第八章结构检测

1、第八章 结构检测安徽工业大学建工学院 二、混凝土结构现场检测技术二、混凝土结构现场检测技术 三、砖砌结构的现场检测技术三、砖砌结构的现场检测技术 一、概述一、概述主要内容 四、钢结构现场检测技术四、钢结构现场检测技术一、 概述 结构现状及剩余寿命预测； 加固工程，改造工程（发达国家的热点，我国今后数十年的发展方向之一）； 结构检测是为评定结构的工程质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作； 检测技术以现场非破损检测技术为主，即在不破坏结构或构件的前提下，原位上对结构或构件的承载力、材料强度、结构缺陷、损失变形及腐蚀情况等进行直接定量检测的技术。结构现场检结构现场检结构可靠性鉴定结构可靠性鉴定

2、一、 概述 破损检测：破损检测或荷载试验主要用于整 体结构和构件承载力、变形的测定，明显区别于无损和半破损检测。 半破损检测 结构检测按破损情况分类结构检测按破损情况分类半破损和非破损检测的一个重要特点是对比性和相关性，即事先须建立对检测结果的评价指标，目前尚依赖于有关检测规范、规程 非破损检测一、 概述1、现场调查2、编制检测方案 结构检测程序结构检测程序4、检测数据的整理与分析3、现场检测5、检测报告报告内容一、 概述非破损检测：回弹法、超声法 回弹超声综合法 结构检测的主要方法结构检测的主要方法半破损检测：钻芯法、拔出法 材料强度检测混凝土结构混凝土结构钢结构钢结构非破损检测：表面硬度法

3、砌体结构砌体结构半破损检测：扁顶法、原位轴压法 冲击法、推出法非破损检测：回弹法一、 概述混凝土：超声法 结构检测的主要方法结构检测的主要方法钢筋：半电池电位法、钢筋位置检 测法 材料内部缺陷、探伤检测（均为非破损检测）混凝土结构混凝土结构钢结构钢结构超声法二、混凝土结构现场检测技术1 1、回弹法检测混凝土强度、回弹法检测混凝土强度HT225W全自动数字式回弹仪回弹仪二、混凝土结构现场检测技术1 1、回弹法检测混凝土强度、回弹法检测混凝土强度回弹仪构造图1.弹击杆 2.卡环 3.盖冒 4.弹簧座 5.弹击拉簧 6.固定块 7.冲击锤 8弹簧片 9.指针滑块 10.指针轴 11.仪壳 12.刻度

4、尺 13.中心导杆 14.按钮 15.导向法兰 16.挂钩 17.压力弹簧 18.调整螺栓 19.调整螺母 20.尾盖 HT225WD型1. 磨石 2.回弹仪主体 3. 数据采集显示器 4机箱 二、混凝土结构现场检测技术 回弹法定义：指在结构混凝土上测得回弹值和碳 化深度值来评定混凝土强度的方法，回弹值越大、碳化深度越浅，混凝土强度越高； 回弹法的特点：仪器简单、使用方便、测试速度快、试验费用低、误差一般在13以内。；1 1、回弹法检测混凝土强度、回弹法检测混凝土强度 回弹法适用于龄期14365天、C10C50级、自然养护的普通混凝土，不适用于内部有缺陷或遭化学腐蚀、火灾、冻害的混凝土和其它的

5、混凝土。二、混凝土结构现场检测技术1 1、回弹法检测混凝土强度、回弹法检测混凝土强度工作原理：借助弹击拉簧获得一定冲击动能的弹击锤，通过弹击杆将能量传送给试件，弹击后又以试件的弹性反应，将回弹能量通过弹击杆传给弹击锤，于是弹击锤带动指针滑动直至回弹能量消失，最后从仪器读尺上读取回弹值。JGJ/T23-2001 回弹法检测 二、混凝土结构现场检测技术 基本原理：超声波在混凝土中传播时，其速度的平方与混凝土的弹性模量E c成正比、与混凝土的密度成反比、与混凝土的强度成正比； 在普通混凝土检测中，常用500KHz以下的低频超声波，在探测大体积混凝土时用2030KHz的超声波。2 2、超声脉冲法检测混

6、凝土强度、超声脉冲法检测混凝土强度 超声波是一种频率超过20kHz的机械波，一般由高频电振荡激励换能器中的压电晶体产生，超声波的检测技术，就是基于测量超声波在混凝土当中的传播速度；二、混凝土结构现场检测技术 测区布置：应布置在混凝土浇筑侧面，测区的间距不宜大于2m；测区宜避开钢筋密集区和预埋铁件；测试表面应清洁平整、干燥，无缺陷和无装饰面层，如有杂物粉尘应清除。2 2、超声脉冲法检测混凝土强度、超声脉冲法检测混凝土强度超声波混凝土测试仪二、混凝土结构现场检测技术2 2、超声脉冲法检测混凝土强度、超声脉冲法检测混凝土强度混凝土超声波检测系统二、混凝土结构现场检测技术2 2、超声脉冲法检测混凝土强

