1第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法

《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJl07—87)規(guī)定：

“當(dāng)對混凝土強(qiáng)度試件的代表性有懷疑時(shí)，可用從結(jié)構(gòu)中鉆取試樣的方法或采用非破損檢驗(yàn)方法，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行推定”

1第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法12第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法非破損檢驗(yàn)方法：

就是指在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性能或其他使用功能的前提下，直接在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上通過測定某些適當(dāng)?shù)奈锢砹?，并通過這些物理量與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性，進(jìn)而推定混凝土強(qiáng)度的檢測方法。2第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法非破損檢驗(yàn)方法：23一、結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的適用范圍

1．結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度檢測

(1)由于施工控制不嚴(yán)，或施工過程中某種意外事故可能影響混凝土的質(zhì)量，以及發(fā)現(xiàn)預(yù)留試塊的取樣、制作、養(yǎng)護(hù)、抗壓試驗(yàn)等不符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條款，懷疑預(yù)留的試塊強(qiáng)度不能代表結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用無損檢測方法(包括半破損檢測方法)檢測和推定混凝土強(qiáng)度，作為結(jié)構(gòu)混凝土是否應(yīng)進(jìn)行處理的依據(jù)?！?.1概述3一、結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的適用范圍§3.1概述34

(2)當(dāng)需要了解混凝土在施工期間的強(qiáng)度增長情況，以便滿足結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拆模、出養(yǎng)護(hù)池、出廠、吊裝、預(yù)應(yīng)力筋張拉或放張，以及施工期間負(fù)荷對混凝土強(qiáng)度的要求時(shí)，可運(yùn)用無損檢測方法連續(xù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，以便及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)程。

(3)對已建成結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行維修、加層、拆除等決策時(shí)，或受災(zāi)害性因素影響時(shí)，可采用無損檢測方法對原有混凝土進(jìn)行強(qiáng)度推定，以便提供改建、加固設(shè)計(jì)時(shí)的基本強(qiáng)度參數(shù)和其它設(shè)計(jì)依據(jù)?！?.1概述4(2)當(dāng)需要了解混凝土在施工期間的強(qiáng)度增長情況，以便452．結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測

由于施工不慎等原因，在結(jié)構(gòu)混凝土中會出現(xiàn)一些外露或隱蔽的內(nèi)部缺陷。即使整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土的普遍強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這些缺陷的存在也會使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體承載力嚴(yán)重下降，因此，必須探明缺陷的部位、大小和性質(zhì)，以便采取切實(shí)的修補(bǔ)措施，排除工程隱患。§3.1概述52．結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測§3.1概述56

混凝土缺陷的檢測，大體上有以下四種情況：施工中混凝土未搗實(shí)或模板漏漿，以及施工縫粘結(jié)不良等原因，造成局部疏松、蜂窩、孔洞、灌漿粘合不全、施工縫結(jié)合不良等缺陷、需要檢測缺陷位置、范圍和性質(zhì)。施工中因溫度變形及干燥收縮，以及早期施工過載所形成的早期裂縫，需檢測其開展深度和走向。結(jié)構(gòu)混凝土受環(huán)境侵蝕或?yàn)?zāi)害性損害，產(chǎn)生由表及里的層狀損傷，需檢測受損層的厚度與范圍。混凝土承載后產(chǎn)生受力損傷，形成裂縫，需檢測裂縫的開展深度。6混凝土缺陷的檢測，大體上有以下四種情況：673．結(jié)構(gòu)混凝土其他性能檢測所謂其他性能，主要是指與結(jié)構(gòu)物使用功能有關(guān)的各種性能。例如，耐久性、鋼筋銹蝕、抗?jié)B性、受凍層深度、脆性等。由于混凝土的其它性能往往與抗壓強(qiáng)度有某種相關(guān)性，因而通常認(rèn)為在強(qiáng)度驗(yàn)收中已予體現(xiàn)。但是，由于現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)物所處的環(huán)境越來越復(fù)雜，對其他性能的要求越來越高，人們也越來越清楚地認(rèn)識到其他性能與強(qiáng)度相關(guān)性的局限性很大，強(qiáng)度高未必其他性能就好，因此，其他性能的無損檢測的技術(shù)正在引起重視。

