混凝土无损检测

CC －在混凝土中的传播速度；
D －换能器与钢筋轴线的最短距离； t －实测的传播时间； d －两换能器的距离。
第七章 混凝土无损检测
7.4 超声－回弹综合法 对于混凝土粗骨料为卵石：
c 1.23 1.95 f cu 0 . 0038 ( C ) ( R ) ,i i
对于混凝土粗骨料为碎石：
c 1.72 1.57 f cu 0 . 008 ( C ) ( R ) ,i i
7.5.2 混凝土内空洞探测
孔洞是混凝土中较为隐蔽的缺陷。 当孔洞位于发射探头与接收探头等距离 处，且孔洞的线度尺寸大于换能器的直 径时，缺陷垂直于超声波传播方向，则 孔洞的高度为：
第七章 混凝土无损检测
td 2 d D L ( ) 1 tc
其中：D －换能器直径； L －混凝土试件厚度； t d －孔洞处最大传播时间； t c －无缺陷处的混凝土传播时间。
(1) R-C 曲线的特点 R即混凝土强度的换算值；C即超声波在混凝土中 的传播速度。 R-C曲线可由试验方法或有关的技术规范或规程 提供。 从曲线中可看出：当混凝土强度越高， 超声仪的分辨率也就越低。通常不易测混 凝土强度高于C40的混凝土构件。
第七章 混凝土无损检测
（2）检测步骤
超声仪采用非金属超声仪。工作频率在1MHZ 一下（通常采50KHZ~100KHZ）。 测区不得少于10个，每个测区沿对角安排三个 测点。
Rm ＝20+（-6）＝14，
可用内插法求得：
3 1.5 20 50 x 1.5 32 50
3.0―――20 x ―――32 1.5――50
， 则
Rm＝32+2.4＝34.4
第七章 混凝土无损检测
2.回弹时，回弹仪回弹为非浇筑的侧面时的修正
t t （1）在顶部浇筑面回弹时： Rm Rm R b b （2）在底部底面回弹时： Rm Rm R 修正值见下表：
第七章 混凝土无损检测
3.测点： 在每个测区内均匀弹击16个测点，测点之间距离 不小于2㎝（通常为四个测点一排，共四排）。
第七章 混凝土无损检测
7.2.3 测定碳化深度 由于回弹法是以混凝土表面硬度的回弹值来推 定混凝土强度值的。因此必须考虑影响混凝土表面 硬度的碳化深度。
Ca(OH ) 2
CO2
a b t1C1 a d t C 1 2 2 2 2 b a d 2 ad cos 1 1 d 2 a 2 d 2 2ad cos 2 2
C1 d1 d , C2 2 t1 t2
第七章 混凝土无损检测
第七章 混凝土无损检测
7.2.2 回弹构件数、测区、测点的选定
1. 构件的批量抽检：抽检的数量不得少 于该批构件总数的30％，且不得少于 10件。
第七章 混凝土无损检测
2. 测区： 每一构件（1）长度≥4.5m，取至少10个测区； （2）长度<4.5m，且高度< 0.6m的构件取至少5 个测区。 测区应在混凝土浇筑侧面，且安排在相对的两个 侧面交错位置。 每格测区一般为20 ㎝ ×20㎝， 测区与测区之间的距离不得超过2m， 靠近构件的测区与构件边缘或外露钢筋之距离一 般要不小于3㎝。
7.3 超声法测混凝土强度
声波可分为可闻声波、次声波和超声波 三种声波。可闻声波：16～2000HZ；次声 波：16ZH以下；超声波：2000HZ以上。我 们利用超声波是因为它的传播的指向性较其 他声波要好。
第七章 混凝土无损检测
1. 超声仪测混凝土强度的原理
超声波穿透时间长
有空洞 混凝土
超声波穿透时间短
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钢筋与传播方向垂直
LS (C S CC ) CC 1 L C CS
CC －在混凝土中的传播速度；
C －实测的传播速度；
LS －钢筋直径之和；
(5150m/s)；
L －总传播距离； C S －超声波在钢筋中的传播速度
第七章 混凝土无损检测
钢筋与传播方向平行
CC 2 DC S 4 D 2 (C S t d ) 2
混凝土强度低
故用超声波在混凝土中 传播的速度快慢来推定 其强度。
很密实 混凝土
混凝土强度高
第七章 混凝土无损检测
所以，为防止换能器与混凝土之间有缝隙即有 空气介质致使传播速度减慢影响探测准确度，通常 在换能器上涂上黄油或浆糊耦合剂使其与混凝土之 间无空气介质 。
耦合剂
混凝土
超声波探头
第七章 混凝土无损检测
f cu,e 10.0MPa
（4）对于批量构件检测时，当该批量混凝土强度标准差 出现如下情况之一时，该批构件按单个构件推定混凝 土强度值： c mf cu （ a） <25MPa，且 S f >4.5MPa； c （b） mfcu ≥25MPa，且 S f >5.5MPa。
c cu c cu
第七章 混凝土无损检测
3）通用得R-C曲线（仅供参考） 其中：强度R（单位：Kg/㎝2）；声速C （单Km/s），也可查得下表，不在表内可 用查值法求得。
第七章 混凝土无损检测
3. 混凝土中有钢筋时的修正
通常构件中有钢筋，而有钢筋时超声波 在其间传播速度比无钢筋的要快。因而要进 行相应的修正。以下对较简单的两种情况给 予修正（对于钢筋较多、较复杂的配筋不易 采用超声波法混凝土测强度）。
Hale Waihona Puke d t1 2 h ( ) 1 2 t0
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(B)斜裂缝深度的探测 将待测的斜裂缝置于两换能器之间。测得 传播时间为t1，且两换能器之间距离为d1。然 后将换能器B移至C，测得传播时间为t2，且两 换能器之间距离为d2，则解此直角三角形，求 出斜裂缝深度h：