7、度、超声脉冲法检测混凝土强度数显式超声波混凝土测试仪二、混凝土结构现场检测技术2 2、超声脉冲法检测混凝土强度、超声脉冲法检测混凝土强度超声波混凝土测试仪强度推定：根据各测区超声波速度检测值，按率定的强度与声速关系曲线取得对应测区的混凝土强度值，并推定结构混凝土的强度。 试验归纳、拟合试验归纳、拟合二、混凝土结构现场检测技术 特点：两种单一测强方法的综合应用检测精度高于回弹法和超声法；既能反映混凝土的弹性性质（超声），又能反映混凝土的塑性性质（回弹）；既能反映混凝土的表层状态（回弹），又能反映混凝土混凝土的内部构造（超声）。3 3、超声回弹综合检测混凝土强度、超声回弹综合检测混凝土强度 定义：

8、是建立在超声传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关系的基础上，以声速和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。二、混凝土结构现场检测技术3 3、超声回弹综合检测混凝土强度、超声回弹综合检测混凝土强度超声回弹综合法超声回弹综合法二、混凝土结构现场检测技术 特点： 属于半破损检测方法，需及时修补； 试验结果直观可靠，从某种意义上比预留混凝土 试块更能反映实际情况； 试验费用高，试验周期长（需取芯，芯样需处 理）； 不宜用于混凝土强度低于C10的情况。4 4、钻芯法检测混凝土强度、钻芯法检测混凝土强度 定义：使用取芯钻机从被检测结构上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并由芯样的抗压强度推算结

9、构混凝土的强度。二、混凝土结构现场检测技术4 4、钻芯法检测混凝土强度、钻芯法检测混凝土强度HZ-15型多功能混凝土钻孔取芯机芯样位置：钻取芯样应在结构或构件受力较小和混凝土强度质量具有代表性的部位，应避开主筋、预埋件和管线的位置，并尽量避开其他钢筋；用钻芯法与其他非破损检测方法综合测定混凝土强度时，芯样应与非破损法取自同一测区。二、混凝土结构现场检测技术 特点：能比较直接的反映混凝土的强度，虽然仅仅测量表面以下一定深度，但比回弹法深，比超声法影响因素少，比取芯法方便、费用低、损伤范围小。5 5、拔出法检测混凝土强度、拔出法检测混凝土强度 定义：拔出法是在浇筑混凝土之前预埋金属锚固件（预埋法、

10、LOK试验），或是在已经硬化的混凝土构件上钻孔埋人金属锚固件（后装法、CAPO试验），然后采用拔出仪测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系推算混凝土的抗压强度，检测结果可靠性较高。二、混凝土结构现场检测技术5 5、拔出法检测混凝土强度、拔出法检测混凝土强度混凝土预埋件抽提测试仪二、混凝土结构现场检测技术6 6、超声法检测混凝土缺陷、超声法检测混凝土缺陷缺陷和损伤的原因. 施工原因，例如，振捣不足、钢筋网过密而骨料最大粒径选择不当、模板漏浆等所造成的内部孔洞、不密实区、蜂窝及保护层不足；. 由于混凝土非外力作用形成的裂缝，例如，在大体积混凝土

11、中因水泥水化热积蓄过多，在凝固及散热过程中的不均匀收缩而造成的温度裂缝，混凝土干缩及碳化收缩所造成的裂缝； . 长期在腐蚀介质或冻融作用下由表及里的层状疏松； . 受外力作用所产生的裂缝，例如因龄期不足即行吊装而产生的吊装裂缝等。 二、混凝土结构现场检测技术6 6、超声法检测混凝土缺陷、超声法检测混凝土缺陷 在施工验收、事故处理、加固改造和已建建筑物可靠性鉴定中，都必须进行混凝土缺陷和损伤检测；（1 1）混凝土裂缝检测）混凝土裂缝检测 浅裂缝检测：对混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂 缝检测； 检测方法 平测法：结构裂缝部位只有一个可测表面斜测法：结构裂缝部位有两个可测表面 深裂缝检测：对

