1、土木工程試驗,羅維剛,蘭州理工大學土木工程學院 2010年03月01日,E-mail: ,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,第7章 結構無損檢測,檢查的內容： 1）材料物理力學性能檢查 2）結構裂縫檢查 3）結構損傷檢查 4）結構變形檢查 5）結構連接部位的檢查 6）圈梁檢查 7）墻體穩(wěn)定性檢查 8）施工質量檢查,7.1 砌體結構檢測,7.1.1概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.1 砌體結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING

2、. LUT.,接受委托,檢測報告,計算分析和結果評價,制定檢測方案,確認儀器設備狀況,調 查,現(xiàn)場檢測,補充檢測,7.1.1概述,砌體結構檢測的工作程序及準備：,回彈法 應使用HT75型回彈儀； 檢測的測批、單元、塊材的數(shù)量均應滿足檢測樣本容量的要求和該規(guī)范中的推定區(qū)間的要求； 回彈測點應布置在外觀質量合格的砌塊的條面上，每塊砌塊的條面上布置5個測點，測點應避開氣孔等缺陷位置，且測點之間應留有一定距離； 進行計算強度換算值，但是要經過試驗驗證； 求出的換算強度為代表值按標準確定推定區(qū)間； 回彈的結果宜配合取樣檢驗驗證。,7.1 砌體結構檢測,7.1.2砌塊材性無損檢測,SCHOOL OF CI

3、VIL ENGNIEERING. LUT.,1.推出法（push out method） 2.筒壓法（column compression method） 3.砂漿片剪切法（mortar flake method） 4.回彈法（rebound method） 5.點荷法（point load method） 6.射釘法（power actuated shot method）,7.1 砌體結構檢測,7.1.3 砌筑砂漿強度無損檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,回彈法 當平均碳化深度d1.0mm時： 當平均碳化深度1.0mmd3.0mm時： 當平均碳化深度d

4、3.0mm時：,7.1 砌體結構檢測,7.1.3 砌筑砂漿強度無損檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,1.扁頂法 2.原位軸壓法 3.原位單剪法 4.原位單磚雙剪法,7.1 砌體結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.1.4 砌體強度檢測,1.砌筑方法檢測 2.灰縫質量檢測 3.砌體偏差檢測 4.砌體中的鋼筋檢測 5.砌體構造檢測,7.1 砌體結構檢測,7.1.5 砌筑質量與構造檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,1. 砌體結構裂縫檢測 2. 砌筑構件或砌體結構的傾斜 3. 基

5、礎的不均勻沉降 4. 砌體結構損傷檢測,7.1 砌體結構檢測,7.1.6 損傷與變形檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,1.檢測分類 工程質量檢測： 試塊、試件以及有關材料檢驗數(shù)量不足；抽測結果達不到設計要求；施工質量有懷疑或爭議；工程質量事故，需要分析事故的原因、確認事故責任；行政主管部門要求進行的工程質量第三方檢測； 結構功能性檢測： 混凝土結構改變用途、改造、加層或擴建前的評定； 混凝土結構達到設計使用年限要繼續(xù)使用的評定； 混凝土結構使用環(huán)境改變或受到環(huán)境侵蝕后的評定； 混凝土結構的可靠性評定； 災害災后的應急檢查和鑒定； 相關標準規(guī)定的結構運行期

6、間的評定。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.1 概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,2.檢測內容 1）幾何量檢測； 2）物理力學性能檢測； 3）化學性能檢測； 4）混凝土材料強度檢測； 5）混凝土材料內部缺陷檢測。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.1 概述,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,1）回彈法； 2）超聲法； 3）超聲回彈綜合法； 4）后裝拔出法； 5）鉆芯法。,混凝土抗壓強度的現(xiàn)場檢測應提供結構混凝土在檢測齡期相當于150mm立方體抗壓強度特征值的推定值。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.2 混凝土抗

7、壓強度檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,是根據(jù)混凝土的表面硬度與抗壓強度存在一定的相關性而發(fā)展起來的一種混凝土強度測試方法。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.2.1回彈法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,回彈法的適用范圍,A只適用于齡期為141000d范圍內自然養(yǎng)護； B評定強度在1060MPa的普通混凝土； C不適用于內部有缺陷或者遭化學腐蝕、火災、冰凍的混凝土和其他品種混凝土。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,回彈法檢測混凝土強度的基本步驟,1）檢

8、測準備； 2）測區(qū)的布置； 3）回彈值的測定； 4）混凝土碳化深度的測定； 5）數(shù)據(jù)處理及回彈值的修正。 A求測區(qū)平均回彈值 B回彈儀角度修正 C澆筑面修正 D碳化修正 E泵送修正 F強度推定,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,1）檢測準備 抽樣檢測主要用于在相同的生產工藝條件下，強度等級相同、原材料和配合比基本一致且齡期相近的混凝土結構或構件。被檢測的試件應隨即抽取不少于同類結構或構件總數(shù)的30，還要求測區(qū)總數(shù)不少于100個。 2）測區(qū)的布置 規(guī)程規(guī)定，取一個結構或構件作為1個評點時，每個構件的測區(qū)數(shù)不少于10個。并盡可能均勻布置

9、。 3）回彈值的測定 同一測點只允許彈擊1次，測點宜在測面范圍內均勻分布，每個測點的回彈值讀數(shù)準確至1度，相鄰測點的凈距不小于20mm 。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,4）混凝土碳化深度的測定 鑿孔，1的酚酞酒精溶液，未碳化的混凝土變?yōu)榧t色精確到0.5mm，取其平均值。 5）數(shù)據(jù)處理及回彈值的修正 A 求測區(qū)平均回彈值 ： 從每一測區(qū)的16個回彈值中剔除其中3個最大值和3個最小值，取余下的10個回彈值的平均值作為該測區(qū)的平均回彈值，取一位小數(shù)。 B 回彈儀角度修正： C 澆筑面修正 D 碳化修正 E 泵送修正 F 強度推定,7