以上所述無損檢測技術(shù)的適應(yīng)范圍是指總體而言，每種方法的適應(yīng)范圍則應(yīng)根據(jù)各種方法特點(diǎn)而定。73．結(jié)構(gòu)混凝土其他性能檢測以上所述無損檢測技術(shù)的適應(yīng)范圍是78三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義結(jié)構(gòu)混凝土宏觀缺陷是由于成型過程振搗不實(shí)，或因?yàn)槭芰案g性破壞所造成的大缺陷。這類缺陷包括蜂窩、孔洞、裂縫、不密實(shí)區(qū)、腐蝕破壞層等。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力時(shí)，這些部位將導(dǎo)致應(yīng)力集中而首先破壞。在采用無損檢測技術(shù)時(shí)，主要檢測這類缺陷。8三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義89三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義混凝土中缺陷危害程度與被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件尺度有關(guān)。例如一個直徑數(shù)米的鉆孔灌注樁中，如果有一個直徑數(shù)厘米的孔洞并不影響總體受力性能，但同樣尺度的孔洞若出現(xiàn)在一小構(gòu)件中，則不能允許，換言之，缺陷檢出的靈敏度應(yīng)與該缺陷對結(jié)構(gòu)與構(gòu)件危害程度相關(guān)聯(lián)。9三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義910四、混凝土強(qiáng)度的無損檢測方法

1．半破損法半破損法以不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力為前提，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接進(jìn)行局部破壞性試驗(yàn)，或直接鉆取芯樣進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)值與結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，換算成標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度換算值，并據(jù)此推算出強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值或特征強(qiáng)度。屬于這類方法的有鉆芯法、拔出法等。10四、混凝土強(qiáng)度的無損檢測方法1011半破損法這類方法的特點(diǎn)是以局部破壞性試驗(yàn)獲得結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際抵抗破壞的能力，因而直觀可靠，測試結(jié)果易為人們所接受。其缺點(diǎn)是造成結(jié)構(gòu)物的局部破壞，需進(jìn)行修補(bǔ)，因而不宜用于大面積的全面檢測。11半破損法這類方法的特點(diǎn)是以局部破壞性試驗(yàn)獲得11122．非破損法

非破損法以混凝土強(qiáng)度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時(shí)在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土任何性能的前提下，測試這些物理量，然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算被測混凝土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度換算值，并據(jù)此推算出強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值或特征強(qiáng)度。屬于這類方法的有回彈法，超聲脈沖法等。這類方法的特點(diǎn)是測試方便、費(fèi)用低廉，但其測試結(jié)果的可靠性主要取決于被測物理量與強(qiáng)度之間的相關(guān)性。因此，必須在測試前建立嚴(yán)格的相關(guān)公式或校準(zhǔn)曲線。由于這種相關(guān)關(guān)系往往受許多因素的影響。所以，所建立的相關(guān)公式有其局限性，當(dāng)條件變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行種種修正，以保證推算結(jié)果的可靠性。122．非破損法12133．綜合法所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無損檢測方法，獲取多種物理參量，并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評價(jià)混凝土的強(qiáng)度。由于綜合法采用多項(xiàng)物理參數(shù)，能較全面地反映構(gòu)成混凝土強(qiáng)度的各種因素，并且還能抵消部分影響強(qiáng)度與物理量相關(guān)關(guān)系的因素，因而它比單一物理量的無損檢測方法具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。目前已被采用的綜合有超聲回彈綜合法和超聲鉆芯綜合法等，其中超聲回彈綜合法已在我國廣泛應(yīng)用，并已制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程(CECS02：88)。133．綜合法1314五、混凝土缺陷的無損檢測方法超聲脈沖法檢測內(nèi)部缺陷分為穿透法和反射法。穿透法是根據(jù)超聲脈沖穿過混凝土?xí)r，在缺陷區(qū)的聲時(shí)、波高、波形、接收信號主頻率等參數(shù)所發(fā)生的變化來判斷缺陷的，因此它只能在結(jié)構(gòu)物的兩個相對面上進(jìn)行或在同一面上平測。目前超聲脈沖穿透法已較為成熟，并已普遍用于工程實(shí)測，我國已編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程(CECS21：2000)。14五、混凝土缺陷的無損檢測方法1415

