- 4.60 MB
- 2022-04-29 14:46:08 发布
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
'工程主体结构检测技术主讲人:张志强
第一章概论•1.1、混凝土结构检测的目的和意义•混凝土结构是建设工程中使用最广泛的一种结构形式,它的质量好坏直接影响到工程的结构安全和重要使用功能。通过对混凝土结构的检测,能全面了解结构和构件的质量状况,及时发现质量隐患,为施工质量控制、结构质量验收、质量事故处理、结构质量评价提供依据。结构检测工作为确保工程质量做出重要贡献。
•1.2、混凝土结构检测标准•GB/T50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》•GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》
•1.3、混凝土结构检测的分类和范围•混凝土结构现场的检测可分为工程质量检测和结构性能检测。•工程质量检测•为评定混凝土结构工程质量与设计要求或与施工质量验收规范规定的符合性所实施的检测。•结构性能检测•为评估混凝土结构安全性、适用性、耐久性和抗灾害能力所实施的检测。
•1.3.1、当遇到下列情况之一时,应进行工程质量的检测:•1、涉及结构工程质量的试块、试件以及有关材料检验数量不足;•2、对结构实体质量的抽测结果达不到设计要求或施工验收规范要求;•3、对结构实体质量争议;•4、发生工程质量事故,需要分析事故原因;•5、相关标准规定进行的工程质量第三方检测;•6、相关行政主管部门要求进行的工程质量第三方检测。
•1.3.2、当遇到下列情况之一时,应进行结构性能检测:•1、混凝土结构改变用途、改造、加层或扩建;•2、混凝土结构达到设计使用年限要继续使用;•3、混凝土结构使用环境改变或受到环境侵蚀;•4、混凝土结构受偶然事件或其他灾害的影响;•5、相关法规、标准规定的结构使用期间的鉴定。
接受委托•1.4建筑结构检测初步调查的工作程序与基本要求制订检测方案确定检测方案、签订检测合同确认仪器、设备状态•混凝土结构现场检测工作宜右边程序现场检测复检、补充检测进行。计算分析和结果评价检测报告•
•1.4.1、初步调查•初步调查应以确认委托方的检测要求和制定有针对性的检测方案为目的。初步可采取踏勘现场、搜集和分析资料及询问有关人员等方法。
•1.4.2、检测方案•检测方案应征求委托方的意见。混凝土结构现场检测方案宜包括下列主要内容:•1、工程或结构概况,包括结构类型、设计、施工及监理单位,建造年代或检测时工程的进度等;.•2、委托方的检测目的或检测要求;•3、检测依据,主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料等;•4、检测范围、检测项目和选用的检测方法;•5、检测的方式、检验批的划分、抽样方法和检测数量;•6、检测人员和仪器设备情况;•7、检测工作进度计划;•8、需要委托方配合的工作;•9、检测中的安全和措施。
•1.4.3、仪器、设备•现场检测所用仪器、设备的适用范围和检测精度应满足检测项目的要求。检测时所用的仪器、设备应在检定或校准周期内,并处子正常状态。•1.4.4、人员•现场检测应由本机构不少于两名检测人员承担、所有进入现场的检测人员应经过培训。•1.4.5、现场检测的基本要求如下:•1、现场检测的测区和测点应有明晰标注和编号,必要时标注和编号宜保留一段时间。•2、现场取样的试件或试样应及时标识并妥善保存。•3、当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时,应补充检测或复检,补充检测或复检应有必要的说明。•4、混凝土结构现场检测工作结束后,应及时提出针对由于检测造成的结构或构件局部损伤的修补建议。
•1.5、混凝土结构检测的检测项目和方法••1.5.1、混凝土结构的现场检测项目•1、混凝土力学性能检测;•2、混凝土长期性能和耐久性能检测;•3、混凝土有害物质含量及其效应检测;•4、混凝土构件尺寸偏差与变形检测;•5、混凝土构件缺陷检测;•6、混凝土中钢筋检测;•7、混凝土构件损伤的识别与检测;•8、结构和构件剩余使用年限检测;•9、荷载检测;•10、其他特种参数的专项检测;
•1.5.2、检测方法•1、应根据检测类别、检测目的、检测项目、结构实际状况和现场具体条件选择适当的检测方法。•2、应选用直接法或间接法与直接法相结合的综合检测方法。•3、当同一个检测参数存在多种检测方法时,应尽量选择直观、明了、无损、经济的检测方法。•4、可将实验室对标准试件的试验技术用于现场取样检测,取样试件的尺寸、数量、检测步骤应与试验方法标准的规定一致。
•1.6、检测方式和抽样方法•1.6.1、检测方式•混凝土结构现场检测可采取全数检测或抽样检测两种方式。抽样检测时,宜随机抽取样本。当不具备随机抽样条件时,可按约定方法抽取样本。•1.6.2、全数检测方式•遇到下列情况宜采用全数检测方式:•1.外观缺陷或表面损伤的检查;•2.受检范围较小或构件数量较少;•3.检验参数变异性大或构件状况差异较大;•4.须减少结构的处理费用或处理范围;•5.委托方要求进行全数检测。
•1.6.3、抽样检测方式•批量检测可根据检测项目的实际目的采用计数抽样方法、计量抽样方法或分层计量抽样方法进行检测;当产品质量标准或施工质量验收规范的规定适用现场检测时,也可按相应的规范进行抽样。•分层计量抽样•首先在检验批中抽取区域或构件,然后在抽取的区域或构件上按规定的要求布置测区的抽样方法。•例:以一层楼100根柱为一个检验批,随机抽取20根柱,在每根柱上均匀布置10个测区进行回弹检测。每个测区算出一个混凝土强度换算值,对200个混凝土强度换算值进行数理统计,算出该批混凝土的强度推定值。
1.6.4、抽样检测最小样本容量
1.6.5、计数抽样检测符合性判定
•1.6.6、计量抽样检测批的结果推定•1.对符合正态分布的性能参数可对该参数总体特征值或总体均值进行推定,推定时应提供被推定值的推定区间,标准差未知时计量抽样和分层计量抽样的推定区间限值系数见下表。•2.推定区间的置信度宜为0.90,并使错判概率和漏失概率均为0.05。特殊情况下,推定区间的置信度可为0.85,使漏判概率为0.10,错判概率仍为0.05。•3、混凝土强度计量抽样的检测结果,推定区间的上限值与下限值之差值应予以限制,不宜大于相邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平均值的10%两者中的较大值。•
•4、当检测批的检测结果不能满足2、3条要求时,可提供单个构件的检测结果,单个构件的检测结果的推定应符合相应检测标准的规定。•5、检测批中的异常数据,可予以舍弃;异常数据的舍弃应符合《正态样本异常值的判断和处理》GB4883或其他标准的规定。
•6、检测批的标准差σ为未知时,总体均值μ(0.5分位值)的推定区间应按下式进行计算:•μ=m+ksu0.5•μ=m-ksl0.5•式中μu—均值(0.5分位值)推定区间的上限值;•μ—均值(0.5分位值)推定区间的下限值;l•m—样本均值;•s—样本标准差;
•7、检测批的标准差σ为未知时,计量抽样检测批具有95%保证率的标准值(0.05分位值),的推定区间上限值和下限值可按下式计算:•x=m-ks0.05,u0.05,u•x0.05,l=m-k0.05,ls•式中x—标准值((0.05分位值)推定区间的上限值;0.05,u•x0.05,l—标准值((0.05分位值)推定区间的上限值;•
•1.6.6、计量抽样检测批的判定•当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时,可判定为符合设计要求;当设计要求相应数值大于推定上限值时,可判定为低于设计要求。
1.7、检测报告•1.7.1、基本要求•检测报告应结论明确、用词规范、文字简练,对于容易混淆的术语和概念应以文字解释或图例、图像说明。•1.7.2、应包括内容•1、委托方名称;•2、建设工程概况,包括工程名称、地址、结构类型、规模、施工日期及现状等;•3、设计单位、施工单位及监理单位名称;•4、检测原因、检测目的及以往相关检测情况概述;•5、检测项目、检测方法及依据的标准;•6、检测方式、抽样方法、检测数量及检测位置;•7、检测项目的分类检测数据和汇总结果、检测结果、检测结论;•8、检测日期,报告完成日期;•9、主检、审核和批准人员的签名;•10、检测机构的有效印章。
