水利水電工程質(zhì)量培訓(xùn)主講人：

曾力(武漢大學(xué))二O一O年三月十一、現(xiàn)場混凝土質(zhì)量檢測1、混凝土抗壓強(qiáng)度2、混凝土內(nèi)部缺陷檢測3、混凝土裂縫深度檢測4、碾壓混凝土現(xiàn)場相對壓實(shí)度檢測5、碾壓混凝土層間允許間隔時間的測定6、碾壓混凝土層間原位直剪試驗(yàn)(平推法)7、鋼筋位置和保護(hù)層厚度檢測8、混凝土中鋼筋半電池電位測定9、混凝土結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn)

1、混凝土抗壓強(qiáng)度(1)回彈法混凝土表面硬度測定混凝土強(qiáng)度，適合范圍10~60MPa測點(diǎn)數(shù)：16個，舍去最大3個和最小3個非水平方向修正值：向上修正值為+、向下修正值為-碳化深度修正值：fccn=fccnoC，碳化越深，C值越小在推定混凝土強(qiáng)度時,宜優(yōu)先采用專用混凝土強(qiáng)度公式(2)超聲波法實(shí)測超聲波在混凝土中的傳播速度推測混凝土強(qiáng)度根據(jù)各測點(diǎn)強(qiáng)度的離散性評價混凝土的均勻性不適合抗壓強(qiáng)度45MPa以上、鋼筋布置過密(3)超聲回彈綜合法適合于有相對兩個測試面結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(4)取芯法芯樣要求：長徑比≥1.0、直徑≥2Dmax、3個一組換算要求：長徑比=1.0時，系數(shù)取1.00；換成15cm立方體強(qiáng)度時，φ10×10取1.00試樣在試驗(yàn)前需放置在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)一周(5)射釘法(6)拔除法τi—剪切面上的剪應(yīng)力，MPa系統(tǒng)應(yīng)提前檢查與率定剪斷以后，沿前斷面繼續(xù)進(jìn)行剪切試驗(yàn)稱抗剪試驗(yàn)，又稱摩擦試驗(yàn)Q—剪切面上的總水平荷載，應(yīng)減去滾軸排的摩擦阻力，N式中Ｋ——相對壓實(shí)度，%在試體兩側(cè)靠近剪切面的四個角點(diǎn)處，用砂漿埋固好測量試體位移的標(biāo)點(diǎn)4、碾壓混凝土現(xiàn)場相對壓實(shí)度檢測注意：不同環(huán)境下的層面允許間隔時間是不同的可否在碾壓現(xiàn)場壓實(shí)表觀密度的測定試體兩側(cè)靠近剪切面的四個角點(diǎn)處，至少布置水平向和垂直向測表各1支（共8只），以便測量試體的變形碳化深度修正值：fccn=fccnoC，碳化越深，C值越小碾壓混凝土相對壓實(shí)度按下式計(jì)算：現(xiàn)場壓實(shí)表觀密度建筑物的外部碾壓混凝土，相對壓實(shí)度不得小于98%

2、混凝土內(nèi)部缺陷檢測(1)原理4個聲學(xué)參數(shù)：聲時（波速）、振幅、頻率、波形(2)參數(shù)利用聲波在混凝土中傳播的不連續(xù)性判斷缺陷部位

3、混凝土裂縫深度檢測(1)方法（鉆孔）對測法、雙面斜測法、平測法

碾壓混凝土的表觀密度試驗(yàn)室振實(shí)表觀密度現(xiàn)場壓實(shí)表觀密度

現(xiàn)場壓實(shí)表觀密度的測定測定使用設(shè)備——表面型核子水分密度計(jì)為什么規(guī)定在碾壓完畢20min的碾壓混凝土層面測定

為什么要取不同深度三個測值的平均值

4、碾壓混凝土現(xiàn)場相對壓實(shí)度檢測

碾壓混凝土相對壓實(shí)度按下式計(jì)算：

式中Ｋ——相對壓實(shí)度，%Dc——現(xiàn)場壓實(shí)表現(xiàn)密度，kg/m3Dm——配合比設(shè)計(jì)理論表觀密度，kg/m3

《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》(DL/T5112－2000)規(guī)定

建筑物的外部碾壓混凝土，相對壓實(shí)度不得小于98%內(nèi)部碾壓混凝土，相對壓實(shí)度不得小于97%

碾壓混凝土壩存在層面層面的物理力學(xué)性能不如碾壓混凝土本體隨著層面間隔時間的延長，層面的物理力學(xué)性能變差層面允許間隔時間直接鋪筑允許時間墊層鋪筑允許時間冷縫5、碾壓混凝土壩層間允許間隔時間的測定測定原理