10、.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,混凝土強度與其彈性模量、密度等密切相關，而根據(jù)彈性波動理論，超聲波在彈性介質中的傳播速度又與彈性模量、密度這些參數(shù)之間存在以下關系：,測試原理就是聲速與混凝土的彈性性質有密切關系，而混凝土彈性性質相當程度上反映強度大小，因此可以通過建立混凝土由超聲聲速與混凝土強度的相關關系，來測試混凝土的強度。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2.2.2

11、超聲法,回彈表面、硬度、塑性性質、碳化、低等級混凝土誤差大、長齡期值較高、含水率高回彈值低。,超聲整個斷面、彈性性質、高等級混凝土不敏感、對長齡期不敏感、含水率高聲速高。,內外結合、取長補短、測量范圍增大、不受齡期影響、精度提高。,卵石：A0.0038 B=1.23 C=1.95 碎石：A0.008 B=1.72 C=1.57,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.2.3超聲-回彈綜合法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,直接在混凝土構件上鉆芯樣，通過芯樣抗壓強度直接推定結構的混凝土強度的方法。,半破損方法 數(shù)量有限 3個（最少2個） 尺寸限制100mm（最大骨

12、料粒徑2倍）以上、避免鋼筋、受力較小、易安裝鉆芯機 芯樣直徑、高度、垂直度、平整度要求 強度換算 與其他非破損方法結合使用 可檢測裂縫深度、受凍受火的損傷程度等缺陷,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.2.4鉆芯法,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,（1）檢測項目：,a.開裂：裂縫出現(xiàn)的位置及時刻。,b.度量：裂縫寬度、長度和深度。,c.走向：裂縫發(fā)展的過程和趨勢。,7.

13、2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.3 混凝土裂縫檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫產生的原因 第1類：由變形引起的裂縫，也稱為非結構性裂縫 ； 第2類：由外荷載引起的裂縫，也稱為結構性裂縫、受力裂縫 。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫特征,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,斜 壓,剪 壓,斜 拉,彎 剪,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢

14、測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫寬度 裂縫對比卡 讀數(shù)顯微鏡 光學讀數(shù)顯微鏡,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫深度 1）超聲波單面平測技術,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫深度 2）超聲波雙面斜測技術,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,裂縫深度 3）超聲波檢測深

15、裂縫技術,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,蜂窩、麻面、空洞、夾渣、露筋、裂縫、疏松等； 通過目測或尺量的方法檢測。,露筋,未振搗,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.4 缺陷檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,未振搗,滲漏,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,內部缺陷檢測：內部空洞或不密實區(qū),7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.4 缺陷檢測,超聲波法,

16、SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,構件截面尺寸 標高 軸線尺寸 預埋件位置 構件垂直度 表面平整度,受到環(huán)境侵蝕和災害影響嚴重的構件，截面尺寸應在損傷最嚴重部位量測。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,混凝土構件尺寸與偏差,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,變形測量 構件撓度： 位移計、激光測距儀、水準儀、拉線等方法。 結構傾斜： 經緯儀、激光定位儀、吊墜等方法。 基礎不均勻沉降： 水準儀、全站儀等測量。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,混凝土變形與損傷,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混

17、凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,混凝土結構的損傷 環(huán)境侵蝕： 凍傷：取樣測量。 火災造成的損傷： 取樣測量。 人為損傷： 確定損傷對混凝土結構的安全性和耐久性。 堿骨料反應：堿活性檢驗； 混凝土中性化（碳化或酸化）； 氯離子含量。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.5紅外線檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,紅外線是介于可見紅光和微波之間的電磁波。紅外線無損檢測是測量通過物體的熱量和熱流來鑒定物體質量的一種方法

18、。當物體內部存在裂縫和缺陷時，它將改變物體的熱傳導，使物體表面溫度分布產生分別，利用遙感技術的檢測儀測量物體的不同輻射，可以測出缺陷位置。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.6雷達檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,雷達波檢測技術就是以微波作為傳遞信息的媒介，根據(jù)微波特性和傳播對材料、結構和產品的性質、缺陷進行非破損檢測與診斷的新技術。,雷達天線向混凝土中發(fā)射電磁波，由于混凝土、鋼筋、孔洞的介電常數(shù)不同，使微波在不同介質的界面處發(fā)生反射，并由混凝土表面的天線接收，根據(jù)發(fā)射電磁波至發(fā)射波返回的時間差與混凝土中微波傳播的速度來確定反射體距表面的距離，達到檢出混凝土內部鋼筋、缺陷位置的深度。,7.2 鋼筋混凝土結構檢測,7.2.6雷達檢測,SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.,根據(jù)經驗,鋼筋混凝土結構中各物體在雷達波形圖上的主要特征有:(1) 混凝土振搗均勻的混凝土的同相軸水平,各等色線平行。(2) 鋼筋由于雷達波的繞射,鋼筋的波形為向上凸起的弧形,弧頂即為鋼筋的頂部位置。(3) 鋼板鋼板對雷達波的全反射,故波形粗黑均勻,同相軸水平,鋼板下的雷達波被屏蔽。(4) 裂縫同相軸錯斷,裂縫越深,同相軸錯斷越多。(5) 空洞雷達波極性反轉,形成與空洞