非破損檢測的一個重要特點(diǎn)是對比性和相關(guān)性，即必須在事先對具有被測結(jié)構(gòu)同條件的試樣進(jìn)行檢測，然后對試樣進(jìn)行破壞試驗(yàn)或剖析，建立非破損或微破損試驗(yàn)結(jié)果與破壞試驗(yàn)結(jié)果的對比或相關(guān)關(guān)系，才有可能對檢測結(jié)果做出比較正確的判斷。盡管這樣，有時(shí)所測結(jié)果卻仍未必十分可靠。所以，多種方法的綜合比較，綜合分析，又是提高其可靠性的另一重要手段。15非破損檢測的一個重要特點(diǎn)是對比性和相關(guān)性，即必1516§3.1概述幾種常用非破損方法比較試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康钠茡p情況代表性可靠性主要限制條件取芯試驗(yàn)

砼強(qiáng)度

應(yīng)修補(bǔ)良/高

取芯尺寸分布有限撥出法試驗(yàn)砼強(qiáng)度應(yīng)修補(bǔ)表面/中最小邊距試件厚度超聲－回彈法砼強(qiáng)度無損傷優(yōu)/中應(yīng)做對比試驗(yàn)回彈法

砼強(qiáng)度無損傷表面/低碳化深度16§3.1概述幾種常用非破損方法比較試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康?617回彈法依據(jù)國家已經(jīng)頒布的《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23－2001執(zhí)行?；貜椃ㄖ饕糜谠u定混凝土抗壓強(qiáng)度，是表面硬度法中的一種。它具有儀器構(gòu)造簡單，使用方便，測試速度快和試驗(yàn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在一定條件下能滿足結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的測試要求，誤差在±15%以內(nèi)?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度17回彈法依據(jù)國家已經(jīng)頒布的《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)1718一、回彈法的基本原理

一個標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧力帶動下，沖擊一個與混凝土表面接觸擊桿，由于回彈力的作用重錘又回跳一定距離，并帶動滑動指針在刻度上指出回彈值N。N是重錘回彈距離與起跳點(diǎn)原始位置距離的百分比值，可用下式表示?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度18一、回彈法的基本原理§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度1819混凝土強(qiáng)度越高，表面硬度越大，N值也越大?；貜椫礜反映了混凝土的彈性性能和塑性性能，回彈值N與強(qiáng)度有著必然的聯(lián)系，但由于影響因素較多，很難建立理論關(guān)系。目前均采用試驗(yàn)歸納法，建立混凝土強(qiáng)度與回彈值關(guān)系曲線的測強(qiáng)曲線，即可以從N值求得值?；谄骄貜椫担ǎ┖推骄蓟疃龋ǎ┑臏y強(qiáng)曲線方程形式：§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度實(shí)用經(jīng)驗(yàn)公式

19混凝土強(qiáng)度越高，表面硬度越大，N值也越大。§3.2回1920回彈儀檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素較多，除了儀器狀態(tài)、操作技術(shù)和碳化深度之外，被測結(jié)構(gòu)的狀況對測試結(jié)果也有影響，如水泥品種，骨料品種和粒徑，構(gòu)件質(zhì)量，密實(shí)度，表面情況，齡期，養(yǎng)化條件，溫度，濕度等。§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度20回彈儀檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素較多，除了儀器狀態(tài)、操作技2021已硬化的混凝土表面受到空氣中二氧化碳作用，使氫氧化鈣逐漸變化，生成硬度較高的碳酸鈣，這就是混凝土的碳化現(xiàn)象，它對回彈法測強(qiáng)有顯著的影響。因?yàn)樘蓟够炷帘砻嬗捕仍龈?，回彈值增大，但對混凝土?qiáng)度影響不大，從而影響了相關(guān)關(guān)系。不同的碳化深度對其影響不一樣，同一碳化深度對不同強(qiáng)度等級的混凝土的影響也有差異?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度21已硬化的混凝土表面受到空氣中二氧化碳作用，使氫氧化鈣逐漸2122

