,用取粉机由表及里向内分层研磨，每隔1mm、2mm、5mm或10mm磨粉一次,氯离子的分布-分层取粉法,测定粉末的氯离子含量,取几个同层样品氯离子含量实测值的平均值作为该层中点氯离子含量的代表值，绘出沿深度变化的氯离子浓度分布规律曲线,山东建筑大学土木工程学院,118,五、混凝土中硫酸盐含量检测,混凝土中硫酸盐含量及其侵入深度检测时的测区布置、试样制