1、混凝土構(gòu)件缺陷一、適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于外觀缺陷檢測和超聲法檢測混凝土內(nèi)部缺陷。混凝土構(gòu)件內(nèi)部缺陷檢測包括裂縫深度檢測、不密實區(qū)檢測和混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測。二、 檢測目的采用觀察及尺量判斷混凝土構(gòu)件外觀缺陷：采用帶波形顯示功能的超聲波檢測儀，測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度（簡稱聲速），首波幅度（簡稱波幅）和接收信號主頻率（簡稱主頻）等聲學(xué)參數(shù)并根據(jù)這些參數(shù)及其相對變化，判斷混凝土中內(nèi)部缺陷情況。三、 檢測依據(jù)超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程CECS21：2000；建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50344-2004混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2015人民防空工程質(zhì)量驗收與評

2、價標(biāo)準(zhǔn)RFJ01-2015。四、 檢測設(shè)備盒尺、手持測距儀、吊線、超聲波檢測儀。五、抽檢數(shù)量5.1外觀缺陷檢測：全數(shù)檢查；5.2內(nèi)部缺陷檢測:當(dāng)遇下列情況之一時應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)構(gòu)件的內(nèi)部缺陷檢測委托方要求：混凝土外觀質(zhì)量檢測中，混凝土表面存在修補痕跡或嚴(yán)重質(zhì)量缺陷：人防工程口部、防護密閉段、采光井、水封井、防毒防爆井等有防護密閉要求的部位，未一次整體澆筑混凝土：后澆帶、施工縫不符合人民防空工程施工及驗收規(guī)范GB50134的規(guī)定。行。六、 檢測前準(zhǔn)備6.1收集資料了解工程概況，結(jié)構(gòu)型式，成型工藝等情況，收集施工組織設(shè)計施工日志等相關(guān)工程資料。6.2制定檢測方案，確定設(shè)備7、 檢測方法7.1外觀缺陷檢測

3、檢驗方法：觀察，檢測技術(shù)處理方案現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量缺陷名稱現(xiàn)象嚴(yán)重缺陷一般缺陷露筋構(gòu)件內(nèi)鋼筋未被混凝土包裹而外漏縱向受力鋼筋有露筋其他鋼筋有少量露筋蜂窩混凝土表面缺少水泥砂漿而形成石子外露構(gòu)件主要受力部位有蜂窩其他部位有少量蜂窩孔洞混凝土中孔穴深度和長度均超過保護層厚度構(gòu)件主要受力部位有孔洞其他部位有少量孔洞夾渣混凝土中夾有雜物且深度超過保護層厚度構(gòu)件主要受力部位有夾渣其他部位有少量夾渣疏松混凝土中局部不密實構(gòu)件主要受力部位疏松其他部位有少量疏松裂縫裂縫從混凝土表面延伸至混凝土內(nèi)部構(gòu)件主要受力部位有影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的裂縫其他部位有少量不影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的裂縫連接部位缺陷構(gòu)件連接處混凝

4、土有缺陷或連接鋼筋、連接件松動連接部位有影響結(jié)構(gòu)傳力性能的缺陷連接部位有基本不影響結(jié)構(gòu)傳力性能的缺陷外形缺陷缺棱掉腳、棱角不直、翹曲不平、飛邊凸肋等清水混凝土構(gòu)件有影響使用功能或裝飾效果的外形缺陷其他混凝土構(gòu)件有不影響使用功能的外形缺陷外表缺陷構(gòu)件表面麻面、掉皮、起砂、沾污具有重要裝飾效果的清水混凝土構(gòu)件有外表缺陷其他混凝土構(gòu)件有不影響使用功能的外表缺陷7.2內(nèi)部缺陷檢測7.2.1裂縫深度檢測（1）平面檢測法 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個可測表面，估計裂縫深度又不大于500mm時，可采用單面平測法。平測時應(yīng)在裂縫的被測部位，以不同的測距，按跨縫和不跨裂縫布置測點（布置測點時應(yīng)避開鋼筋的影響）進(jìn)行檢

5、測，其檢測步驟為：不跨縫的聲時測量：將T和R換能器置于裂縫附近同一側(cè)，以兩個換能器內(nèi)邊緣間距1等于100、150、200、250mm，分別讀取聲時值（ti），繪制“時距”坐標(biāo)圖，或用回歸分析的方法求出聲時與測距之間的回歸直線方程：li=a+bti每測點超聲波實際傳播距離li=1+|a|式中：li 第i點的超聲波實際傳播距離（mm）；1第i點的R、T換能器的內(nèi)邊緣間距（mm）；a “時距”圖中1軸的截距或回歸直線方程的常數(shù)項（mm）。不跨縫平測的混凝土聲速值為：V=（1n- 11）/（tn-t1） （km/s） （1）或 V=b（km/s） （2）1n、 11第n點和第1點的測距（mm）；tn、