第二章结构混凝土抗压强度检测•结构或构件混凝土抗压强度的检测,可采用回弹法,超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法等方法,分别遵守下列技术标准的规定。•JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》•JGJ/T294-2013《高强混凝土强度检测技术规程》•CECS02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》•CECS21:2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》•CECS03:2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》•CECS69:2011《拔出法检测混凝土强度技术规程》•2.1、回弹法检测混凝土结构抗压强度•2.1.1、回弹法原理•回弹法是用一个弹簧驱动的重锤,通过弹击杆,弹击混凝土表面,并测出重锤被反弹回来的距离(回弹值),利用回弹值与混凝土抗压强度的相关性,来推定混凝土强度的一种方法。
•设回弹仪的弹击能量为E,由功能原理:•E=A+A+A+A+A+A123456•A—使混凝土产生塑性变形的功;1•A—使混凝土、弹击杆及弹击锤产生弹性变形的功;2•A—弹击锤在冲击过程中和指针在移动过程中因摩擦3损耗的功;•A—弹击锤在冲击过程中和指针在移动过程中克服空4气阻力的功;•A—混凝土产生塑性变形增加自由表面所损耗的功;5•A—回弹仪在冲击时由于混凝土构件的颤动和弹击杆6与混凝土表面移动而损耗的功
•AAAA都很小,当混凝土具有足够刚度3、4、5、6且冲击过程中回弹仪始终紧贴混凝土表面时,均可忽略不计。在一定的弹击能量作用下,A2接近为常数。回弹距离主要取决于A也就是1,混凝土的塑性变形。•2.1.2、回弹法适用范围•适用于普通混凝土抗压强度的检测,不适于于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土强度检测。
1.弹击杆;2.弹击拉簧;3.拉簧座;4.弹击重锤;5.指针块;6.指针片;7.指针轴;8.刻度尺;9.导向法兰;10.中心导杆;11.缓冲压簧;12.柱钩;13.柱钩压簧;14.柱钩销子;15.压簧;16.测零称砣;17.紧固螺母18.尾盖;19.盖帽;20.位环;21.密封球面;22.按钮;23.外壳图2-1回弹仪构造
•2.1.3、回弹仪•1、回弹仪的选用和标准状态•对强度在10MPa~60MPa的结构混凝土,应选用M225型回弹仪(标称动能2.2J);•对强度在C50~C100的结构混凝土,应选用H450型(标称动能4.5J)或H550型回弹仪(标称动能5.5J)。•2、回弹仪标准状态是指回弹仪的标称能量、弹击锤脱钩位置、弹击锤起跳位置、弹击拉簧工作长度、拉伸长度、钢砧率定值等指标满足标准要求的一种状态,确保回弹仪保持标准状态才可能保证检测结果的可靠性。
回弹仪标准状态序号指标名称技术要求最大允许误差1弹击锤脱钩位置(mm)标尺“100”刻线处±0.22弹击锤起跳位置标尺“0”刻线处0~1M22561.5±0.33弹击拉簧工作长度(mm)H450106±0.5H55086±0.5M22575.0±0.34弹击拉簧拉伸长度(mm)H450100±0.5H550100±0.5M22580±25钢砧率定值H45088±2H55083±2指针滑块对应的标尺数值与数字式回弹仪的显示值之差≤1,且两者6示值一致性的钢砧率定值均满足要求
•3、检定和率定回弹仪检定周期为半年,当回弹仪具有下列情况之一时,应由法定计量检定机构进行检定:•1)新回弹仪启用前;•2)超过检定有效期;•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;•4)经保养后,在钢砧上的率定值不合格;•5)遭受严重撞击或其他损害。•
回弹仪的率定应符合下列规定:•1)回弹仪应用洛氏硬度HRC=60土2的钢砧进行率定;•2)率定试验应在室温(5~35)℃的条件下进行;•3)钢砧表面应干燥、清洁,并应稳固地平放在刚度大物体上;•4)回弹值应取连续向下弹击三次的稳定回弹结果的平均值;•5)率定试验应分四个方向进行,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均应为80土2。
4、保养•当回弹仪存在下列情况之一时,应进行保养:•1)回弹仪弹击超过2000次;•2)率定值不合格;•3)对检测值有怀疑。•保养要点:•1)拆开回弹仪后,清洗机芯各零部件,重点清理中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔及冲击面。清理后,在中心导杆上薄薄涂抹钟表油,其他零部件不得抹油;•2)清理机壳内壁,卸下刻度尺,检测指针摩擦力;•3)保养时,不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝;•4)保养后应进行率定。
•2.1.4、检测一般规定•1、资料收集•采用回弹法检测混凝土强度前,宜收集下列资料:•1)工程名称、设计单位、施工单位;•2)构件名称、数量及混凝土类型、强度等级;•3)混凝土配合比;•4)混凝土浇筑、养护情况及浇筑日期;•5)相关施工图纸和施工记录;•2、单个构件的检测•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个或受检构件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m时,每个构件测区数量可适当减少,但不应少于5个。
•2)相邻两测区间距不应大于2米,测区离构件端部或与施工缝边缘距离不宜大于0.5m,•不宜小于0.2m,•3)测区宜选在能使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面。当不满足这一要求时,也可选在使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面。检测泵送混凝土强度时,测区应选在混凝土浇筑侧面。•4)测区宜布置在两个对称的可测面上,当不能满足这一要求时,也可布置在同一可测面上。在构件重要部位及薄弱部位应布置测区,并应避开预埋件。测区面积不宜大于0.04m2。•5)测区表面应为混凝土原面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢及蜂窝、麻面。必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处,打磨后的表面应扫清残留的粉末状碎屑;
•6)对于弹击时可能产生颤动的薄壁、小型构件,应进行固定。•3.批量检测•对混凝土生产工艺、强度等级相同,原材料、配合比、养护条件基本一致且凝期相近的一批同类构件应采用批量检测。按批量检测时,应随机抽取构件,抽检数量不宜少于同批构件的30%且不宜少于10件。•4.钻芯修正•钻芯修正数量不少于6个,宜使用标准芯样。采用修正量方式进行修正:
cc•f=f+∆cu,i1cu,i0totc•∆=f-ftotcor,mcu,m0•2.1.5、检测步骤1.回弹值测量测量回弹值上,回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面、先慢后快、读数后快速复位。每一测区应读取16个回弹值,每一测点的回弹值应精确至1。测点宜在测区内均匀分布,相邻两点净距离不宜小于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。如确认弹击到气孔或石子上,可重新弹击。
2.碳化深度测量1)回弹值测量完毕后,应在有代表性的测区上测量碳化深度值,测点数不少于构件测区数的30%,应取其平均值作为该构件每个测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值;2)碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应对于混凝土碳化深度;3)孔洞中的粉末和碎屑应除净,并不得用水擦洗;4)应采用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界限清楚时,再用深度测量工具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;5)应取三次测量的平均值作为检测结果,并应精确至0.5mm。6)碳化深度小于0.5mm时按0算,大于6mm按6mm计算.
