建筑结构现场检测技术

1、1建筑结构现场检测技术建筑结构现场检测技术（混凝土中钢筋检测）（混凝土中钢筋检测） 2主要内容主要内容u钢筋现场检测的目的钢筋现场检测的目的u检测项目检测项目u检测方法及原理检测方法及原理u具体应用及要求具体应用及要求3) 2/() 2/(001xhAfxhbxfMsycsycAfbxf1钢筋检测的目的钢筋检测的目的安全性方面的要安全性方面的要求求截面尺寸截面尺寸截面有效高度截面有效高度钢筋强度钢筋强度配筋量配筋量混凝土强度混凝土强度4适用性方面的要求适用性方面的要求l分布钢筋分布钢筋l构造钢筋构造钢筋钢筋检测的目的钢筋检测的目的5钢筋检测的目的钢筋检测的目的锈蚀锈蚀火损火损耐久性方面的要求耐

2、久性方面的要求6钢筋检测项目钢筋检测项目l钢筋数量和间距钢筋数量和间距l混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度l钢筋直径钢筋直径l钢筋力学性能（极限强度、屈服强度、延伸率）钢筋力学性能（极限强度、屈服强度、延伸率）l钢筋锈蚀状况（截面损失、钢筋锈蚀状况（截面损失、锈蚀速率锈蚀速率、锈蚀概率）、锈蚀概率）l钢筋应力状态钢筋应力状态 （预应力损失预应力损失）l钢筋接头钢筋接头l钢筋与混凝土的粘结性能钢筋与混凝土的粘结性能l摩阻摩阻l植筋（后锚固）植筋（后锚固）7n检测方法分类检测方法分类直接法直接法间接法间接法rcv2 / 121) ( 1/ 1检测方法分类检测方法分类8检测项目检测项目电磁电磁感应法感

3、应法雷达雷达法法电阻电阻法法电位电位法法极化极化电阻法电阻法硬度硬度法法直接直接法法钢筋数量和钢筋数量和间距间距 钢筋直径钢筋直径 钢筋力学性能钢筋力学性能 保护层厚度保护层厚度 钢筋锈蚀状况钢筋锈蚀状况 钢筋应力状态钢筋应力状态 检测方法分类检测方法分类9基本原理基本原理电流通过线圈时会产生磁场；电流通过线圈时会产生磁场；变化磁场中的线圈会产生感应电动势。变化磁场中的线圈会产生感应电动势。钢筋探测仪（磁感仪）检测原理钢筋探测仪（磁感仪）检测原理10钢筋探测仪（磁感仪）组成钢筋探测仪（磁感仪）组成21211212ZZZZRp分离式分离式一体式一体式探头探头主机主机在探头的内部装有两组线圈，在探

4、头的内部装有两组线圈，一组为磁场线圈，另外一组为一组为磁场线圈，另外一组为感应线圈。磁场线圈在所要检感应线圈。磁场线圈在所要检查的混凝土中产生高脉冲的一查的混凝土中产生高脉冲的一次电磁场，如混凝土中有金属次电磁场，如混凝土中有金属物体，则该物体将感应产生二物体，则该物体将感应产生二次电磁场次电磁场( (位于前述的第一次电位于前述的第一次电磁场之内磁场之内) )，使感应线圈产生电，使感应线圈产生电压变化。压变化。主机部分负责电压变化信主机部分负责电压变化信号的纪录、储存、处理、号的纪录、储存、处理、转化和显示转化和显示11感应线圈电压变化的幅度与下列因素有关：感应线圈电压变化的幅度与下列因素有关