我國的回彈法測強(qiáng)相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條件及使用范圍分三類：

1.統(tǒng)一曲線由全國由代表性的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過大量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于無地區(qū)曲線和專用曲線時(shí)檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。22我國的回彈法測強(qiáng)相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條件及2223

2.地區(qū)曲線由本地區(qū)常用的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過較多的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于無專用曲線時(shí)檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。232.地區(qū)曲線23243.專用曲線由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過一定數(shù)量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于檢測與該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同條件的混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。243.專用曲線2425二、檢測技術(shù)及數(shù)據(jù)處理1．檢測方法

《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23－2001）規(guī)定N型回彈儀的沖擊能量為2.21J，在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上的率定回彈值應(yīng)為80。使用時(shí)，先讓彈擊桿伸出套筒，然后垂直于測點(diǎn)表面，再把它徐徐壓縮回套管內(nèi)，當(dāng)后蓋螺栓觸動掛勾后，重錘即發(fā)射沖擊彈擊桿，接著被回彈并帶動指針指出回彈值。25二、檢測技術(shù)及數(shù)據(jù)處理25262．檢測要求需要在構(gòu)件上選擇測區(qū)，每一測區(qū)約400cm2。至少取l0個測區(qū)。但對長度小于4.5m，高度低于0.3m的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少。但不應(yīng)少于5個。測區(qū)的大小以能容納16個回彈測點(diǎn)為宜。測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、粉刷層、浮漿、油垢、蜂窩麻面等。必要時(shí)可采用砂輪清除表面雜物和不平整處。262．檢測要求2627

測區(qū)宜均勻布置在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的檢測面上，相鄰測區(qū)間距不宜過大，當(dāng)混凝土澆筑質(zhì)量比較均勻時(shí)可酌情增大間距，但不宜大于2m，構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力部位及易產(chǎn)生缺陷部位(如梁與柱相接的節(jié)點(diǎn)處)需布置測區(qū)，測區(qū)優(yōu)先考慮布置在混凝土澆筑的側(cè)面(與混凝土澆筑方向相垂直的貼模板的一面)，如不能滿足這一要求時(shí)，可選在混凝土澆筑的表面或底面，測區(qū)須避開位于混凝土內(nèi)保護(hù)層附近設(shè)置的鋼筋和預(yù)埋件。27測區(qū)宜均勻布置在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的檢測面上，相鄰2728測區(qū)按上述方法選取后，先測量回彈值。測試時(shí)回彈儀應(yīng)始終與測面相垂直，并不得打在氣孔和外露石子上。每一側(cè)區(qū)的兩個測面用回彈儀各彈擊8點(diǎn)，如一個測區(qū)只有一個測面，則需測l6點(diǎn)。同一測點(diǎn)只允許彈擊一次，測點(diǎn)宜在測面范圍內(nèi)均勻分布。28測區(qū)按上述方法選取后，先測量回彈值。測試時(shí)回彈儀應(yīng)始終與2829回彈完后即測量構(gòu)件的碳化深度，用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約為l5mm的孔洞，清除洞中的粉末和碎屑后(注意不能用液體沖洗孔洞)立即用1％的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣處，測量自測面表面至深部不變色邊緣處與測面相垂直的距離l～2次，該距離即為該測區(qū)的碳化深度值，準(zhǔn)確至0.5mm。一般一個測區(qū)選擇l～3處測量混凝土的碳化深度值，應(yīng)選不少于構(gòu)件的30％測區(qū)數(shù)測量碳化深度值。取其平均值為該構(gòu)件每個測區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度值極差大于2mm時(shí)，應(yīng)在每一測區(qū)測量碳化深度值。29回彈完后即測量構(gòu)件的碳化深度，用合適的工具在測區(qū)表面形成2930三、數(shù)據(jù)處理