•3、回弹值计算•计算测区平均回弹值时,应从测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值,然后将余下的10个回弹值按下式计算其算术平均值。10•NiR=i=1m10•式中R一测区平均回弹值,精确至0.1m•Ni一第i个测点的回弹值。•当回弹仪处于与浇筑侧面成非水平方向弹击时,或在非浇筑侧面上弹击时,应按下式予以修正:•非水平方向Rttt=R+Rmma•浇筑表面Rbbb=R+Rmma•当回弹仪为非水平方向且测试面为混凝土的非浇筑侧面,应先对回弹值进行角度修正,并对修正后的回弹值进行浇筑面修正。
•4.测强曲线•混凝土强度换算值可采用全国统一测强曲线、地区测强曲线或专用测强曲线。检测机构宜按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的顺序选用测强曲线。•行业标准JGJ/T23-2011中提供了适用于非泵送混凝土、泵送混凝土的两条统一测强曲线。统一测强曲线适用于:•1)蒸汽养护出池经自然养护7d以上,且混凝土表层为干燥状态;•2)自然养护且龄期为(14~1000)d;•3)抗压强度为(10.0~60.0)MPa
•当有下列情况之一时,测区混凝土强度不能按统一测强曲线进行强度换算:•1)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;•2)特种工艺成型的混凝土;•3)检测部位曲率小于250mm;•4)潮湿或浸水混凝土。•5、混凝土强度推定值计算•按测强曲线计算测区的混凝土强度换算值后,需根据若干个测区的推定强度,对一个构件或一批同强度等级混凝土的构件,计算出混凝土强度推定值:•1)当构件测区数小于10个时,应按下式计算:•f=fcu,ecu,min•2)构件的测区强度值中出现小于10.0MPa时,应按下式确定:•f10.0MPcu,e≤
•3)当构件测区数不小于10个时,应按下式计算:•fcu,e=mfcu-1.645Sfcu•式中m—构件测区强度换算值的平均值(MPa),精确fcu至0.1MPa•S一构件测区强度换值的标准差(MPa),精确fcu至0.1MPa•4)当按批量检测时,应计算该批构件所有测区混凝土强度换算值的平均值和标准差。再按下式进行计算:•fcu,e=m-1.645Sfcufcu
•5)、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逐个检测:•当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时:•S>4.5MPafcu•当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa且不大于60MPa时:•S>5.5MPafcu
•2.1.6、检测报告•报告编号检测依据结构形式工程名称构件名称建设单位混凝土生产单位施工单位检测仪器检测环境监理单位回弹仪检定证号设计单位检测日期报告日期监督单位见证人委托单位检测原因见证单位
回弹法两个概念1.测区混凝土强度换算值:由测区的平均回弹值和碳化深度值通过测强曲线计算得到的该测区的现龄期混凝土抗压强度值,与混凝土立方体抗压强度值对应。2.结构或构件混凝土强度推定值:强度换算值总体分布中保证率不低于95%的结构或构件中的混凝土抗压强度值,与混凝土立方体抗压强度标准值对应。回弹法操作要领1.回弹仪轴线应始终与混凝土测试面垂直。2.弹击过程中弹击杆应紧贴混凝土测试面不移动。3.回弹施压应缓慢均匀,在弹击锤脱钩前不得施加冲力。
•2.2、超声回弹综合法•2.2.1、基本原理•超声回弹综合法是利用回弹法检测混凝土表面硬度,超声法检测混凝土内部超声波速,并以此两项测试指标综合推定混凝土抗压强度的一种无损检测方法。回弹值与混凝土强度的关系前已述及,混凝土波速与混凝土弹性模量、密实度等有关,也与混凝土强度有相关性。结合两种方法推定混凝土抗压强度可提高检测的精确度和可靠性。•2.2.2、适用范围•适用于检测普通混凝土抗压强度,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、剥落的混凝土。
•2.2.3仪器设备•1.回弹仪•测定回弹值时,应采用M225型回弹仪。回弹仪的技术要求、率定、检定、维护保养均与JGJ/T23—2011中对回弹仪的要求相同。•2.超声仪与换能器•超声仪有模拟式和数字式两类,目前在工程检测领域基本上使用数字式(以下超声仪均指数字式超声仪)。超声仪应满足下列要求:•1)具有波形清晰、显示稳定的示波装置;•2)声时最小分度值为0.1us;•3)具有分度值为1dB的信号幅度调整系统;•4)接收放大器频响范围10~500kHz,总增益不小于80dB,接收灵敏度不大于50uV;
•5)具有采集、储存数字信号并进行数据处理的功能;•6)具有手动游标测读和自动测读两种方式。当自动测读时,在同一测试条件下,在1h内每5分钟测读一次声时值的差异不超过±0.2us。•7)自动测读时,在显示器的接收波形上,有光标指示声时的测读位置。•8)换能器的工作频率宜在50kHz~100kHz范围内。换能器实测主频与标称频率相差不应超过±10%。•
•2.2.4、回弹值和声速的测量和计算•1.检测数量•1)按单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,每个构件上测区数量不应少于10个;•2)同批构件按批抽样检测时,构件抽样数不应少于同批构件的30%,且不应少于10件;对一般施工质量的检测和结构性能的检测,可按照GB/T50344的规定抽样;同批构件的认定与JGJ/T23—2011相同;•3)对某一方向尺寸不大于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.测区布置•超声回弹法对测区布置的要求与JGJ23—2011中对回弹法测区布置在测试面部位、测区间距、测试面表面的要求相同。但区别在于:•1)超声回弹法采用对测、角测时每个测区包含超声波发射面和接收面两个测试面;•2)当采用对测时,测区应布置在两个相对面上,测区面积为200×200mm2;•3)当采用角测时,测区应布置在两个相邻面上,测区面积为200×200mm2;•4)当采用平测时,测区布置在同一面上,测区面积为400×400mm2。
超声波角测示意图
•3.回弹检测及计算•对每一测区,应先检测回弹值再检测超声波速。其回弹检测及计算与JGJ/23—2011相同,区别在于:•1)采用对测和角测时测量回弹值应在构件测区内的发射和接收面各弹击8点,共弹击16点;•2)采用单面平测时,可在超声波的发射和接收测点之间弹击16点;•3)不测碳化深度。•当测试时回弹仪处于非水平状态和/或测试面非浇筑侧面,则应进行修正,修正方法及修正值与JGJ/23—2011相同。
•4.声速检测及计算•1)超声测点应布置在回弹测试的同一测区内但不宜与弹击点重叠,每一测区3个测点。超声检测宜优先采用对测和角测,当不具备对测和角测条件时,可采用单面平测。•2)超声检测时换能器辐射面应通过耦合剂与混凝土测试面良好耦合;使用耦合剂是为了填满换能器辐射面与混凝土测试面之间的微小空隙,排除其间的空气和杂物,使之达到完全接触,减少声波在界面的反射。•3)只有在同一个测区内所得的回弹值和声速值才能作为推算强度的综合参数,不同测区的测值不可混淆。•3)声时测量应精确至0.1us,超声距离测量应精确至1mm,且测量误差不应超过±1%,声速计算应精确至0.01km/s。•
•4)当在混凝土浇筑侧面对测时,测区混凝土声速代表值应根据该测区3个测点的混凝土声速值,按下列公式计算:•1i=3li•v=—∑——3i=1t-ti0•v—测区混凝土中声速代表值(km/s)•l—第i个测点的测距(mm),角测时为了[(l)2+(l)2]0.5i12•t、t—第i个测点的声时读数(us)、声时初读数i0•