5、：l磁场变化频率磁场变化频率由仪器控制由仪器控制l磁场线圈与混凝土中钢筋的距离磁场线圈与混凝土中钢筋的距离l钢筋的直径钢筋的直径l钢筋间距钢筋间距l混凝土性能（磁导率相对稳定）混凝土性能（磁导率相对稳定）因此，根据这个电压的变化通过数学计算得出混凝土中的因此，根据这个电压的变化通过数学计算得出混凝土中的钢筋间距和保护层厚度。钢筋间距和保护层厚度。钢筋探测仪（磁感仪）组成钢筋探测仪（磁感仪）组成12l 钢筋较密不易区分；钢筋较密不易区分；l 下排平行钢筋不易区分；下排平行钢筋不易区分；l 混凝土中的磁性介质；混凝土中的磁性介质；l 保护层厚度过大或过小；保护层厚度过大或过小；l 探头与钢筋走向不

6、垂直；探头与钢筋走向不垂直；l 磁通量与保护层厚度和钢筋直径有关，无法同时求解磁通量与保护层厚度和钢筋直径有关，无法同时求解。l自校准功能自校准功能钢筋探测仪（磁感仪）检测应注意的问题钢筋探测仪（磁感仪）检测应注意的问题13基本原理基本原理电磁波电磁波( (微波微波) )的波长小于宏观物体尺寸，传播在很大程的波长小于宏观物体尺寸，传播在很大程度上具有度上具有“似光性似光性” ” ；微波在不同电磁性能的材料中波速不同。微波在不同电磁性能的材料中波速不同。微波对非导电性材料有较强的穿透性，对导电性材料有微波对非导电性材料有较强的穿透性，对导电性材料有“趋肤效应趋肤效应”，屏蔽。，屏蔽。微波在不同电

7、磁性能的材料的界面，会出现透射和反射微波在不同电磁性能的材料的界面，会出现透射和反射现象。现象。221221)()(xth雷达仪检测原理雷达仪检测原理14常见介质的相对介电常数常见介质的相对介电常数15发射天线发射的电磁波进入发射天线发射的电磁波进入被测物体中，遇到不同电磁被测物体中，遇到不同电磁性能的材料产生反射、散射性能的材料产生反射、散射现象，形成回波。接收天线现象，形成回波。接收天线接收到回波信号后，送入取接收到回波信号后，送入取样电路，做时域变换，保持样电路，做时域变换，保持回波信号回波信号 形状，经信号处形状，经信号处理后显示。理后显示。雷达仪工作原理雷达仪工作原理16混凝土与钢筋

8、电磁性能相差较大，导致强反射。混凝土与钢筋电磁性能相差较大，导致强反射。雷达仪检测原理雷达仪检测原理17l对于上下两层钢筋相平行且下层钢筋位于上层钢筋正下对于上下两层钢筋相平行且下层钢筋位于上层钢筋正下方时，当上下层钢筋间距大于方时，当上下层钢筋间距大于100mm100mm时，上层钢筋对下层时，上层钢筋对下层钢筋的干扰较小，可以识别出下层钢筋，而上层钢筋的直钢筋的干扰较小，可以识别出下层钢筋，而上层钢筋的直径大小对识别下层钢筋影响不大；当上下层钢筋间距小于径大小对识别下层钢筋影响不大；当上下层钢筋间距小于50mm50mm时，上层钢筋对下层钢筋的干扰较大，下层钢筋很难时，上层钢筋对下层钢筋的干扰

9、较大，下层钢筋很难被识别。被识别。l当上层钢筋与下层钢筋相垂直时，而且检测时天线的极当上层钢筋与下层钢筋相垂直时，而且检测时天线的极性方向始终保持与上层钢筋走向相垂直时，上层钢筋对下性方向始终保持与上层钢筋走向相垂直时，上层钢筋对下层钢筋的干扰很小。层钢筋的干扰很小。l当钢筋直径大且间距很小时，它们所成的雷达图像仅为当钢筋直径大且间距很小时，它们所成的雷达图像仅为单个双曲线。单个双曲线。雷达仪检测特点雷达仪检测特点18l当钢筋的混凝土保护层较薄时，钢筋的强烈反射会严当钢筋的混凝土保护层较薄时，钢筋的强烈反射会严重干扰混凝土表面雷达回波，使表层混凝土在雷达图重干扰混凝土表面雷达回波，使表层混凝土