當(dāng)回彈儀水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)從每一測區(qū)的l6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30三、數(shù)據(jù)處理3031角度修正

由于回彈法測強(qiáng)曲線是根據(jù)回彈儀水平方向測試混凝土試件側(cè)面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出的，因此當(dāng)測試這無法滿足上述條件時(shí)需對測得的回彈值進(jìn)行修正。

31角度修正3132角度修正

32角度修正3233角度修正值

33角度修正值3334澆筑面修正

當(dāng)回彈儀水平方向測試混凝土澆筑表面或底面時(shí)，應(yīng)將測得的數(shù)據(jù)求出測區(qū)平均回彈值后，再進(jìn)行澆筑面修正。如果測試時(shí)儀器即非水平方向而測區(qū)又非混凝土的澆筑側(cè)面，則應(yīng)對回彈值先進(jìn)行角度修正，然后再進(jìn)行澆筑面修正。34澆筑面修正3435澆筑面修正值

35澆筑面修正值3536四、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的計(jì)算

1．由各測區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值可計(jì)算得出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值，當(dāng)測區(qū)數(shù)等于或大于10時(shí)，還應(yīng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。36四、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的計(jì)算36372．構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)按下列公式確定：（1）當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)少于10個時(shí)：（2）當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)強(qiáng)度值中出現(xiàn)小于10.0MPa時(shí)：（3）當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于10個或按批量檢測時(shí)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：372．構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)按下列公式確定：3738謝謝！38謝謝！3839第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法

《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJl07—87)規(guī)定：

“當(dāng)對混凝土強(qiáng)度試件的代表性有懷疑時(shí)，可用從結(jié)構(gòu)中鉆取試樣的方法或采用非破損檢驗(yàn)方法，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行推定”

1第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法3940第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法非破損檢驗(yàn)方法：

就是指在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力性能或其他使用功能的前提下，直接在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上通過測定某些適當(dāng)?shù)奈锢砹?，并通過這些物理量與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性，進(jìn)而推定混凝土強(qiáng)度的檢測方法。2第三章結(jié)構(gòu)非破損檢測方法非破損檢驗(yàn)方法：4041一、結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的適用范圍

1．結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度檢測

(1)由于施工控制不嚴(yán)，或施工過程中某種意外事故可能影響混凝土的質(zhì)量，以及發(fā)現(xiàn)預(yù)留試塊的取樣、制作、養(yǎng)護(hù)、抗壓試驗(yàn)等不符合有關(guān)技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條款，懷疑預(yù)留的試塊強(qiáng)度不能代表結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用無損檢測方法(包括半破損檢測方法)檢測和推定混凝土強(qiáng)度，作為結(jié)構(gòu)混凝土是否應(yīng)進(jìn)行處理的依據(jù)?！?.1概述3一、結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的適用范圍§3.1概述4142

(2)當(dāng)需要了解混凝土在施工期間的強(qiáng)度增長情況，以便滿足結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拆模、出養(yǎng)護(hù)池、出廠、吊裝、預(yù)應(yīng)力筋張拉或放張，以及施工期間負(fù)荷對混凝土強(qiáng)度的要求時(shí)，可運(yùn)用無損檢測方法連續(xù)監(jiān)測結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，以便及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)程。

(3)對已建成結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行維修、加層、拆除等決策時(shí)，或受災(zāi)害性因素影響時(shí)，可采用無損檢測方法對原有混凝土進(jìn)行強(qiáng)度推定，以便提供改建、加固設(shè)計(jì)時(shí)的基本強(qiáng)度參數(shù)和其它設(shè)計(jì)依據(jù)?！?.1概述4(2)當(dāng)需要了解混凝土在施工期間的強(qiáng)度增長情況，以便42432．結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測

由于施工不慎等原因，在結(jié)構(gòu)混凝土中會出現(xiàn)一些外露或隱蔽的內(nèi)部缺陷。即使整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土的普遍強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這些缺陷的存在也會使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體承載力嚴(yán)重下降，因此，必須探明缺陷的部位、大小和性質(zhì)，以便采取切實(shí)的修補(bǔ)措施，排除工程隱患?！?.1概述52．結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部缺陷的檢測§3.1概述4344