•5)当在混凝土浇筑顶面或底面检测时,测区声速代表值应按下式修正:•v=βva•v—修正后的声速代表值(km/s)a•β—超声波测试面的声速修正系数,在混凝土浇筑顶面或底面对测或斜测时,β=1.034;在混凝土浇筑顶面平测时,β=1.05,在混凝土浇筑底面平测时,β=0.95.•6)平测时宜采用同一构件的对测声速v与平测声速v之比dp求得修正系数,对平测声速进行修正。
•2.2.5、混凝土强度推定•1.本规程强度换算方法适用于符合下列条件的普通混凝土:•1)使用普通原材料、掺合料、外加剂,人工或一般机械搅拌的混凝土或泵送混凝土;•2)自然养护;•3)龄期7~2000d;•4)混凝土强度10~70MPa。•2.结构或构件某个测区的混凝土抗压强度换算值,可求得修正后的该测区回弹代表值Ra和声速Va代表值后,优先采用专用测强曲线或地区测强曲线换算而得。•3.当无专用或地区测强曲线时,可经验证后,按全国统一测强曲线进行换算,也可按下列公式计算:•粗骨料为卵石f=0.0056V1.439R1.769cu,iaiai•粗骨料为碎石f=0.0162V1.656R1.410cu,iaiai
•4.当结构或构件的材料及龄期与测强曲线采用的材料及龄期有较大差异时,应采用同条件立方体试件或钻取混凝土芯样试件的抗压强度进行修正。试件数量不应少于4个。此时,采用上式计算测区抗压强度换算值应乘以下列修正系数η。•n•η=10c—f/f∑cu,icu,ini=1
•5.混凝土强度推动值确定•1)当构件测区数小于10个时,应按下式计算:•f=fcu,ecu,min•2)构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0MPa的值时,该构件的混凝土抗压强度换算值f取小于10.0MPa。cu,e•3)当构件测区数不小于10个或按批量检测时,应按下式计算:•f=m-1.645Scu,effcucu
•6、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逐个检测:•1)当该批构件混凝土抗压强度平均值小于25MPa时:•S>4.5MPafcu•2)当该批构件混凝土抗压强度平均值不小于25MPa且不大于50MPa时:•S>5.5MPafcu•3)当该批构件混凝土强度平均值大于50MPa时:•S>6.5MPafcu
•2.3、钻芯法检测混凝土抗压强度•2.3.1、钻芯法原理•结构混凝土强度的钻芯法检测是使用专用钻机直接从结构上钻取芯样,并根据芯样的抗压强度推定结沟混凝土抗压强度的一种微破损现场检测方法。由于钻芯法是由圆柱状芯样抗压强度推定立方体试件抗压强度,除了形状不同外,本质上是一种参数,因此,被普遍认为是一种直观、可靠的方法。•2.3.2、适用范围•适用于检测结构中强度不大于80MPa的普通混凝土强度•2.3.3、强度检测•2.3.3.1、基本规定•1.标准芯样•取芯质量符合要求且芯样公称直径为100mm、高径比为1:1的混凝土圆柱体试件。
•2.抗压试验的芯样试件宜使用标准芯样试件,其公称直径不宜小于骨料最大粒径的3倍;也可采用小直径芯样试件,但其公称直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍。•在条件许可的情况下应尽量采用标准芯样试件,小芯样试件尺寸小,离散性更大,受钻芯扰动也更大,加工精度更难保证,几个因素都会造成其准确性下降。•3.钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土强度推动值;也可用于钻芯修正方法修正间接强度检测方法得到的混凝土抗压强度换算值。•2.3.3.2、检测批强度推定值确定•1.钻芯法确定检测批的混凝土强度推动值时,芯样试件的数量应根据检测批容量确定,可按照GB/T50344或GB/T50784执行。标准芯样试件的最小样本量不宜小于15个,小直径芯样试件的最小样本容量应适当增加。•2.芯样应从检测批的结构构件中随机抽取,每个芯样应取自一个构件或结构的局部部位,取芯位置应符合要求。
•3.检测批的混凝土强度推定值应计算推定区间,推定区间的上限值和下限值按下列公式计算:•上限值f=f-kscu,e1cu,cor,m1cor•下限值fcu,e2=fcu,cor,m-k2scor•f——芯样试件的混凝土抗压强度平均值(MPa),精确至cu,cor,m0.1MPa;•f——混凝土抗压强度推定上限值(MPa),精确至0.1MPa;cu,e1•f——混凝土抗压强度推定下限值(MPa),精确至0.1MPa;cu,e2•kk——推定区间上限值系数和下限值系数,按附表差得;1、2•s——芯样试抗压强度样本的标准差(MPa),精确至cor0.1MPa;
•4.f和f所构成推定区间的置信度宜为0.85,f和fcu,e1cu,e2cu,e1cu,e2•的差值不宜大于5.0MPa和0.1f的较大值。cu,cor,m•5.宜以f作为检测批混凝土强度的推定值cu,e1•2.3.3.3、单个构件强度推定值确定•1.钻芯确定单个构件的混凝土强度推动值时,有效芯样试件的数量不应少于3个;对较小构件,有效芯样试件数量不得少于2个。•2.单个构件的混凝土强度推定值不再进行数据的舍弃,而应按有效芯样试件混凝土抗压强度值中的最小值确定。•2.3.3.4、钻芯修正•1.对间接测强方法进行钻芯修正时,宜采用修正量的方法,也可采用其他形式的修正方法。•钻芯修正有总体修正量、对应样本修正量、对应样本修正系数、异议对应修正系数四种修正方法。
•2.当采用修正量的方法时,芯样试件的数量和取芯位置应符合下列要求:•1)标准芯样试件的数量不应少于6个,小直径芯样试件数量宜适当增加;•2)芯样应从采用间接检测方法的结构构件中随机抽取;•3)当采用的间接检测方法为无损检测方法时,钻芯位置应与间接检测方法相应的测区重合;•4)当采用的间接检测方法为有损检测方法时,钻芯位置应布置在相应测区的附近。
•3.钻芯修正后的换算强度可按下列公式计算:•f=f+∆fcu,i0cu,icc•∆f=f-fcu,cor,mcu,mjc•f——修正后的换算强度;cu,i0c•f——修正前的换算强度;cu,ic•∆f——修正量;•f——所用间接检测方法对应芯样测区换cu,mjc算强度的平均值。•4.用钻芯修正方法确定检测批的强度推定值时,应采用修正后的平均值和标准差,也就是平均值修正,标准差不变。
•2.3.4检测设备•1.钻芯机•钻芯机是钻芯法的基本设备,它的主要作用是从混凝土结构上钻取芯样。•钻芯机应具有足够的刚度、操作灵活、固定和移动方便、并应有水冷却系统。•通常钻孔取芯机由机架、驱动部分、减速部分、进钻部分及冷却和排渣系统五部分所组成。•钻取芯样宜采用人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有肉眼可见的裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。
•2.锯切机和磨平机•用来锯切芯样,并将之磨平,使芯样尺寸满足要求。•3.端面补平装置(见下图)•对芯样端面进行加工,除保证端面平整外,还应保证端面与芯样轴线垂直。•4.钢筋位置定位仪•探测钢筋位置,使芯样能在避开钢筋的部位钻取。最大探测深度不应小于60mm,探测位置偏差不宜大于±5mm。•5.塞尺和测角仪•用于测量芯样的垂直度和端面平整度,以控制芯样质量。
•磨平时采用端面磨平机,也可用硫磺或水泥净浆或砂浆补平。补平器如图所示。1一芯样;2—夹具;3—立柱;4—齿条;5一手轮;6—底板;7——硫磺;8—套模;9—水泥浆芯样端面补平器
•2.3.5、芯样的钻取•1.选择钻芯部位•芯样宜在结构或构件的下列部位钻取:•1)结构或构件受力较小的位置,如梁宜选择次梁中点和端部之间的位置;•2)混凝土强度具有代表性的位置;•3)避开主筋、预埋件和管线的位置,应使用探测仪先探查清楚拟钻芯位置的钢筋及管线分布,再确定钻芯部位;•4)便于钻芯机安放与操作的部位。•2.芯样的钻取•在选定的取芯部位上将钻机就位,使钻机主轴与混凝土表面垂直,并用钻机上的固定装置,把钻机固定。•接通水、电,若为三相电机,接电时应检查电机旋转方向是否正确,然后即可安装钻头,用进钻操作手柄调节钻头位置,逐渐进钻。同时,调整好冷却水流量,一般为3一5L/min,出水口水温不得超过30℃。•钻到顶定深度后将钻头提出,用长度约为300mm,宽度为20mm,并与钻头弧度一致的带梢扁钢插人钻孔缝隙中。用小锤敲击扁钢,芯样即可在底部剪断。用夹钳或钢丝活套从钻孔中将芯样取出。•应当及时对芯样做好标记,记录钻取位置、长度及外观质量。若长度及外观质量不能满足要求则应重新钻取,