6、t1第n點和第1點讀取的聲時值（us）b回歸系數(shù)跨縫的聲時測量將T、R換能器分別置于以裂縫為對稱的兩側(cè)，1取100、150、200mm分別讀取聲時值ti0，同時觀察首波相位的變化。平測法檢測，裂縫深度應(yīng)按下式計算： (3) (4)式中：li不跨縫平測時第i點的超聲波實際傳播距離（mm）；hci第i點計算的裂縫深度值（mm）；第i點跨縫平測時的聲時值（us）；mhc各測點計算裂縫深度的平均值（mm）；n測點數(shù)；裂縫深度的確定 跨縫測量中，當(dāng)在某測距發(fā)現(xiàn)首波反相時，可用該測距及兩個相鄰的測量值按式（3）計算hci值，取此三點hci的平均值作為該裂縫的深度值（hc）跨縫測量中如難于發(fā)現(xiàn)首波反相，則以

7、不同測距按式（3）、式（4）計算hci及其平均值mhc。將各測距l(xiāng)與mhc相比較，凡測距l(xiāng)小于mhc和大于3mhc，應(yīng)剔除該組數(shù)據(jù)，然后取余下hci的平均值，作為該裂縫的深度值hc。雙面斜測法 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位具有兩個相互平行的測試表面時，可采用雙面穿透斜測法檢測。測點布置如下圖，將T、R換能器分貝置于兩測試表面對應(yīng)測點1、2、3的位置，讀取相應(yīng)聲時值ti、波幅值A(chǔ)i及主頻率。裂縫深度判定：當(dāng)T、R換能器的連線通過裂縫，根據(jù)波幅、聲時和主頻的突變，可以判定裂縫深度以及是否在所處斷面內(nèi)貫通。 鉆孔對測法鉆孔對測法適用于大體積混凝土，預(yù)計深度在500mm以上的裂縫檢測。被檢測混凝土應(yīng)允許在裂縫兩側(cè)

8、鉆測試孔。所鉆測試孔應(yīng)滿足下列要求：孔徑應(yīng)比所用換能器直徑大510mm；孔深應(yīng)不小于比裂縫預(yù)計深度深700mm。經(jīng)測試如淺于裂縫深度，則應(yīng)加深鉆孔；對應(yīng)的兩個測試孔（A、B），必須始終位于裂縫兩側(cè)，其軸線應(yīng)保持平行；兩個對應(yīng)測試孔的間距宜為2000mm，同一檢測對象各對測孔間距應(yīng)保持相同；孔中粉末碎屑應(yīng)清理干凈；如下圖，宜在裂縫一側(cè)多鉆一個孔距相同但較淺的孔，通過B、C兩孔測試無裂縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)。 裂縫深度檢測應(yīng)選用頻率為2060kHz的徑向振動式換能器。測試前應(yīng)先向孔中注滿清水，然后將T、R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對應(yīng)孔中，以相同高程等間距（100400mm）從上到下同步移動，逐點讀取聲

9、時、波幅和換能器所處的深度。 以換能器所處深度（h）與對應(yīng)的波幅值（A）繪制h-A坐標(biāo)圖。隨換能器位置的下移，波幅逐漸增大，當(dāng)換能器下移至某一位置后，波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定，該位置所對應(yīng)的深度是裂縫深度值hc。7.2.2不密實區(qū)和空洞檢測測試方法選擇根據(jù)被測構(gòu)件時間情況，選擇布置換能器。 當(dāng)構(gòu)件具有兩對互相平行的測試面時，可采用對測法。在測試部位兩對互相平行的測試面上，分別畫出等間距的網(wǎng)格（網(wǎng)格間距：工業(yè)與名用建筑為100300mm，其它大型結(jié)構(gòu)物可適當(dāng)放寬），并編號確定對應(yīng)的測試位置。當(dāng)構(gòu)件只有一對相互平行的測試面時，可采用對測和斜測相結(jié)合的方法。在測位兩個相互平行的測試面上分別畫出網(wǎng)格線，