混凝土缺陷的檢測，大體上有以下四種情況：施工中混凝土未搗實(shí)或模板漏漿，以及施工縫粘結(jié)不良等原因，造成局部疏松、蜂窩、孔洞、灌漿粘合不全、施工縫結(jié)合不良等缺陷、需要檢測缺陷位置、范圍和性質(zhì)。施工中因溫度變形及干燥收縮，以及早期施工過載所形成的早期裂縫，需檢測其開展深度和走向。結(jié)構(gòu)混凝土受環(huán)境侵蝕或?yàn)?zāi)害性損害，產(chǎn)生由表及里的層狀損傷，需檢測受損層的厚度與范圍?；炷脸休d后產(chǎn)生受力損傷，形成裂縫，需檢測裂縫的開展深度。6混凝土缺陷的檢測，大體上有以下四種情況：44453．結(jié)構(gòu)混凝土其他性能檢測所謂其他性能，主要是指與結(jié)構(gòu)物使用功能有關(guān)的各種性能。例如，耐久性、鋼筋銹蝕、抗?jié)B性、受凍層深度、脆性等。由于混凝土的其它性能往往與抗壓強(qiáng)度有某種相關(guān)性，因而通常認(rèn)為在強(qiáng)度驗(yàn)收中已予體現(xiàn)。但是，由于現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)物所處的環(huán)境越來越復(fù)雜，對其他性能的要求越來越高，人們也越來越清楚地認(rèn)識到其他性能與強(qiáng)度相關(guān)性的局限性很大，強(qiáng)度高未必其他性能就好，因此，其他性能的無損檢測的技術(shù)正在引起重視。

以上所述無損檢測技術(shù)的適應(yīng)范圍是指總體而言，每種方法的適應(yīng)范圍則應(yīng)根據(jù)各種方法特點(diǎn)而定。73．結(jié)構(gòu)混凝土其他性能檢測以上所述無損檢測技術(shù)的適應(yīng)范圍是4546三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義結(jié)構(gòu)混凝土宏觀缺陷是由于成型過程振搗不實(shí)，或因?yàn)槭芰案g性破壞所造成的大缺陷。這類缺陷包括蜂窩、孔洞、裂縫、不密實(shí)區(qū)、腐蝕破壞層等。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力時(shí)，這些部位將導(dǎo)致應(yīng)力集中而首先破壞。在采用無損檢測技術(shù)時(shí)，主要檢測這類缺陷。8三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義4647三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義混凝土中缺陷危害程度與被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件尺度有關(guān)。例如一個直徑數(shù)米的鉆孔灌注樁中，如果有一個直徑數(shù)厘米的孔洞并不影響總體受力性能，但同樣尺度的孔洞若出現(xiàn)在一小構(gòu)件中，則不能允許，換言之，缺陷檢出的靈敏度應(yīng)與該缺陷對結(jié)構(gòu)與構(gòu)件危害程度相關(guān)聯(lián)。9三、結(jié)構(gòu)混凝土缺陷無損檢測的基本定義4748四、混凝土強(qiáng)度的無損檢測方法

1．半破損法半破損法以不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力為前提，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接進(jìn)行局部破壞性試驗(yàn)，或直接鉆取芯樣進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)值與結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，換算成標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度換算值，并據(jù)此推算出強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值或特征強(qiáng)度。屬于這類方法的有鉆芯法、拔出法等。10四、混凝土強(qiáng)度的無損檢測方法4849半破損法這類方法的特點(diǎn)是以局部破壞性試驗(yàn)獲得結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際抵抗破壞的能力，因而直觀可靠，測試結(jié)果易為人們所接受。其缺點(diǎn)是造成結(jié)構(gòu)物的局部破壞，需進(jìn)行修補(bǔ)，因而不宜用于大面積的全面檢測。11半破損法這類方法的特點(diǎn)是以局部破壞性試驗(yàn)獲得49502．非破損法