•3.钻孔的修补•钻孔取芯后,结构物上留下的圆孔必须及时加以修补。一般可采用以合成树脂为胶结料的细石聚合物混凝土,也可采用微膨胀水泥细石混凝土,修补时应充分清除孔中污物。修补后应妥善养护,保证新填混凝土与结构母体的良好结合。•一般来说,即使修补后构件的承载能力仍有可能低于未钻孔前的承载能力,所以,钻孔取芯数量不宜过大,也不宜在一个部位集中钻孔。
•2.3.6、芯样的加工•芯样的质量会显著的影响强度测试值,应予以特别重视。芯样的尺寸、端面平整度、端面与轴线垂直度、是否含有钢筋及所含钢筋方向,都会对强度测试值造成影响。其中,端面平整度的影响最显著,而对端面平整度的控制最困难。•1、芯样试件内不宜含有钢筋,当不能满足此要求时,应符合下列规定:•1)标准芯样试件,每个试件内最多只允许有两根直径小于10mm的钢筋;•2)公称直径小于100mm的芯样试件,每个试件内最多只允许有一根直径小于10mm的钢筋;•3)芯样内钢筋应与芯样试件的轴线基本垂直并离开端面10mm以上。
•2.芯样补平•芯样锯切后宜用磨平机磨平端面。承受轴向压力芯样试件的端面,也可采取下列处理方法:•1)用环氧胶泥或聚合物水泥砂浆补平;•2)抗压强度低于40MPa的芯样试件,可采用水泥砂浆、水泥净浆或聚合物水泥砂浆补平,补平厚度不宜大于5mm;也可采用硫磺胶泥补平,补平层厚度不宜大于1.5mm。•3.在试验前应测量芯样试件的尺寸:•1)平均直径用游标卡尺在芯样试件中部相互垂直的两个位置上测量,取测量的平均值作为试件的直径,精确至0.5mm;•2)芯样高度应钢尺测量,精确至1mm;•3)垂直度用量角器测量芯样试件两个端面与轴线的夹角,精确至0.1º;•4)平整度用钢板尺靠在芯样端面上,一面转动钢板尺,一面用塞尺测量钢板尺与芯样端面间的缝隙。
•4.尺寸偏差与外观质量•芯样试件尺寸偏差与外观质量超过下列要求时,相应测试数据无效:•1)芯样试件的实际高径比(H/d)小于要求高径比的0.95或大于1.05;•2)沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差大于2mm;•3)抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内大于0.1mm;•4)芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1º;•5)芯样试件有裂缝或有其他较大缺陷。
•2.3.7、芯样试件的试验和计算•1.芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。•2.当结构工作条件比较潮湿,需确定潮湿状态下混凝土的强度时,芯样试件宜在20±5℃的清水中浸泡40~48小时,从水中取出后立即进行试验。•3.芯样试件的抗压强度值可按下式计算:•fcu,cor=Fc/A•fcu,cor——芯样试件的混凝土抗压强度值(MPa);•Fc——芯样试件的抗压强度测得的最大压力(N);•A——芯样试件的抗压截面面积(mm)
•2.3.7、影响钻芯法准确性的因素•采用钻芯法检测混凝土强度,是一种直观、准确、可靠的检测方法,目前在工程检测领域得到广泛应用。在实践中,也发现很多影响其准确性的因素,如对这些因素控制不好,可能造成检测数据的严重失真,下面是一些在试验中容易被忽略的因素:•1.端面平整度•芯样平整度如超过了0.1mm/100mm,对强度测试值有很大的降低,按我们的经验,强度降低有可能达到30%。端面不平整时,芯样端面与试验机压板不能形成完全接触,造成内部应力不均,使测试值降低,有可能因此一定要严格控制端面平整度
•2.端面和/或压板有细渣•端面和/或压板有细渣时,芯样受压的受力模式有点像劈裂抗拉,在细渣附近形成了拉应力,混凝土抗拉强度很低,所以在拉应力较大的部位形成微裂缝,随着荷载的增大,裂缝逐渐扩展,最后贯穿整个芯样,这时芯样试件已分裂为二部分,这时的压力试验实际上是对分裂的二块芯样进行试验,其强度测试值也必然降低。•其实当端面不平整表现为端面一点或几点比其他部分突出时,也有这种效应。•3.芯样未放在压板正中心位置•试验机压板是球形支座,其加压合力只能与上下压板中心连线重合。当芯样未放在压板正中心位置时,其加压合力不在芯样正中心部位,芯样偏心受压,强度测试值降低。
•这种情况的出现除了与检测人员意识不够有关外,也可能是因为试验机压板过大,检测人员不容易将芯样对中。应此,在满足试验机量程、精度的要求下,尽量使用较小的压板,在压板上还应画出压板中点及相应的同心圆,以便于将芯样对中。•4.压板球座不能自动与端面贴平•压板球座不能自动与端面贴平时,芯样端面与试验机压板不能形成完全接触,造成内部应力不均;随着压板给予芯样的荷载增加,芯样给予压板的反力也增加,当压板在芯样给予的较大不平衡反力下强制调整时,会给芯样一个冲击荷载,两种效应叠加,造成芯样强度测试值降低。应此,试验机球座需要经常清理,清理干净后涂上一层薄油,以使其能灵活转动,能与试验试件接触面自动贴平。
•5.钢筋•芯样中可以含有与芯样轴线成90°±10°方向的钢筋,如钢筋方向不在上述角度范围内,对芯样强度测试值影响很大,不能作为有效芯样使用。因为钢筋与混凝土的界面为钢筋混凝土中的薄弱面,抗剪强度较低,当芯样受压时,芯样会沿着钢筋—混凝土界面剪切破坏,这样得出的芯样抗压强度不能真正反映混凝土的真实抗压强度。•6.芯样保存环境•芯样取出后应妥善保存,不能受冻。•
•2.4、拔出法检测混凝土抗压强度•2.4.1、拔出法原理•拔出法是通过拉拔安装在混凝土中的锚固件,测定极限拔出力,并根据预先建立的极限拔出力与混凝土抗压强度之间的相关关系推定混凝土抗压强度的检测方法。拔出法包括后装拔出法和预埋拔出法。•在硬化混凝土的测试部位上钻孔、磨槽、嵌入锚固件后进行拉拔试验,称为后装拔出法。•对预先埋置在混凝土中的锚盘进行拉拔试验,称为预埋拔出法。•2.4.2、适用范围•拔出法适用于混凝土抗压强度为10.0MPa~80.0MPa的既有结构和在建结构混凝土强度的检测和推定。•使用拔出法检测混凝土强度的前提,是要求被测结构或构件的混凝土表层与内部质量一致。当混凝土表层与内部质量有明显差异时,根据情况采取措施后可进行检测。例如,遭受冻害、化学腐蚀、火灾及高温等损伤属于表层范围内时,由于拔出法检测部位面积不大,测点不多,所以将薄弱的表层混凝土除清干净后可进行检测。
•后装拔出法适用于既有建筑的混凝土强度检测,也可用于在建工程的混凝土施工质量控制。当需要测定预制构件或在建工程构件混凝土早期强度时,应优先采用预埋拔出法。•2.4.3、仪器设备•1.技术要求•钻孔机、磨槽机、锚固件及拔出仪等试验装置的制造质量及拔出仪的计量精度直接关系到拔出试验的测试精度,因此拔出试验装置必须具有制造工厂的产品合格证,计量仪表必须具有法定计量单位检定合格证。拔出法检测装置可采用圆环式或三点式(见下图)。•1)圆环式后装拔出法检测装置的反力支承内径d宜为55mm,锚3固件锚固深度h宜为25mm,钻孔直径d宜为18mm。1•2)圆环式预埋拔出法检测装置的反力支承内径d3宜为55mm,锚固件锚固深度h宜为25mm,拉杆直径d宜为10mm,锚盘直径d宜12为25mm。
•3)三点式后装拔出法检测装置的反力支承内径d宜3为55mm,锚固件锚固深度h宜为35mm,钻孔直径d宜为122mm。1—拉杆2—锚盘3—反力支承圆环式预埋拔出法检测装置
1—拉杆;2—对中圆盘;1—拉杆;2—胀簧;3—胀簧;4—胀杆;3—胀杆;4—反力支承5一反力支承三点式后装拔出法圆环式后装拔出法试验装置示意图试验装置示意图
•2.拔出仪•拔出仪的加荷装置一般采用油压系统,由手动式油泵的油压使油缸的活塞产生很大的拔力。测力显示装置可采用数显式或指针式。•国内外的拔出试验装置,在构造形式和规格等方面不尽相同,但其工作原理基本一致。常用的拔出仪反力支承有圆环式和三点式两种。圆环支承拔出仪、三点支承拔出仪。