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7.2.1 回弹仪的操作修正
正常情况下，回弹仪应与大地呈水平状弹击混凝 土构件浇筑的侧面。否则即要修正。 1.回弹时，回弹仪与大地水平方向呈夹角时的修正方法
Rm Rm R
修正值
该测区平均回弹值
修正后的值
第七章 混凝土无损检测
例： 又如： 所以：
Rm ＝20， ＝+90 ，则 Rm ＝32， ＝- 45 ，则 x ＝2.4
Rm
R
i 1
n
i
，其中：
n
Ri －该测区的第个测点的回弹值；
n －该测区的测点数。
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2．该测区的强度推定值：由 Rm 及该测区的碳化深度 查《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ-T23c 2001）附录A得到该测区的强度推定值 f cu,i 。 3．所有测区强度推定值的平均值及标准差：
混凝土 结硬层
Ca(OH )2 CO2 CaCO3 H 2O
第七章 混凝土无损检测
每一个测区需测一个碳化深度。
孔径为15mm，深度为5～6mm
用浓度为1％的酚酞酒精溶液滴在孔内 用游标卡尺由孔表面垂直量至孔内 【紫红色】的深度即为碳化深度
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7.2.4 回弹法混凝土强度的评定 1．测区平均回弹值：对测区的16个测点，去掉三 个最大和三个最小的回弹值，并求出其平均回值 Rm ：
其中：C i ， Ri －分别为该测区声速的算术平均值和 该区回弹值的算术平均值。 算到每个测区的强度换算值后，其评定与回弹法 的评定方法一致。
第七章 混凝土无损检测
7.5 超声仪探伤 这里的探伤指对混凝土构件的裂缝深度的 探测和混凝土中孔洞的大小。 7.5.1裂缝深度探测 首先确定是直裂缝还是斜裂缝。 如何判定是直裂缝还是斜裂缝？
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7.2 回弹法测混凝土强度 回弹仪它是用弹击杆撞击混凝土表 面，利用冲击碰撞的回跳来反映被测物 表面的硬度的。由于人们认为混凝土表 面的硬度与混凝土强度之间有相关关系。 则通过测得混凝土表面的硬度来间接推 定其混凝土强度。
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回弹仪
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量得超声波穿过混凝土得厚度，将两换能器保持 在一条直线上。
第七章 混凝土无损检测
换能器与混凝土表面接触面涂上如 黄油或浆糊等耦合剂。 三个测点则由三个传播时间求取平 均值，再由R-C曲线得到此测区的混凝 土强度得推定值。 注意：在混凝土浇筑面或底面测试时， 所测得的声速需乘以1.034。
第七章 混凝土无损检测
第七章 混凝土无损检测
判定斜或直裂缝：
固定 t1 t2
若 t2<t1 裂缝向B移动方向倾斜 若t2>t1 若 t2<t1 裂缝向A移动方向倾斜 若t2>t1 直裂缝
A
t2 A t1 A
B
B
固定 B
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(A)垂直裂缝深度的探测 将待测裂缝置于两换能器之间，两换能器之间的距 离为 d ，测其传播时间为 t1 ，再将两换能器以 同样的距离 d ，在无缝处测得传播时间为 t 0 ， 则被测混凝土裂缝深度为：
cu.e c cu,min
c f cu.e f cu ,min
（2）当构件的测区数不少于10个或是批量构件检测时， 则按如下计算式作为构件的混凝土强度推定值为
c f cu,e mf cu 1.645 S f c
cu
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3）当构件的测区强度中出现小于10.0MPa时，构件的 混凝土强度推定值为
c m fcu

i 1
n
c f cu .i
n
Sfc
cu
c 2 c 2 ( f ) n ( m f ) cu,i cu.i
n 1
其中： n －所有测区数。
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4．强度评定： （1）当构件的测区少于10个以及单个构件时，以构件 f f 中最小的测区强度值作为该构件的混凝土强度推值为
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7.1 概述
所谓无损检测即是被测结构或构件 不被物理破坏而测得与所使用材料有关 的各种物理量，并以此推定结构或构件 强度和其内部是否有缺陷的一种测试技 术。
第七章 混凝土无损检测
它主要用于：（1）评定结构或构 件的质量，特别是评定新建的工程结构 混凝土的施工质量； （2）已建工程结 构的承载力、耐久性； （3）加强施工 管理、施工进度等。 我国目前采用的无损检测的方法有 回弹法、超声法、回弹－超声综合法。