非破損法以混凝土強(qiáng)度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時(shí)在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土任何性能的前提下，測試這些物理量，然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算被測混凝土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度換算值，并據(jù)此推算出強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值或特征強(qiáng)度。屬于這類方法的有回彈法，超聲脈沖法等。這類方法的特點(diǎn)是測試方便、費(fèi)用低廉，但其測試結(jié)果的可靠性主要取決于被測物理量與強(qiáng)度之間的相關(guān)性。因此，必須在測試前建立嚴(yán)格的相關(guān)公式或校準(zhǔn)曲線。由于這種相關(guān)關(guān)系往往受許多因素的影響。所以，所建立的相關(guān)公式有其局限性，當(dāng)條件變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行種種修正，以保證推算結(jié)果的可靠性。122．非破損法50513．綜合法所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無損檢測方法，獲取多種物理參量，并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評價(jià)混凝土的強(qiáng)度。由于綜合法采用多項(xiàng)物理參數(shù)，能較全面地反映構(gòu)成混凝土強(qiáng)度的各種因素，并且還能抵消部分影響強(qiáng)度與物理量相關(guān)關(guān)系的因素，因而它比單一物理量的無損檢測方法具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。目前已被采用的綜合有超聲回彈綜合法和超聲鉆芯綜合法等，其中超聲回彈綜合法已在我國廣泛應(yīng)用，并已制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程(CECS02：88)。133．綜合法5152五、混凝土缺陷的無損檢測方法超聲脈沖法檢測內(nèi)部缺陷分為穿透法和反射法。穿透法是根據(jù)超聲脈沖穿過混凝土?xí)r，在缺陷區(qū)的聲時(shí)、波高、波形、接收信號主頻率等參數(shù)所發(fā)生的變化來判斷缺陷的，因此它只能在結(jié)構(gòu)物的兩個相對面上進(jìn)行或在同一面上平測。目前超聲脈沖穿透法已較為成熟，并已普遍用于工程實(shí)測，我國已編制了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程(CECS21：2000)。14五、混凝土缺陷的無損檢測方法5253

非破損檢測的一個重要特點(diǎn)是對比性和相關(guān)性，即必須在事先對具有被測結(jié)構(gòu)同條件的試樣進(jìn)行檢測，然后對試樣進(jìn)行破壞試驗(yàn)或剖析，建立非破損或微破損試驗(yàn)結(jié)果與破壞試驗(yàn)結(jié)果的對比或相關(guān)關(guān)系，才有可能對檢測結(jié)果做出比較正確的判斷。盡管這樣，有時(shí)所測結(jié)果卻仍未必十分可靠。所以，多種方法的綜合比較，綜合分析，又是提高其可靠性的另一重要手段。15非破損檢測的一個重要特點(diǎn)是對比性和相關(guān)性，即必5354§3.1概述幾種常用非破損方法比較試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康钠茡p情況代表性可靠性主要限制條件取芯試驗(yàn)

砼強(qiáng)度

應(yīng)修補(bǔ)良/高

取芯尺寸分布有限撥出法試驗(yàn)砼強(qiáng)度應(yīng)修補(bǔ)表面/中最小邊距試件厚度超聲－回彈法砼強(qiáng)度無損傷優(yōu)/中應(yīng)做對比試驗(yàn)回彈法

砼強(qiáng)度無損傷表面/低碳化深度16§3.1概述幾種常用非破損方法比較試驗(yàn)方法試驗(yàn)?zāi)康?455回彈法依據(jù)國家已經(jīng)頒布的《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23－2001執(zhí)行?；貜椃ㄖ饕糜谠u定混凝土抗壓強(qiáng)度，是表面硬度法中的一種。它具有儀器構(gòu)造簡單，使用方便，測試速度快和試驗(yàn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在一定條件下能滿足結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的測試要求，誤差在±15%以內(nèi)?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度17回彈法依據(jù)國家已經(jīng)頒布的《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)5556一、回彈法的基本原理