•拔出仪技术性能宜满足下列要求:•1.测试最大拔出力宜为额定拔出力的20%~80%;•2.圆环式拔出仪的拉杆及胀簧材料极限抗拉强度不应小于2100MPa;•3.工作行程对于圆环式拔出试验装置不少于4mm;三点式拔出试验装置下少于6mm;•4.测力装置应具有峰值保持功能;•5.运行示值误差为±2%F·S。•拔出仪应每年至少校准一次,当遇下列情况之一时,应重新校准:•1.更换液压油后;•2.更换测力装置后;•3.经维修后;•4.拔出仪出现异常时。
•3.钻孔机•钻孔机宜采用金刚石薄壁空心钻。簿壁空心钻钻出的孔形规整,它需要冷却钻头的供水装置。为了便于保证钻出的孔与混凝土表面垂直,并且钻孔深度一次到位,钻孔机宜带有控制垂直度及深度的装置。•4.磨槽机•磨槽机由电钻、金刚石磨头、定位圆盘及冷却水装置组成,磨槽机中的定位圆盘,是用来控制环形槽的深度及保证环形与混凝土孔垂直度的。•5.锚固件•锚固体由胀簧和胀杆组成。胀簧锚固台阶宽度b=7.5mm。锚固件目前国内都采用胀簧,它具有安装方便、锚固可靠、可重复使用等优点。
•2.4.4、试验基本要求•1.为了全面了解有关混凝土质量的情况,拟定合理的试验计划,很好地进行检测及出具检测报告。试验前宜具备下列的有关资料:•1)工程名称及设计、施工、建设单位的名称;•2)结构或构件名称、设计图纸及图纸要示的混凝土强度等级;•3)粗骨料品种、最大粒径及混凝土配合比;•4)混凝土浇筑和养护情况以及混凝土的龄期;•5)结构或构件存在的质量问题。•2.为了保证成孔尺寸,拔出试验前,对钻孔机、磨槽机、拔出仪工用状态是否正常及钻头、磨头、锚固件的规格、尺寸是否满足成孔尺寸要求,均应检查。如有不符合要求时应予更换。
•2.4.5、后装拔出法•后装拔出法可采用圆环式拔出仪或三点式拔出仪进行试验。•1.测点布置•1)按单个构件检测时。应在构件上均匀布置3个测点。当3个拔出力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个测点即可;当最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于中间值的15%(包括两者均大于中间值的15%)时,应在最小拔出力测点附近再加测2个测点;单个构件主要指柱、梁、板、墙、基础,对于大型构件或结构可划分为若干个区域按单个构件进行检测。•2)当同批构件按批抽样检测时,抽检数量应符合GB/T50344规定。每个构件宜布置1个测点,且最小样本容量不宜小于15个;符合下列条件的构件可作为同批构件:•①混凝土强度等级相同;•②混凝土原材料、配合比、施工工艺、养护条件及龄期基本相同;•③构件种类相同;•④构件所处环境相同。
•3)测点宜布置在构件混凝土成型的侧面,如不能满足这一要求时,可布置在混凝土浇筑面;•4)在构件在受力较大及薄弱部位应布置测点,相邻两点的间距不应小于250mm,当采用圆环式拔出仪时,测点距离构件边缘不应小于100mm;当采用三点式拔出仪时,测点距离构件边缘不应小于150mm;测试部位的混凝土厚度不宜小于80mm;•5)测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。•6)测试面应平整、清洁、干燥、对饰面层、浮浆等应予以清除,必要时进行磨平处理。•圆环支承,其底环面应与混凝土面完全接触,不能有空隙,当测试面不平整时,就会出现空隙,反力支承边界约束条件不能保证平整较差时应进行磨平处理。三点支承,由于是点接触,对测试面的平整度要求并不高,只要大致平整就可以。
•2.钻孔与磨槽•在钻孔过程中,钻头应始终与混凝土表面保持垂直,钻孔垂直度偏差时影响测试精度的主要因素之一,因此垂直度偏差不应大于3度。•在混凝土孔壁环形槽时,磨槽机的定位圆盘应始终仅靠混凝土表面回转,磨出的环形槽形状应规整。为锚固可靠以及保证测试精度,成孔尺寸应满足以下要求:1)钻孔直径d1允许偏差为+1.0mm;2)钻孔深度h1应比锚固深度h深20-30mm;3)锚固深度h应符合规范规定,允许误差为±0.5mm;4)环形槽深度c不应小于胀簧锚固台阶宽度b。
•3.拔出试验•1)胀簧的锚固台阶应全部嵌入环形槽以保证锚固可靠。如锚固台阶未完全嵌入环形槽内时,在拔出试验中会出现锚固件滑移,或者锚固台阶断裂现象,使拔出试验不能正常进行或带来很大的测试误差。•2)拔出仪应与锚固件用拉杆连接对中,并与混凝土表面垂直。•3)施加拔出力应连续均匀,其速度应控制在0.5kN/s-1.0kN/s。施加拔出力的速度大小对极限拔出力有影响,如果速度快或者施加冲击力,将导致极限拔出力偏高。•4)施加拔出力至混凝土开裂破坏、测力显示器读数不再增加时的最大值称为极限拔出力。记录极限拔出力值精确至0.1kN。
•5)在拔出试验中出现下列情况,可视为异常现象:锚固件在混凝土孔内滑移或断裂;被测构件在拔出试验时出现断裂;反力支撑内的混凝土仅有小部分破损或被拔出,而大部分无损伤;在拔出混凝土的破坏面上,有超过规程规定的粗骨料;有蜂窝、空洞、疏松等缺陷;有泥土、砖块、煤块、钢筋、铁件等异物;当采用圆环式拔出检测装置时,试验后在混凝土表面上见不到完整的环形压痕;在支承环外出现混凝土裂缝。•6)拔出试验后,对混凝土破损部位,应用高于构件混凝土强度的细石混凝土或水泥砂浆等进行修补。
•2.4.6、预埋拔出法•预埋拔出法应采用圆环式拔出仪进行试验。•1.一般规定•1)预埋件的布点数量和位置应预先规定确定。对单个构件检测时,应至少设置3预埋点;当同批构件按批抽样检测时,抽检数量应符合GB/T50344规定,且构件最小样本容量不宜小于15个,每个构件预埋点数宜为1个。•2)预埋点的间距不应小于250mm,预埋点离构件边缘的距离不应小于100mm;预埋点部位的混凝土厚度不宜小于80mm;预埋件与钢筋边缘的净距离不应小于钢筋直径。•3)检测前,应确认预埋件未受损伤。预埋拔出试验应按下列步骤进行:安装预埋件、浇筑混凝土、拆除连接件、拉拔锚盘。
•2.安装预埋件•1)将锚盘、定位杆和连接圆盘组成预埋件,预埋件外表面涂上一层机油或隔离剂。•2)在浇筑混凝土之前,将预埋件安装在测点部位模板内测。连接罗盘必须牢固固定,确保在浇筑混凝土时不会移动。•3)拆模后应先将定位杆旋松;进行拔出试验前,应把连接罗盘和定位杆拆除。•3.拔出试验•1)先将拉杆一端穿过小孔旋入锚盘中,另一端与拔出仪连接;•2)拔出仪的反力支承应均匀压紧混凝土测试面,反力合力应与拉杆和锚盘处于同一轴线,以保证锚盘与拉拔系统垂直。
•3)施加拔出力应连续均匀,加荷速度应控制在0.5kN/s~1.0kN/s。•4)进行破坏试验时,拔出力应施加至混凝土破坏,测力显示器读书不再增加为止。当试验目的为质量控制,当拔出力达到要求即可停止试验。记录的拔出力值应精确至0.1kN。•5)当出现下列情况之一时,可采用后装拔出法补充检测。•①单个构件检测时,预埋件损伤或数据异常导致有效测点数不足3个;•②按批抽样检测时,预埋件损伤或数据异常导致样本容量不足15个,无法按批评定。
2.4.7、混凝土强度换算及推定每个构件的拔出力代表值,按照回归方程计算构件的混凝土强度换算值。当单个构件混凝土强度均匀性较好时,不必加测,为提高保证率,将最小值作为该构件拔出力代表值;当混凝土强度均匀性不好时,须在附近加测2个测点。按批抽检评定方法与回弹法相同。
•第3章超声法检测混凝土缺陷•3.1、基本原理•当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时,超声波在其中传播的声时、波幅和频率(下简称声学参数)测量值应该基本一致。如果某部分混凝土存在裂缝、空洞或不密实区,便破坏了混凝土的均一性,形成的混凝土—空气界面会影响混凝土声学参数测量值,使声时值变长,波幅和频率降低。分析超声波声学参数的变化,就可判断混凝土的缺陷和损伤情况。•3.2、仪器设备•超声测缺陷对超声波检测仪和换能器的要求与超声回弹法对仪器的要求基本相同,只是对超声波检测仪增加了下列两项要求:•1.波形显示幅度分辨率应不低于1/256,波形最大储存长度不宜小于4kb;•2.宜具有幅度谱分析功能(FFT功能)•现在普遍使用的数字超声检测仪很容易满足这两项要求。