水泥凝膠體的凝結(jié)過程存在由凝聚結(jié)構(gòu)向結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變凝結(jié)過程及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變可用測定慣入阻力的方法感知影響混凝土凝結(jié)硬化的因素（配合比、環(huán)境溫濕度、陽光、風(fēng)速等）層面允許間隔時間及相應(yīng)慣入阻力值的確定可以根據(jù)水工設(shè)計(jì)對混凝土層面物理力學(xué)性能要求的不同，通過室內(nèi)試驗(yàn)確定允許的層面間隔時間和相應(yīng)的慣入阻力值；根據(jù)此慣入阻力值于現(xiàn)場進(jìn)行層面允許間隔時間的控制現(xiàn)場實(shí)時層面質(zhì)量的檢控方法

從現(xiàn)場碾壓混凝土拌和物中篩取砂漿試樣40升在平倉后的碾壓混凝土層某一預(yù)定位置挖取面積40cm×40cm，深20cm的坑，將砂漿裝入坑內(nèi)并刮平，表面略高出碾壓混凝土表面在砂漿表面覆蓋一層尼龍編織布，砂漿與碾壓混凝土拌和物一起碾壓，碾壓后，除去覆蓋編織布，與碾壓混凝土暴露在相同外界環(huán)境中測定在該環(huán)境下砂漿的慣入阻力-歷時曲線獲得對應(yīng)室內(nèi)慣入阻力的時間即層面允許間隔時間注意：不同環(huán)境下的層面允許間隔時間是不同的可否在碾壓混凝土層面上直接測定試驗(yàn)方法適用范圍

用于壩體混凝土與巖體接觸面，碾壓混凝土自身和層間結(jié)合的原位抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)直剪試驗(yàn)（平推法）正應(yīng)力和剪應(yīng)力直接施加在碾壓混凝土層面上當(dāng)沿層面進(jìn)行剪斷時稱抗剪斷試驗(yàn)；剪斷以后，沿前斷面繼續(xù)進(jìn)行剪切試驗(yàn)稱抗剪試驗(yàn)，又稱摩擦試驗(yàn)

6、碾壓混凝土層間原位直剪試驗(yàn)（平推法）試體制備

試驗(yàn)體數(shù)量：4~5塊

試驗(yàn)體尺寸：不小于0.5m×0.5m

（切割）

試體間的凈距：不少于1.5倍試體的最短邊長

待碾壓混凝土強(qiáng)度大于10MPa后，按預(yù)定布置，人工鑿除試體四周，直至試驗(yàn)層面在放水平千斤頂?shù)奈恢?，繼續(xù)下挖至能放水平千斤頂為度

在試體受推方向兩側(cè)適當(dāng)位置，用手風(fēng)鉆各鉆2個直徑50mm，深1.5m～2.0m的錨筋孔，用以埋設(shè)施加垂直荷載的反力錨筋在試體兩側(cè)靠近剪切面的四個角點(diǎn)處，用砂漿埋固好測量試體位移的標(biāo)點(diǎn)試驗(yàn)體試驗(yàn)前試坑內(nèi)沖水，使試體及其基層飽和，直至試驗(yàn)前抽水試驗(yàn)齡期按設(shè)計(jì)規(guī)定，一般為90d或180d主要儀器設(shè)備與安裝

安裝垂直加荷系統(tǒng)、水平加荷系統(tǒng)、荷載及變形測量系統(tǒng)

注意：系統(tǒng)應(yīng)提前檢查與率定垂直加荷系統(tǒng)必須與剪切面垂直，垂直合力應(yīng)通過剪切面中心水平推力應(yīng)通過預(yù)定的剪切面（層面）試體兩側(cè)靠近剪切面的四個角點(diǎn)處，至少布置水平向和垂直向測表各1支（共8只），以便測量試體的變形水平千斤頂安裝測表分布及安裝試驗(yàn)步驟

垂直荷載施加方法每組4～5個試體上，分別施加不同的垂直荷載，其中最大垂直荷載，一般不小于設(shè)計(jì)應(yīng)力

每個試體的預(yù)定施加垂直荷載，分4～5級施加；每5min加一級，加荷后立即讀取垂直位移，5min后再讀一次，即可施加下一級荷載；加到預(yù)定荷載后，仍按上述規(guī)定讀取垂直位移，當(dāng)連續(xù)兩次垂直位移讀數(shù)之差不超過1%mm時，即視穩(wěn)定，可以開始施加水平荷載

水平（剪切）荷載施加方法施加的荷載分級：開始應(yīng)按預(yù)估最大剪切荷載的1/10分級均勻等量施加當(dāng)所加荷載引起的水平位移為前一級荷載引起位移的1.5倍時，加荷分級改為1/20施加，直至剪斷荷載的施加方法：5min加荷一次水平位移的測讀每級荷載施加前后各測讀一次水平位移。臨近剪斷時，應(yīng)密切注視和測記壓力變化與相應(yīng)的水平位移（壓力和位移同步觀測）