10、可在對測的基礎(chǔ)上進(jìn)行交叉斜測。 當(dāng)測距較大時，可采用鉆孔或預(yù)埋管測法。在測位預(yù)埋聲測管或鉆出豎向測試孔，預(yù)埋管內(nèi)徑或鉆孔直徑宜比換能器直徑大510mm，預(yù)埋管或鉆孔間距宜為23m，其深度可根據(jù)測試需要確定。檢測時可用兩個徑向振動式換能器分別置于兩測孔中進(jìn)行測試，或用一個徑向振動式與一個厚度振動式換能器，分別置于測孔中和平行于測孔的側(cè)面進(jìn)行測試。數(shù)據(jù)處理測位混凝土聲學(xué)參數(shù)的平均值（）和標(biāo)準(zhǔn)差（）應(yīng)按下式計算： （5） （6）式中 -第i點的聲學(xué)參數(shù)測量值； -參與統(tǒng)計的測點數(shù)。異常數(shù)據(jù)可按下列方法判別：將測位各測點的波幅、聲速或主頻值由大至小按順序分別排列，即X1X2XnXn+1將排在后面明顯小

11、的數(shù)據(jù)視為可疑，再將這些可疑數(shù)據(jù)中最大的一個（假定Xn）連同其前面的數(shù)據(jù)按式（5）、式（6）計算出mx及sx值并按下式（7）計算異常情況的判斷值（X0）： X0=mx-1sx （7）式中1按表取值。將判斷值（X0）與可疑數(shù)據(jù)的最大值（Xn）相比較，當(dāng)Xn不大于X0時，則Xn及排列于其后的各數(shù)據(jù)均為異常值，并且去掉Xn，再用X1Xn-1進(jìn)行計算和判別，直至判不出異常值為止；當(dāng)Xn大于X0時應(yīng)再將Xn+1放進(jìn)去重新進(jìn)行計算和判別；當(dāng)測位中判出異常測點時，可根據(jù)異常測點的分布情況，按下式（8）、（9）進(jìn)一步判別其相鄰測點是否異常：X0=mx-2sx （8）X0=mx-3sx （9）式中2、3按表取值

12、。當(dāng)測點布置為網(wǎng)格狀時取2；當(dāng)單排布置測點時（如在聲測孔中檢測）取3。注：若保證不了耦合條件的一致性則波幅值不能作為統(tǒng)計法的判據(jù)。當(dāng)測位中某些測點的聲學(xué)參數(shù)被判為異常值時，可結(jié)合異常測點的分布及波形狀況確定混凝土內(nèi)部存在不密實區(qū)和空洞的位置及范圍。當(dāng)判定缺陷是空洞，可按規(guī)范附錄C估算空洞的當(dāng)量尺寸。7.2.3混凝土結(jié)合面質(zhì)量的檢測適用于前后兩次澆筑的混凝土之間接觸面的結(jié)合質(zhì)量檢測，可采用対測法和斜測法。測試前應(yīng)查明結(jié)合面的位置及走向，明確被測部位及范圍，構(gòu)件的被測部位應(yīng)具有使聲波垂直或斜穿結(jié)合面的測試條件。測點的布置 使各測試范圍覆蓋全部結(jié)合面或有懷疑的部位；各對T-R1（聲波傳播不經(jīng)過結(jié)合面

13、）和T-R2（聲波傳播經(jīng)過結(jié)合面）換能器連線的傾斜角測距應(yīng)相等。測點的間距視構(gòu)件尺寸和結(jié)合面外觀質(zhì)量情況而定，宜為100300mm。按布置好的測點分別測出各測點的聲時、波幅和主頻道。數(shù)據(jù)處理及判斷 將同一測位各測點聲速、波幅和主頻道分別進(jìn)行統(tǒng)計和測定。 當(dāng)測點數(shù)無法滿足統(tǒng)計法判斷時，可將T-R2的聲速、波幅等聲學(xué)參數(shù)與T-R1進(jìn)行比較，若T-R2的聲學(xué)參數(shù)比T-R1顯著低時，則該點可判斷為異常測點。 當(dāng)通過結(jié)合面的某些測點的數(shù)據(jù)被判為異常，并查明無其他因素影響，可判定混凝土結(jié)合面在該部位結(jié)合不良。7.2.4表面損傷層檢測檢測時，根據(jù)構(gòu)件的損傷情況和外觀質(zhì)量選取有代表性的部位布置測位；構(gòu)件被測表

14、面應(yīng)平整并處于自然干燥狀態(tài)，且無接縫和飾面層。表面損傷層檢測宜選用頻率較低的厚度振動式換能器。 測試時T換能器應(yīng)耦合好，并保持不動，然后將R換能器依次耦合在間距30mm測點位置上，讀取相應(yīng)的聲時值，并測量每次T、R換能器內(nèi)邊緣之間的距離。每一測位的測點數(shù)不得少于6個，當(dāng)損傷層較厚時，應(yīng)適當(dāng)增加測點數(shù)。當(dāng)構(gòu)件損傷厚度不均勻時，應(yīng)適當(dāng)增加測位數(shù)量。數(shù)據(jù)處理及判斷求損傷和未損傷混凝土的回歸直線方程：用各測點的聲時值ti和相應(yīng)測距值li繪制“時距”坐標(biāo)圖。由圖可得到聲速改變所形成的轉(zhuǎn)折點，該點前、后分別表示損傷和未損傷混凝土的l與t相關(guān)直線。用回歸分析方法分別求出損傷、未損傷混凝土與的回歸直線方程：損