•3.3、声学参数测量•3.3.1、一般规定•1.测位混凝土表面应清洁、平整,必要时可用砂轮磨平或用高强度的快凝砂浆抹平。•2.在满足首播幅度测读精度的条件下,应选用较高频率的换能器。•3.检测时应避免超声传播路径与附近钢筋轴线平行,如无法避免,应使两个换能器连线与该钢筋的最短距离不小于超声测距的1/6。•4.采用数字式超声仪检测声学参数,如使用自动测读功能,当声时自动测读光标所对应的位置与首波前沿基线弯曲的起始点有差异或波幅自动测读光标所对应的位置与首波峰顶(或谷底)有差异时,应重新采样或改为手动游标读数。
•3.3.2、首波声时的确定•虽然施加在发射换能器上的电信号是很窄的脉冲,但经电声转换后,在检测仪上显示的是一组有很长延续时间(可达几百微秒)的波形,造成这种波形变化的原因是声脉冲信号在混凝土中传播时,材料内部界面所引起的声波绕射、折射、反射及波形转换,将波束分离成不同频率的波,先后到达接收探头,并叠加在一起形成接收波。•首波声时就是最先到达接收探头的波前声时。确定好首波起始点直接关系到首波声时的准确测读。从下图可见,接收信号前沿弯曲点b的声时读数,代表发射声波到达接收换能器的最短时间,即首波声时。只有b点声时读数与最短声程对应,并作为计算声速的依据。•测读首波声时前应设置声时初读数t,平面换能器声时初读0数t可按厂家说明书设置。0
•首波起点位置会受接收波形影响,在正常情况下,接收信号的首波近似于正弦波,但有时由于试件内部构造因素的影响,或由于换能器与试体的耦合等原因,而造成波形畸变,这时,也易对起点位置造成误读,而引起显著的读数误差,这种情况应尽可能避免。当发生这种畸变波现象时,应对该测点进行探伤检测,检验是否有内部缺陷。
•3.3.3、波幅测量•波幅测量的目的是比较超声波在相同的混凝土内传播时能量的变化情况。有缺陷的混凝土,超声波在“固一气”界面发生散射、绕射,造成声能不同程度的损失,首波幅度必然下降。数字式超声仪只需将幅度游标调至与首播波峰(或波谷)相切,即可读出首波波幅值。•3.3.4、频率测量•将声时光标分别调至首波及其相邻波的波峰(或波谷)读取声时差值Δt(us),取1000/Δt(kHz)首波主频。•
•3.4、浅裂缝检测•3.4.1、单面平测法•当结构的裂缝部位只有一个可测表面,可采用单面平测法检测,平侧时应在裂缝的被测部位以不同的测距同时按跨缝和不跨缝布置测点进行声时测量,•1.不跨缝声时测量•如图所示,将T、R换能器置于裂缝附近同一侧,以两个换能器内边缘间距l’=100、150、200、250mm……分别读声时值t。绘制“时—距”坐标图。ib跨缝的声时测量•2.跨缝声时测量•如图所示,将T、R换能器分别置于以裂缝为轴线的对称两侧,以l’=100、150、200、……分别读声时值t0。i
例:某工程地下室剪力墙混凝土设计强度等级为C40,在混凝土竣工验收时发现10多条纵向裂缝,缝宽为肉眼可辩~0.4mm,业主要求采用超声波检测这些纵向裂缝的深度。因地下室剪力墙只有一个可测面,故采用单面平测法检测,在每处检测部位布置不过缝测点9对,T、R换能器内边缘测距:=50、100、150、200、250、300、350、400、450(mm);跨过缝的测点4~5对。参见图所示。不过缝测点声时值测完后用回归处理:l=a+bti(mm);a、b为回归系数。其中a为换能器声程修正的直线方程的截距,混凝土声速v=b(km/s)。
检测部位布置
平测时——距图
超声波检测混凝土裂缝深度原始记录及计算
•3.4.2、双面斜测法•当结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面时,可采用斜测法检测。其方法如图所示,将T、R换能器分别置于对应测点1、2、3……的位置,读取相应声时值和波幅值,及频率值。
•3.4.3、裂缝判断斜测法时,如T、R换能器的连线通过裂缝,则接收信号的波幅和频率明显降低。根据波幅和频率的突变,可以判定裂缝深度以及是否沿平面方向贯通。3.5、深裂缝检测•1.被检测结构应满足下列要求:•1)允许在裂缝两旁钻测试孔。•2)裂缝中不得充水或泥浆。•2.被测结构上钻取的测试孔应满足下列要求:•1)孔径应比换能器直径大于5~10mm。•2)孔深应至少比裂缝预计深度深700mm,测试如浅于裂缝深度,则应加深钻孔。•3)对应的两个测试孔,必须始终于裂缝两侧,其轴线应保持平行。•4)两个对应测度孔的间距宜为2000mm,同一结构的各对应测孔间距应相同。•5)孔中粉末碎屑应清理干净。•6)宜在裂缝一侧多钻一个较浅的孔,测试无缝混凝土的声学参数,供对比判别之用。
•3.测试方法•深裂缝检测应选用频率为20~60kHz的径向振动式换能器,并在其接线上作出等距离标志(一般间隔100~500mm)。•测试前应先向测试孔中注满清水,然后将T和R换能器分别置于裂缝两侧的对应孔中,以相同高程等间距从上至下同步移动,逐点读取声时、波幅和换能器所处的深度。•5.裂缝深度判定•以换能器所处深度(d)与对应的波幅值((A)绘制d-A坐标图(如图3-17所示),随着换能器位置的下移,波幅逐渐增大,当换能器下移至某一位置后,波幅达到最大并基本稳定,该位置所对应的深度便是裂缝深度d。
•3.6、不密实区和空洞检测•1.进行混凝土不密实区和空洞检测时,结构的被测部位及测区应满足以下要求:•1)被测部位应具有一对(或两对)相互平行的测试面。•2)测区的范围除应大于有怀疑的区域,还应有同条件的正常混凝土进行对比,且对比测点数不应小于20。•3)在测区布置测点时,应避免T,R换能器的连线与附近的主钢筋轴线平行。•2.测试方法•内部缺陷的检测应采用穿透法。在实际结构及构件检测中,不可能在全部面积上进行全面探测,一般均选择主要受力部位及对施工质量有怀疑的部位进行详细探测。当需详细探测的面积较大时,可用多级网络法描出等声时线,并逐步缩小测区的方法,这样可防止漏,同时又避免了大面积的细测。网络的大小可视构件大小而定,例如第一级网络采用30cm间中,然后在声时变化的点上再划出二级网络(例如10cm),将各等声时点连接起来即成“等声时线”,在等声时线的范围中,声时最长的点即为该缺陷区的“中心位置”。
•根据被测结构实际情况,可按下列方法之一布置换能器:•1.结构具有两对互相平行的测试面时可采用对测法,其测试方法如下图所示。
•(2)结构中只有一对互相平行的测试面时可采用斜测法,即在测区的两个相互平行的测试面上,分别画出交叉测试的两组测点位置,如右图所示。•(3)当结构的测试距离较大时,为了提高测试灵敏度,可在测区适当位置钻出平行于侧面的测试孔,测孔深度视需要而定.结构侧面采用平面换能器,用黄油耦合,测孔中采用径向振动式换能器,用水藕合,换能器布置如下图所示。
•3.数据处理与判断•1)先判断声学参数异常测点,将所有异常测点全部判断出来。•2)判断出异常测点后,可根据异常测点的分布情况,按下式进一步判别其相邻点是否异常:•X0=mx-λ2×sx或X0=mx-λ3×sx•当测点布置为网格状时取λ、当单排布置测点时取λ23。•3)当测区中某些点声时值(或声速值)、波幅值(或频率值)被判为异常值时,可结合异常测点的分布及波形情况。确定混凝土内部缺陷的范围。•4)当混凝土质量不均匀时,声学参数标准差较大,异常值判据较低,可能使有缺陷的部位被判断为正常测点,从而掩盖了内部缺陷,造成漏判。
•3.7、结合面质量检测•混凝土结合面,系指前后两次浇筑间隔时间较长的混凝土之间所形成的接触面,如施工缝、修补加固界面等。•1.混凝土结合面检测时,被测部位及测点的确定应满足以下要求:•(1)测试前应查明结合面的位置及走向,以正确确定被测部位及布置测点。•(2)结构的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面的一对平行测试面。•(3)所布置的测点应避开平行声波传播方向的主钢筋或预埋铁件。•2.测试方法•混凝土结合面质量检测可采用对测法或斜测法,下图布置测点。•布置测点时应注意以下几点:•(1)使测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位。•(2)各对T、R换能器连线的倾斜角及测距应相等。•(3)测点的间距视结构尺寸和结合面外观质量情况而定,一般不宜大于300mm。