抗剪斷試驗(yàn)結(jié)束后，檢查、調(diào)整各項(xiàng)設(shè)備和儀表，用同一方法沿剪斷面進(jìn)行抗剪（摩擦）試驗(yàn)抗剪（摩擦）試驗(yàn)的水平荷載可參考抗剪斷試驗(yàn)終止點(diǎn)穩(wěn)定值進(jìn)行分級試驗(yàn)過程中，凡碰表、調(diào)表、換表、千斤頂漏油、補(bǔ)壓，試體松動、掉塊、出現(xiàn)裂縫等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄全組試驗(yàn)結(jié)束，翻轉(zhuǎn)試體，測量剪切面積；對剪切面的外觀特征：破壞型式、膠結(jié)密實(shí)性、起伏情況、擦痕范圍等，詳加描述和錄像反映層面破壞情況試驗(yàn)要點(diǎn)

施力方向應(yīng)與試驗(yàn)體幾何軸線一致；水平荷載通過層面施加，法向荷載垂直層面并通過原點(diǎn)與層面正交理論上水平荷載應(yīng)沿面施加，實(shí)際操作會有困難，但是偏心距不得大于邊長（剪切方向試件邊長）的5%，以減少附加彎矩對剪切面應(yīng)力分布的影響為施加法向荷載所設(shè)置的橫梁和立柱必須有足夠剛度，以免影響法向荷載的施加法向荷載加荷系統(tǒng)必須具有調(diào)壓保載功能加荷系統(tǒng)現(xiàn)場組裝精度，尤其是施加法向荷載的橫梁、立柱和液壓千斤頂?shù)慕M合，是否能保證法向荷載垂直層面且通過原點(diǎn)施加，對試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要試驗(yàn)結(jié)果處理

按下式計(jì)算各預(yù)定垂直荷載下，作用于剪切面上的應(yīng)力：

式中：σi—剪切面上的法向應(yīng)力，MPaτi—剪切面上的剪應(yīng)力，MPaP—剪切面上的總垂直荷載，包括：千斤頂出力、設(shè)備質(zhì)量及試體質(zhì)量，NQ—剪切面上的總水平荷載，應(yīng)減去滾軸排的摩擦阻力，NF—剪切面積，mm2根據(jù)各項(xiàng)預(yù)定垂直荷載下的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力，在坐標(biāo)圖上作σ~τ直線，并用最小二乘法或作圖法求得公式（11-27）中的和：

式中：τ——極限抗剪強(qiáng)度，MPaσ——法向應(yīng)力，MPaf’——摩擦系數(shù)，MPaC‘——粘聚力，MPa當(dāng)波束穿過砼缺陷區(qū)時，反映為波幅

提高降低中斷不變鉆孔取芯法測試混凝土強(qiáng)度時，以下

種操作符合《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352-2006的要求：截取長徑比為3的試樣測定軸心抗壓強(qiáng)度。芯樣在切割成符合要求的長度后，端面不需進(jìn)行進(jìn)一步加工處理。試樣在試驗(yàn)前需放置在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)一周。只能根據(jù)長徑比為1的試件的抗壓強(qiáng)度，換算成150mm×150mm×150mm立方體的抗壓強(qiáng)度。根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001，混凝土拌和生產(chǎn)過程中，砂子、小石的含水量每

檢測1次。4h8h臺班天鋼筋保護(hù)層厚度檢測方法主要有

鉆孔或剔鑿等局部破損法超聲波法電磁感應(yīng)法雷達(dá)法采用回彈法測強(qiáng)，當(dāng)測區(qū)強(qiáng)度為30.0MPa～39.5MPa時，若碳化深度分別為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mm，則下面

的碳化深度修正值是正確的：0.93、0.93、0.93、0.93、0.930.68、0.73、0.80、0.86、0.930.68、0.73、0.93、0.86、0.800.93、0.86、0.80、0.73、0.68在試體兩側(cè)靠近剪切面的四個角點(diǎn)處，用砂漿埋固好測量試體位移的標(biāo)點(diǎn)適合于有相對兩個測試面結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測f’——摩擦系數(shù)，MPa影響混凝土凝結(jié)硬化的因素（配合比、環(huán)境溫濕度、陽光、風(fēng)速等）換算要求：長徑比=1.3、混凝土裂縫深度檢測根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001，混凝土拌和生產(chǎn)過程中，坍落度每應(yīng)檢測1～2次。測定在該環(huán)境下砂漿的慣入阻力-歷時曲線獲得對應(yīng)室內(nèi)慣入阻力的時間即層面允許間隔時間測點(diǎn)數(shù)：16個，舍去最大3個和最小3個剪斷以后，沿前斷面繼續(xù)進(jìn)行剪切試驗(yàn)稱抗剪試驗(yàn)，又稱摩擦試驗(yàn)τi—剪切面上的剪應(yīng)力，MPa水平推力應(yīng)通過預(yù)定的剪切面（層面）荷載的施加方法：5min加荷一次4、碾壓混凝土現(xiàn)場相對壓實(shí)度檢測4個聲學(xué)參數(shù)：聲時（波速）、振幅、頻率、波形直接鋪筑允許時間根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001，混凝土拌和生產(chǎn)過程中，坍落度每

應(yīng)檢測1～2次。2h4h8h臺班用超聲波法判斷混凝土內(nèi)缺