15、傷混凝土 lf=a1+b1tf未損傷混凝土 la=a2+b2ta式中l(wèi)f拐點前各測點的測距（mm），對應(yīng)于圖中的l1、l2、l3；tf對應(yīng)于圖中l(wèi)1、l2、l3的聲時（s）t1、t2、t3；la拐點后各測點的測距（mm），對應(yīng)于圖中的l4、l5、l6；ta對應(yīng)于圖中l(wèi)4、l5、l6的聲時（s）t4、t5、t6；a1、b1、a2、b2回歸系數(shù)，即圖中損傷和未損傷混凝土直線的截距和斜率。損傷層厚度應(yīng)按下式計算：l0=（a1b2-a2b1）/（b2-b1）式中hf損傷層厚度（mm）。7.2.5檢測步驟現(xiàn)場檢測準(zhǔn)備搜集工程相關(guān)的資料。復(fù)核方案計算所得的測點間距等相關(guān)測試用到的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)一步完善測試方

16、案。根據(jù)測試方案及現(xiàn)場情況布置測點，并做好標(biāo)記。同時，準(zhǔn)備好所用的儀器、設(shè)備、工具等。檢查校對儀器，換能器必須有良好的耦合狀態(tài)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。測位混凝土表面應(yīng)清潔、平整，必要時可用砂輪磨平或用高強度的快凝砂漿抹平。抹平砂漿必須與混凝土粘結(jié)良好。每對測點的連線盡量不要與附近的鋼筋軸線平行，如無法避免，應(yīng)使兩個換能器連線與該鋼筋的最短距離不小于超聲測距的1/6?；炷撂幱谧匀桓稍餇顟B(tài)?，F(xiàn)場檢測按照事先制定好的檢測方案的開展現(xiàn)場檢測工作。開機用儀器專配的連接電纜分別將發(fā)射換能器和接收換能器與主機的“發(fā)射”接口和“接收”接口相連。檢查電源是否為220V，然后打開檢測儀器?，F(xiàn)場測試將發(fā)射和接收換能

17、器耦合在測點上，兩個探頭須垂直于構(gòu)件的表面且探頭軸心應(yīng)該在一條直線上。打開儀器后，按【2】鍵進(jìn)入檢測界面，按【1】鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，需要調(diào)整參數(shù)為：測距，設(shè)置完畢后，按【返回】鍵存盤、返回主界面。按【采樣】鍵進(jìn)行采樣，按【采樣】鍵停止采樣，按【確定】鍵數(shù)據(jù)存盤；重復(fù)此過程至一測試面檢測完畢。八檢測過程中的注意事項8.1安全事項儀器及換能器應(yīng)輕拿輕放，避免與硬物碰撞；如聲測管為鋼管時還應(yīng)注意避免信號線與管口摩擦，以免劃傷信號線。現(xiàn)場檢測人員應(yīng)注意安全，有危險可能發(fā)生時應(yīng)采取相應(yīng)保護措施或停止作業(yè)。現(xiàn)場指揮以儀器操作員為主。輔助人員應(yīng)聽從儀器操作員安排?，F(xiàn)場檢測應(yīng)注意文明施測，檢測現(xiàn)場應(yīng)注意安全。8.2儀器操作注意事項超聲檢測分析儀可自動判讀首波；首波一般朝下；當(dāng)儀器不能自動判讀首播或自動判讀有誤時，當(dāng)采用游標(biāo)操作，手動判讀首波；“上、下、左”鍵可調(diào)整游標(biāo)，手動判定聲時、波幅讀數(shù)顯示在檢測主窗口游標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)。 “+、-”鍵可調(diào)整波形大小，必要時可對波形進(jìn)行放大或縮小處理；儀器連接完畢后，應(yīng)核對端口與換能器是否接對；嚴(yán)禁發(fā)射與接收接反；數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)據(jù)存盤時，儀器會發(fā)出“嘟”的一聲，證明此時數(shù)據(jù)已成功存盤；數(shù)據(jù)存盤成功后方可進(jìn)行下一次采樣。8.3數(shù)據(jù)整理檢測完畢后，應(yīng)將儀器內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞覂?nèi)數(shù)據(jù)分析用的電腦中。現(xiàn)在電腦上建立相應(yīng)的存盤目錄。在儀器關(guān)機狀態(tài)下用專用串口線將儀器的傳輸