•3.数据处理及判定•1)某一测区各测点声学参数分别按本章3.6节方法进行统计和异常值判断。•2)当测点数无法满足统计法判断时,可将通过结合面测点的声学参数与不通过结合面测点的声学参数进行比较,若通过结合面测点的声学参数显著低时,即可判为异常测点。•3)当通过结合面的某些测点的数据被判为异常,并查明无其他因素影响时,可判定混凝土结合面在该部位结合不良。
•3.8、表面损伤层检测•混凝土表面损伤层检测指混凝土因冻害、高温或化学浸蚀等所引起的混凝土表面损伤厚度的检测。•1.检测表面损伤厚度时,被测部位和测点的确定应满足以下要求:•(1)根据结构的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布置测区。•(2)结构被测表面应平整并处于自然干燥状态,且无接缝和饰面层。•(3}测点布置时应避免T、R换能器的连线方向与附近主钢筋的轴线平行。•2测试方法•表面损伤检测宜选用频率较低的平面换能器(见下图)。•3.数据处理与判断(见下图)
•3.9、用超声仪测量空气声速进行自身校验
•2.空气声速测量值计算•3.空气声速的计算值•空气的声速计算值应按下式计算:•4.空气声速测量值的误差:
3.10径向振动式换能器声时初读数(t)的测量0
•当采用一只厚度振动式换能器和一只径向振动式换能器进行检测时,声时初读数可取该厚度振动式换能器和该径向振动式换能器的初读数之和的一半。
•第4章混凝土中钢筋检测•4.1、钢筋保护层厚度和钢筋间距检测•4.1.1、抽检数量•钢筋保护层厚度检验的结构部位和构件数量,应符合下列要求:•1.钢筋保护层厚度检验的结构部位,应由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定;•2.对非悬挑梁板类构件,应各抽构件数量的2%且不少于5个构件进行检验;•3.对悬挑梁,应抽取构件数量的5%且不少于10个构件进行检测;当悬挑板少于10个时,应全数检测。(GB50204-2015大幅增加了对悬挑构件的抽样数量。)•3.对悬挑板,应抽取构件数量的10%且不少于20个构件进行检测;当悬挑板少于20个时,应全数检测。•4.对选定的梁类构件,应对全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验;对选定的板类构件,应抽取不少于6根纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验。对每根钢筋,应在有代表性的不同部位量测3点取平均值。•5.钢筋保护层厚度的检验,可采用非破损或局部破损的方法,也可采用非破损方法并用局部破损方法进行校准。当采用非破损方法检验时,所使用的检测仪器应经过计量检定,检测操作应符合相关规程的规定。
•4.1.2、仪器设备•1.钢筋探测仪应配备校准试件进行校准,建议检测前后都进行校准。•2.当混凝土保护层厚度为10~50mm时,混凝土保护层厚度检测的允许误差为±1mm。•4.1.3、检测步骤•1.进行检测前,宜根据设计图纸了解钢筋配置情况。•2.确定钢筋位置,并将钢筋位置逐一标出。•3.量测钢筋保护层厚度和钢筋间距。
4.1.4、数据处理和评定•1、钢筋保护层厚度•混凝土钢筋保护层厚度是指结构构件中最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)外边缘至构件表面的最小距离。应此,纵向受力钢筋如不是最外层钢筋,其测试值不能直接用来与设计保护层厚度比较以判断是否合格,必须减去最外层箍筋直径后才能比较。•每根钢筋须选择三个有代表性的不同测点进行保护层厚度检测,每测点重复测两次,如每个测点的两次测值相差不大于1mm,则取6次测值的平均值作为这根钢筋的代表值。•2、钢筋保护层厚度评判值混凝土结构钢筋保护层厚度应以设计要求为准,但应满足《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)要求:如受力钢筋保护层厚度不应小于钢筋的公称直径;设计年限为50年的混凝土结构,最外层钢筋保护层厚度应符合规范表8.2.1要求;混凝土强度等级不大于C25,保护层厚度应比表8.2.1增加5mm。
构件类型梁板技术要求25mm15mm钢筋保护层厚度设计要求且不应小于钢筋的公称直且不应小于钢筋的公称直径径+10mm+8mm允许偏差-7mm-5mm构件数量的2%且不少于5根,抽查构当有悬挑构件时,抽取的构件55件数量中悬挑类构件所占比例不宜小于50%抽查总点数3530合格点数3428不合格点数12超过允许偏差1.5倍的点数00合格率97.1%93.3%结论符合规范要求符合规范要求
•4.2、钢筋锈蚀•1.水泥水化后会析出Ca(OH)2,Ca(OH)2溶于水中析出OH-离子,在混凝土中形成碱性环境,抑制了钢筋的锈蚀,所以混凝土对钢筋形成保护。•2.混凝土—钢筋体系的电位越低,Fe的失电子能力越强,钢筋越容易锈蚀。通过测试钢筋电位,即可判断钢筋锈蚀的可能性。•3.电位是相对的,规范中采用铜—硫酸铜作为参考电极,测量钢筋与参考电极之间的电位差,以电位差值来判断钢筋锈蚀的可能性及锈蚀程度。•4.如检测环境温度在(22±5)℃之外,测试电位差须进行温度修正。
•《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2015)的结构实体检测•一.回弹—取芯法•1.适用范围•当未取得同条件养护试件强度或同条件养护试件强度不合格时,可采用回弹—取芯法进行检验。回弹—取芯法只适用于规范中规定的混凝土结构子分部工程验收中的混凝土强度实体检验,不可扩大范围使用。•2.抽样方法•以同一强度等级的柱、墙、梁、板为一验收批进行抽样,排除截面高度小于300mm的梁和边长小于300mm的柱;样品应在各类构件中均匀抽取,抽取最小数量应符合规范规定。•各类构件的抽检比例应大致相同,以保证抽检的均匀性。•
•3.检验龄期•本方法的检验凝期与同条件养护试件的检验凝期相同,一般为达到600℃·d时对应的凝期。所以同一检验批构件的浇筑时间应基本相同,检测前应查阅施工记录予以确定。•4.检测方法•对同一检验批抽取的构件,每个构件应选取不少于5个测区进行回弹检测,但不需检测碳化深度。•对每个构件5个测区中的最小测区回弹平均值进行排序,并在最小的3个测区各钻取1个芯样。芯样检测要求与钻芯法相同。即回弹法测序、钻芯法测强。
•5.结果评定•对同一检验批,当三个芯样的抗压强度算术平均值不小于设计要求混凝土强度等级值的88%,最小值不小于设计要求混凝土强度等级值的80%时,结构实体混凝土强度可判为合格。•6.如回弹—取芯法检测不合格,应委托检测机构按国家相关标准进行检测。•二.楼板厚度•1.检测方法•检测悬挑板厚度,应取距离支座0.1m处,沿宽带方向取包括中心位置在内的随机3点取平均值;检测非悬挑板的厚度,应在同一对角线上量测中间及距离两端各0.1m处,取3点平均值。•2.允许偏差•板厚允许偏差改为+10、-5(不是+8、-5)'
您可能关注的文档
- 企业管理培训PPT
- 2011-715商务礼仪培训PPT
- 汽车行业潜在失效模式及后果分析培训PPT
- 浙江杰能科技设备有限公司-销售人员培训PPT
- 质量意识培训PPT-师伟
- 现场管理培训PPT精益生产 5S现场改善车间班组
- 珠宝营业员珠宝顾问培训PPT
- 班组安全文化建设培训PPT
- 都市圈销售部入职培训PPT--胡家荣
- 现场管理培训车间日常管理培训PPT
- 房颤欧美指南培训PPT
- 危险化学品安全培训PPT职业危害及其预防
- 混凝土缺陷修补方案教学培训PPT
- 职前教育环保知识培训PPT
- 王先伟律师2013新版清单培训PPT
- 环境保护法及环保意识培训PPT
- 现场管理班组长培训PPT
- 班组长管理技巧培训PPT