第10章工程结构物现场非破损检测技术

10.2 回弹法检测混凝土强度 （一）回弹法的基本原理
回弹法：根据混凝土的表面硬度与抗压强度之间存在着一定的相关性而发
展起来的一种混凝土强度测试方法。
测试时，用具有规定动能的重锤弹击混凝土表面，弹击后，初始动能 发生再分配，一部分能量被混凝土吸收，剩余的能量则回传给重锤。被混凝 土吸收的能量取决于混凝土表面的硬度，混凝土表面硬度低，受弹击后表面 塑性变形和残余变形大，被混凝土吸收的能量就多，回传给重锤的能量就少； 相反，混凝土表面硬度高，受弹击后的塑性变形小，吸收的能量少，而传给 重锤的能量多，因而回弹值就高，从而间接反映了混凝土的抗压强度。利用 回弹仪测量弹击锤的回弹值，再利用回弹值与混凝土表面硬度(强度)的关系， 就可以推断混凝土的强度。
（2）工程结构的设计与建造应遵循国家法规和科学规律，一 旦违背，将殃及建筑物的使用寿命和结构安全。根据大量事故 隐患调查表明。不同历史时期的建筑物都与当时的社会经济环 境、政策法规、建筑造价和科技水平等因素有直接关系。我国 在二十世纪五十年代的建筑高潮中建造的大量建筑物不仅设计 施工水平低，而且经过50余年的使用，已经大量出现老化与严 重的损伤；八、九十年代建设高潮中建造的大批建筑物，由于 当时建筑市场的不规范，如工程不合理转包等原因，也出现了 不少工程质量低劣的现象，造成了工程隐患。
重锤弹击混凝土表面反弹距离 回弹值R强度
（1）回弹值
（2）回弹值与强度值的关系。 直线方程 幂函数方程 抛物线方程
型号：回弹仪有不同的型号，按冲击动能的
大小分为重型、中型、轻型、特轻型四种。
在进行建筑结构检测时一般使用中型回弹仪
。中型回弹仪的代号为HT225，其冲击动能 为2.21 J。 适用范围：回弹法只适用于龄期为14天～1000天 范围内自然养护、评定强度在10~50MPa的普通混 凝土；不适用于内部有缺陷或遭化学腐蚀、火灾、 冰冻的混凝土和其他品种混凝土。
测区声波传播速度
，其中，
(二)技术规程： 1.测区及测点要求(10对测区)：
≤2m
20cm
2.声速计算:
v l / tm
tm (t1 t2 t3 ) / 3
当在混凝土的浇注表面及底面测试时，应进
行修正。
3.测量方法:
数码显示(传输时间s)
精调
增益
发射电压
发射波
电源开关
光标 接收波
图7.2.1回弹仪构造图 1-试验构件表面；2-弹击杆；3-拉力弹簧；4-套筒；5-重锤；6-指针；
7-刻度尺；8-导杆；9-压力弹簧；10-调整螺丝；11-按钮；12-挂钩
(二)技术规程：
回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001
1.测区及测点要求：
≤2m ≥20mm
20cm
L≥3m
（3）目前在设计、施工管理和日常使用中存在的各类问题也 给建筑物的质量带来了一定隐患，影响工程结构的使用寿命。
九江长江大桥是我国铁路南北通道京九线和公路干线105国 道上的重要桥梁，是九江市连接湖北、安徽的重要通道。
近年来，通过九江长江大桥的超限超载车辆明显增多，对大 桥造成严重危害，公路桥横梁腹板竖向加劲肋端部出现了48条 裂缝等“病害”。
公路桥已发生了3次大面积脱落，最多的一次混凝土破碎脱落 物达1吨。
超载严重的货车通过大桥时，尽管大桥总体承重能力没有问 题，但超载严重的货车车轮对大桥桥面各个支点的挤压强度大 大增加，严重损坏了大桥的桥面。如果继续让超载严重的大货 车在大桥上通行，可能会引发大桥桥面部分塌陷。
管理上只对超载货车进行罚款，而不要求超载货车卸货，超 载货车仍超载行驶。实行计重收费，只是增加了超载货车的运 输成本，但无法杜绝货车严重超载。
将每个测区16个测点中的三个最大值和三个 最小值剔除，余下的10个回弹值取平均值作为 该测区的平均回弹值。
10
Rm Ri / 10
i 1
4.回弹值的修正：
(1)非水平方向弹击——角度修正(修正表)
(2)浇注表面和底面弹击——浇注面修正(修正表)
5.混凝土强度的推定： 修正后的回弹值及碳化深度
尽量选择混凝土浇注侧面进行水平方向的回弹 测试。
2.碳化深度的测量：
碳化：混凝土表面在空气中的二氧化碳和水分的 作用下，表层的氢氧化钙转化成碳酸钙硬壳。 碳化的影响：混凝土强度等级相同时，回弹值随 碳化深度的增大而增大。
dm 用酚酞酒精遇到碱性物 质变色的化学原理检测混 凝土碳化深度。
3.回弹值计算：
现场检测主要特点：非破坏性的
常用检测方法：
回弹法、超声法、取芯法、拔出法、射线法、雷达法……
检测部位选择：避开构件顶部的弱区混凝土
测点数量：保证可靠性为前提，结合尺寸、数量等因素综合
考虑。
10.2 回弹法检测结构混凝土强度 10.3 超声法检测结构混凝土强度 10.4 超声回弹综合法检测结构混凝土强度 10.5 钻芯法检测结构混凝土强度 10.6 超声法检测混凝土缺陷 10.7 混凝土结构内部钢筋检测
细调 粗调 扫描宽度
衰减dB 0 12 34 56 7 8 9Βιβλιοθήκη Baidu
0 10203040506070 0.5 0.5
查国家统一或地区测强曲线表 (优先选择地区测强曲线)
各测区的混凝土强度换算值 fccu,i
根据统计学原理推定混凝土构件强度 (平均值、方差、最小值)
10.3 超声法检测混凝土强度 (一)测量原理：
混凝土的抗压强度与超声波在混凝土中的传 播速度之间的相关关系。
抗压强度超声波传播速度
高
快
低
慢
指数函数方程 幂函数方程 抛物线方程
结构检测是为评定建设工程的质量或鉴定既有 结构的性能等所实施的检测工作。
结构检测的含义应是广义的，不应单纯局限于 仪器量测的数据，检测包括检查和测试 。本章从结构 检测的方法入手，重点阐述了混凝土结构、砌体结构、 钢结构的现场检测的内容、一般要求及相应的检测技 术。
（1）我国地域辽阔，是一个自然灾害频发的国家，每年都不 同程度地发生大的地震灾害、风灾、水灾、火灾等突发性灾害 作用，对在用的各类构筑物造成了严重的损伤。建筑物在使用 中还会遇到各种偶发事件而遭受损伤，如地基的不均匀沉降、 结构的温度变形、长期超载使用和疲劳作用、工业事故等。