第七节混凝土桥梁无损检测技术

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1、第七节第七节 混凝土桥涵无损检测技术混凝土桥涵无损检测技术 结构检测包括结构工程质量的检测和既有结构性能的检测。 结构检测按破损情况分结构检测按破损情况分：检测按破损情况分 破损检测：破损检测：破损检测主要用于整体结构和构件承载力、变形、裂缝的测定。 无破损检测：无破损检测：无损检测是指在不影响结构受力性能或其他功能的前提下，直接在结构上通过测定某些物理量，推定混凝土的强度、均匀性、连续性、耐久性等一系列性能的检测方法。无损检测的方法无损检测的方法回弹法超声法超声回弹综合法射线吸收与散射法成熟度法拔出法钻芯法射击法混凝土强度混凝土缺陷超声法脉冲回波法雷达扫描法红外热谱法声发射法非破损半破损无损

2、检测的技术标准无损检测的技术标准 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 （JGJ/T 23-2001） 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 （CECS 02:2005） 后装拔出法检测混凝土强度技术规程 （CECS 69:94） 超声法检测混凝土缺陷技术规程 （CECS 21:2000）无损检测技术的特点无损检测技术的特点 不破坏被检查构件，不影响其使用性能，简便快速。 可在构件上直接进行表层或内部的全面检测。 能获得破坏试验不能获得的信息。 可在同一构件上进行连续和重复测试。 测试快速方便，费用低。 检测结果受许多因素的影响，精度低。无损检测技术的使用条件无损检测技术的使用条件l由于施工工艺或

3、意外事故影响了混凝土质量，或预留试块不能代表混凝土实际强度时，可通过检测作为混凝土合格性评定及验收的依据。l为后道工序（如拆模、吊装、预应力筋张拉等）的施工提供强度依据。l当既有桥梁受到设计、施工、自然因素等的影响而产生各种缺陷时，为桥梁结构的维修、加固、改建等提供基本强度参数。混凝土缺陷混凝土缺陷 是指那些在宏观材质不连续、性能参数有明显变异，而且对结构的承载能力和使用性能产生影响的区域。 即使整个结构的混凝土普遍强度已经达到设计要求，这些缺陷也会使结构整体承载能力严重下降，或影响结构的耐久性。 缺陷有：内部空洞、蜂窝麻面、疏松、断层（桩）、接合面不密实、裂缝、碳化、冻融、化学腐蚀等。 回弹

4、法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度1 1、基本原理、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。 回弹仪的种类如表6-1所示，最常用的是N型。 设重锤质量为m，则在起始状态，重锤具有的势能： 重锤被回弹到x位置时所具有的势能：则： 回弹值R是重锤冲击过程中能量损失的反映。能量损失越小，说明混凝土表面硬度越大，回弹值也就越高。由于混凝土表面硬度与其抗压强度有一致性的变化关系，因此可用回弹值反映混凝土抗压强度。212seE l212xseE xxexR

5、le.sEl弹簧的刚度系数，N型回弹仪为0784N/mm；弹簧起始位置的拉伸长度，一般为75mm。2 回弹仪的率定回弹仪的率定 回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性,只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为602的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,其平均率定值应为802，否则回弹仪必须进行调整或校验。 3 检测方法检测方法 结构或构件混凝土强度检测可采用下列两种方式，其适用范围及结构或构件数量应符合下列规定： 单个检测：适用于单个结构或构件的检测。 批量检测：适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护

6、条件基本一致，且龄期相近的同类结构或构件。按批进行检测的构件抽检数量不得少于同批构件总数的30%，且构件数量不得少于10件。抽检构件时应随机抽取并使所选构件具有代表性。4 测区的要求和布置测区的要求和布置 测区应布置在主要受力部位、薄弱部位以及易产生缺陷的部位，并应避开预埋件。测区表面应清洁、平整、干燥、结实。不存在蜂窝和麻面，也没有裂缝、裂纹、剥落，层裂等现象。 一个构件不少于10个测区，测区面积不宜大于0.04m2，16个测点/区，测区间距2m。每一测点读数都精确到1。测点间距不小于20 mm 。在检测时，回弹仪的轴线始终垂直于被检测区的测点所在面。5 回弹值和碳化深度回弹值和碳化深度 回

7、弹值测量回弹值测量 回弹值量测时，回弹仪应始终垂直于结构或构件的检测面，测点不应在气孔或外露石子上，共测16个值。个值。 碳化深度测量碳化深度测量 选择不少于构件的30测区进行。在直径约为15mm并有一定深度的孔洞，清除孔中粉末后滴入浓度为1的酚酞酒精溶液，测试表面至变色处的深度，即碳化深度。5 回弹值回弹值和和碳化深度碳化深度 从每一个测区所得的16个回弹值中，剔除3个最大值和3个最小值后，将余下的回弹值按下列公式计算平均值： 式中，Rm 为测区平均回弹仪水平方向的回弹值，精确至0.1；Ri为第i个测点的回弹值。 平均碳化深度： 当dm0.4mm时，取dm=0；当dm6mm时，取dm=6mm

8、。101110miiRR11nmiiddn6 混凝土强度的换算值混凝土强度的换算值 由实测回弹和碳化深度值，按测区混凝土强度换算表求得测区混凝土强度的换算值，由此评定检测结构构件的混凝土强度。即： 测区混凝土强度的换算值由回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）（本书附录三）或当地专用测强曲线查的。,(,)cmmcu icu cRdff7 回弹法测强曲线回弹法测强曲线 回弹法测定混凝土的抗压强度是建立在混凝土的抗压强度与回弹值之间具有一定的相关性的基础上的，这种相关性可用“ ”相关曲线（或公式）来表示，通常称之为测强曲线。 测强公式： 对于未碳化混凝土或在一定条件下成型养护

9、的混凝土，回归方程为： 对于已经碳化的混凝土或龄期较长的混凝土，回归方程为：cufR( )ccuff R( , )ccuff R d 测强曲线分为全国统一测强曲线、地区曲线和专用曲线。 统一测强曲线统一测强曲线：由全国有代表性的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。 地区测强曲线地区测强曲线：由本地区常用的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。 专用测强曲线专用测强曲线：由与结构或构件混凝土相同的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。 各检测单位应按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的次序选用测强曲线8 混凝土强度的推定值混凝土

10、强度的推定值 结构或构件的混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中，保证率不低于95%的结构或构件中的混凝土抗压强度值。 当该构件测区数量小于10个时： 当构件测区混凝土强度值中出现小于10MP时： 当该构件测区数不少于10个或按批量检测时：,minccu ecuff,minccuf测区混凝土强度换算值中的最小值。,10.0cu efMPa,1.645cccucucu efffmS.0ccuccuffmSn构件测区混凝土强度换算值的平均值， MPa，精确至01MPa；构件测区混凝土强度换算值的标准差， MPa，精确至0 1MPa；单个检测的构件，取一个构件的测区数；对批量检测的构件，取被

11、抽检构件测区数之和。,=ccuccu iffmnni=122,1()()1ccuccunccu ififfn mSn 对按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时，则该批构件应全部按单个构件检测: 当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时： 当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时：4.5ccuafSMP；5.5ccuafSMP。 例：利用回弹法检测混凝土结构第4测区的混凝土强度时，该测区16个测点的回弹值分别为38、39、37、37、38、43、39、38、37、41、42、39、35、38、36、35。该测区平均碳化深度dm=7mm。求该测区混凝土强度的换算值（