12、在大体积混凝土中预计裂缝宽度500mm 的裂缝检测 钻孔探测还可用于钻孔灌注桩的质量检验二、混凝土结构现场检测技术6 6、超声法检测混凝土缺陷、超声法检测混凝土缺陷平测法检测裂缝深度斜测法检测裂缝深度钻孔检测裂缝深度 裂缝深度与波幅值的d-A 坐标图二、混凝土结构现场检测技术6 6、超声法检测混凝土缺陷、超声法检测混凝土缺陷（2 2）混凝土内部空洞缺陷的检测）混凝土内部空洞缺陷的检测（3 3）混凝土表层损伤的检测）混凝土表层损伤的检测 混凝土结构由火灾、冻害、化学侵蚀等引起的混 凝土表层损伤，其损伤厚度可用表面平测法检测；具体检测方法有：声速法、波形法、振幅法、频率法等。 此外，超声法还可测定

13、施工缝的质量、加固修补 结构面质量、混凝土匀质性的检测。二、混凝土结构现场检测技术6 6、超声法检测混凝土缺陷、超声法检测混凝土缺陷（3 3）混凝土表层损伤的检测）混凝土表层损伤的检测平测法检测混凝土表层损伤厚度混凝土表层损伤检测 “时-距”坐标图二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测（1 1）钢筋配置的检测）钢筋配置的检测保护层厚度 钢筋位置测试仪：利用电磁感应原理，可以检测钢筋混凝土结构中钢筋的位置、直径和保护层厚度； 钢筋位置直径宜采用非破损的雷达法或电磁感应法进行检测，必要时可凿开混凝土进行钢筋直径或保护层厚度的验证数量电磁感应检测适用于：配筋稀疏、保

14、护层不太大、钢筋在同一平面内或在不同平面内且距离较大时，才能取得比较满意的结果。 。二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测（1 1）钢筋配置的检测）钢筋配置的检测钢筋扫描 混凝土保护层厚度测定仪二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测（2 2）钢筋材质的检测）钢筋材质的检测 对已埋置在混凝土中的钢筋，目前还不能用非破损检测方法来测定材料性能，也不能从构件的外观形态来推断，应注意收集分析原始资料； 当原始资料能充分证明所使用的钢筋力学性能及化学成分合格时，方可据此作出处理意见；当无原始资料或原始资料不足时，则需在构件内截取试验，取

15、样应尽量在受力较小的部位或具有代表性的次要构件上进行，必要时采取临时支护措施，完毕后应立即原样修复。二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测（3 3）钢筋锈蚀的检测）钢筋锈蚀的检测钢筋锈蚀测试仪原理图1.毫伏表 2.铜棒电极 3.硫酸铜饱和溶液 4.多孔接头 5.钢筋 钢筋保护层破损和混凝土碳化将引起钢筋锈蚀，而钢筋的锈蚀将导致混凝土保护层胀裂、剥落及钢筋有效截面削弱等结构破坏现象，直接影响结构的使用寿命。二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测检测方法： 电位差法试验证明：电位差为正值，钢筋无锈蚀；电位差为负值，钢筋有锈蚀可能，

16、负值越大，表明钢筋锈蚀程度愈严重。基本原理：钢筋锈蚀将引起腐蚀电流，使电位发生变化。 二、混凝土结构现场检测技术7 7、混凝土结构钢筋检测、混凝土结构钢筋检测钢筋锈蚀测试仪三、砌体结构的检测 目前中小城市砌体结构还比较普遍，对砌体结构房屋进行定期或应急的可靠性鉴定，及时采取维护措施，可消除隐患，延长房屋使用寿命，对确保结构安全，发挥房屋的经济效益有着重要的意义。砌筑块材的检测 砌体结构主要砌体结构主要检测工作检测工作砌筑砂浆的检测砌体强度的检测砌筑质量与构造损伤与变形三、砌体结构检测 砌筑块材的检测可分为砌筑块材的强度及强度等级、尺寸偏差、外观质量、抗冻性能、块材品种等检测项目； 强度检测一般可采用取样法、回弹法、取样结合回弹的方法或钻芯的方法检测；1 1、砌筑块材的检测、砌筑块材的检测 最理想的方法是在结构上截取块材，由抗压试验确定相应的强度指标，但受现场条件限制，经常采用回弹法、取样结合回弹的方法或钻芯的方法检测推断块材强度。回弹法砌筑块材强度检测的要求三、砌体结构的检测 2 2、砌筑砂浆的、砌筑砂浆的检测检测 砌筑砂浆的检测项目可分为砂浆强度、品种、抗冻性和有害元素含量等。推出法 砌体砂浆主要检测方法筒压法砂浆片剪切法回弹法点荷法射钉法三、砌体结构的检测 3 3、砌筑砌体强度、砌筑砌体强度 砌筑砌体的