一個標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧力帶動下，沖擊一個與混凝土表面接觸擊桿，由于回彈力的作用重錘又回跳一定距離，并帶動滑動指針在刻度上指出回彈值N。N是重錘回彈距離與起跳點(diǎn)原始位置距離的百分比值，可用下式表示?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度18一、回彈法的基本原理§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度5657混凝土強(qiáng)度越高，表面硬度越大，N值也越大?；貜椫礜反映了混凝土的彈性性能和塑性性能，回彈值N與強(qiáng)度有著必然的聯(lián)系，但由于影響因素較多，很難建立理論關(guān)系。目前均采用試驗(yàn)歸納法，建立混凝土強(qiáng)度與回彈值關(guān)系曲線的測強(qiáng)曲線，即可以從N值求得值。基于平均回彈值（）和平均碳化深度（）的測強(qiáng)曲線方程形式：§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度實(shí)用經(jīng)驗(yàn)公式

19混凝土強(qiáng)度越高，表面硬度越大，N值也越大?！?.2回5758回彈儀檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素較多，除了儀器狀態(tài)、操作技術(shù)和碳化深度之外，被測結(jié)構(gòu)的狀況對測試結(jié)果也有影響，如水泥品種，骨料品種和粒徑，構(gòu)件質(zhì)量，密實(shí)度，表面情況，齡期，養(yǎng)化條件，溫度，濕度等?！?.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度20回彈儀檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素較多，除了儀器狀態(tài)、操作技5859已硬化的混凝土表面受到空氣中二氧化碳作用，使氫氧化鈣逐漸變化，生成硬度較高的碳酸鈣，這就是混凝土的碳化現(xiàn)象，它對回彈法測強(qiáng)有顯著的影響。因?yàn)樘蓟够炷帘砻嬗捕仍龈撸貜椫翟龃?，但對混凝土?qiáng)度影響不大，從而影響了相關(guān)關(guān)系。不同的碳化深度對其影響不一樣，同一碳化深度對不同強(qiáng)度等級的混凝土的影響也有差異。§3.2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度21已硬化的混凝土表面受到空氣中二氧化碳作用，使氫氧化鈣逐漸5960

我國的回彈法測強(qiáng)相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條件及使用范圍分三類：

1.統(tǒng)一曲線由全國由代表性的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過大量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于無地區(qū)曲線和專用曲線時(shí)檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。22我國的回彈法測強(qiáng)相關(guān)曲線，根據(jù)曲線制定的條件及6061

2.地區(qū)曲線由本地區(qū)常用的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過較多的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于無專用曲線時(shí)檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。232.地區(qū)曲線61623.專用曲線由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊，通過一定數(shù)量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線。適用于檢測與該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同條件的混凝土強(qiáng)度。測強(qiáng)曲線的平均相對誤差，相對標(biāo)準(zhǔn)差。243.專用曲線6263二、檢測技術(shù)及數(shù)據(jù)處理1．檢測方法

《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23－2001）規(guī)定N型回彈儀的沖擊能量為2.21J，在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上的率定回彈值應(yīng)為80。使用時(shí)，先讓彈擊桿伸出套筒，然后垂直于測點(diǎn)表面，再把它徐徐壓縮回套管內(nèi)，當(dāng)后蓋螺栓觸動掛勾后，重錘即發(fā)射沖擊彈擊桿，接著被回彈并帶動指針指出回彈值。25二、檢測技術(shù)及數(shù)據(jù)處理63642．檢測要求需要在構(gòu)件上選擇測區(qū)，每一測區(qū)約400cm2。至少取l0個測區(qū)。但對長度小于4.5m，高度低于0.3m的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少。但不應(yīng)少于5個。測區(qū)的大小以能容納16個回彈測點(diǎn)為宜。測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、粉刷層、浮漿、油垢、蜂窩麻面等。必要時(shí)可采用砂輪清除表面雜物和不平整處。262．檢測要求6465

測區(qū)宜均勻布置在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的檢測面上，相鄰測區(qū)間距不宜過大，當(dāng)混凝土澆筑質(zhì)量比較均勻時(shí)可酌情增大間距，但不宜大于2m，構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力部位及易產(chǎn)