结构试验-第六章 结构的非破损检测

（2）非破损（或微破损）检测
多用于结构材料的性能和结构缺陷的检测。
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
（1）回弹法 （2）超声法 （3）超声回弹综合法 （4）钻芯法 （5）拔出法
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
回弹法：
回弹法检测混凝土强度就是采用回弹仪弹击混凝 土表面，测量混凝土的表面硬度（用回弹值表示）来 推算其抗压强度，它是混凝土结构现场检测方法中最 常用的一种非破损试验方法。
用钢尺测量碳化深度，可精确到0.5mm
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
每一测试面上，碳化深度测点2~3个，求平均碳 化深度dm。 dm < 0.5mm, 其影响可忽略 dm ＝1mm时，强度要降低5～8% dm > 6mm时，取6mm，强度要降低32~40%

碳化深度的影响应予以足够的重视！
六、非破损检测
现场检测的目的和意义：
大多属于结构检验性质，直接服务于生产： （1）验证、鉴定结构设计与施工质量 （2）为处理受灾结构提供依据 （3）老建筑的检测、普查 （4）现场预制件的产品检查
现场检验大多属于非破损检验。
非破损检测

结构的现场试验检验方法：
（1）现场荷载试验
主要用于整体结构或构件承载力测定。
f
c cu
A Bv Cv
2
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
超声波法：
超声法的检测技术－－测区的要求 单个构件，测区不少于10个（200mm×200mm） 同批构件，抽样不少于30%，且不少于4个。 －－－－其他要求 测区宜在浇筑方向的侧面、避开钢筋密集区、测 试面应清洁、平整、干燥、必要是利用耦合剂连 接被测面和换能器。
回弹法的修正：〔碳化深度的修正〕
由于空气中CO2的影响，混凝土中的Ca(OH)2逐渐形成CaCO3，
表面硬度加大，当碳化深度超过0.4mm时，对测量结果有明显影
响，回弹值偏高，应加以修正。
修正与碳化的深度有关。
碳化深度的测量----
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
碳化深度的测量---在被测物表面钻15mm的孔，深度略大于碳化深 度。吹去粉末，立即用1%的酚酞酒精溶液滴在孔内 壁，未碳化的变紫红色，碳化了的不变色。
回弹法基本原理：
使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤， 通过中心导杆，弹击混凝土的表面，并测得重锤反弹的 距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值 R ，由 它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土强度。
回弹仪
L' R 100% L
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
目前回弹法测定混凝土强度均采用试验归纳法，建 立混凝土强度与回弹值间的回归方程。
L tc dc 1 2 t
2
深度在500mm以上的裂缝，常采用钻孔法探测。孔的间距宜为 200mm，孔径应比换能器的直径大5～10mm，孔深大于裂缝预计 深度700mm，孔中粉末碎屑应清理干净。测试前测孔中灌注清水， 每隔一定距离测读一次声时和波幅值。波幅达到最大并基本稳 定的对应深度，便是裂缝深度。
半损伤检测方法：
源自文库
（1）钻芯法
（2）拔出法 预埋拔出法（LOK） 后装法（CAPO）
六、非破损检测
6.2 混凝土内部缺陷检测
破损、缺陷的检测
超声法检测混凝土缺陷是指采用低频超声波检测仪，测量 超声脉冲纵波在结构混凝土中的传播速度（声速）、接收波形 的振幅和频率等声学参数，并根据这些参数的相对变化和波形， 来判定混凝土中的缺陷，这些缺陷主要有：裂缝深度、内部空 洞和不密实区的位置及范围、表面损伤层厚度、混凝土的结合 面和混凝土的匀质性。
根据各区平均回弹值和碳化深度，按国标计算混凝土 强度。
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
超声波法：
利用结构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。 混凝土强度越高，相应超声声速越大。 常见的函数关系有： 指数函数
c fcu AeBv
幂函数
抛物线函数
c fcu Av B
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
超声、回弹综合法
测区测点：超声的测点和回弹的测点布置在同一测试面上。 宜先进行回弹测试，然后进行超声测试。同时注意，只有同 一个测区内所测得的回弹值和声速值才能作为推算该测区混 凝土强度的综合参数，不通测区的测量值不能混用。
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
回弹法的修正：〔测量方向的修正〕 以回弹仪水平方向垂直于结构或构件浇筑侧面 为标准量测状态。
如果回弹仪测试位置非水平方向时，考虑不同测试 角度，回弹值应予以修正
Rm Rm Ra
《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
超声波法：
混凝土强度与超声速度的关系受很多因素的影响， 如：骨料品种，粒经大小，水泥品种，水灰比，混 凝土龄期，含水率等等。 只有考虑各种因素建立专门的关系曲线，才能得到 较高精度的结果。
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
超声、回弹综合法
f A R 10
c cu B m
Cdm
六、非破损检测
6.1 混凝土强度的非破损检验方法:
回弹法检测混凝土强度测点要求： 每一结构或构件测区数不少于10个 每个测区面积为20cm*20cm， 每一测区内设16个回弹点 相邻两点间距不小于30mm 每个测点只允许回弹一次 从16个回弹值中剔除3个最大的和3个最小的，余下 10个的平均值作为该测区的平均值
六、非破损检测
6.2 混凝土内部缺陷检测
原理 接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变 化，来判定混凝土的缺陷。超声波通过缺陷会产生绕 射、反射，绕射使传播速度变小，声时偏长；反射使 能量显著衰减，波幅和频率明显降低，接收波形平缓 甚至发生畸变。据此，判断和评定混凝土的缺陷和损 伤情况。
裂缝深度≤500 mm时，采用平测法或斜测法 进行检测
超声波在混凝土内的传播速度反应了材料的弹性性质，由 于超声波穿透被测的材料，因此它反应了混凝土内部构造 的有关信息。 回弹法的回弹值反应了混凝土的弹性性质，同时也一定程 度上反应了混凝土的塑性性质，但其只反应了表面约3cm 厚度的混凝土状态。
超声回弹综合法：即反应了混凝土弹性，又反应了混凝土 塑性；即反应了表面状态，又反应了其内部构造。