10、在雷达图像中无法形成平坦均匀的同相轴。像中无法形成平坦均匀的同相轴。当钢筋水平间距大于当钢筋水平间距大于100mm100mm时，钢筋的雷达图像基本时，钢筋的雷达图像基本可以保持双曲线形状；当钢筋间距小于可以保持双曲线形状；当钢筋间距小于50mm50mm时，较难时，较难判断钢筋的间距和位置。判断钢筋的间距和位置。19操作方法都比较简单；操作方法都比较简单；l 测定钢筋的根数；测定钢筋的根数；l 最靠近表面的一排；最靠近表面的一排；l 钢筋较密不易区分；钢筋较密不易区分；l 下排平行钢筋不易区分；下排平行钢筋不易区分；l 波速与相对介电常数密切相关，保护层厚度有疑问波速与相对介电常数密切相关，保护

11、层厚度有疑问。l 钢筋为双曲线图形，直径不易判别钢筋为双曲线图形，直径不易判别雷达仪检测的特点雷达仪检测的特点20n检测方法和设备检测方法和设备基于电磁感应原理的磁感仪；基于电磁感应原理的磁感仪；基于电磁波反射原理的雷达仪；基于电磁波反射原理的雷达仪； 精度有保证。精度有保证。n施工验收规范对施工验收规范对钢筋工程钢筋工程有要求有要求钢筋数量和间距检测钢筋数量和间距检测21n应进行剔凿验证的情况：应进行剔凿验证的情况：l钢筋间最小净距离小于混凝土保护层厚度；钢筋间最小净距离小于混凝土保护层厚度；l混凝土（包括饰面层）含有或存在可能对钢筋检测造成混凝土（包括饰面层）含有或存在可能对钢筋检测造成误

12、判的金属件；误判的金属件；l钢筋位置、数量或间距的测试结果与钢筋位置、数量或间距的测试结果与设计有较大偏差设计有较大偏差；l缺少设计图纸或相关验收资料。缺少设计图纸或相关验收资料。 钢筋数量和间距检测钢筋数量和间距检测22l测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；表面应清洁、平整；l将构件测试面一侧所有主筋逐一检出，将构件测试面一侧所有主筋逐一检出，并在构件表面并在构件表面标注出每个检出钢筋的相应位置标注出每个检出钢筋的相应位置；l测量和记录每个检出钢筋的相对位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；l计算并记录钢筋数量和间距

13、。计算并记录钢筋数量和间距。梁、柱类构件主筋数量和间距检测梁、柱类构件主筋数量和间距检测23墙、板类构件钢筋数量和间距检测墙、板类构件钢筋数量和间距检测l在构件上随机选择测试部位，测试部位应避开其他金在构件上随机选择测试部位，测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；l在每个测试部位连续检出在每个测试部位连续检出7 7根钢筋，少于根钢筋，少于7 7根钢筋时应根钢筋时应全部检出，并标注出每个检出钢筋的相应位置；全部检出，并标注出每个检出钢筋的相应位置；l测量和记录每个检出钢筋的相对位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；l根据第一

14、根钢筋和最后一根钢筋的位置，确定这两个根据第一根钢筋和最后一根钢筋的位置，确定这两个钢筋的距离，计算出钢筋的平均间距；钢筋的距离，计算出钢筋的平均间距；必要时计算钢筋的数量。必要时计算钢筋的数量。24加密区长度加密区长度加密区间距加密区间距构造措施构造措施抗剪能力计算抗剪能力计算加固加固补足抗剪承载能力补足抗剪承载能力梁、柱类构件的箍筋可按墙板类进行检测梁、柱类构件的箍筋可按墙板类进行检测25l梁、柱类构件主筋实测根数少于设计根数时，该构件梁、柱类构件主筋实测根数少于设计根数时，该构件评定为不合格；评定为不合格；l梁、柱类构件主筋的梁、柱类构件主筋的平均间距平均间距与设计要求的偏差大于与设计要

15、求的偏差大于相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；l墙、板类构件钢筋的平均间距与设计要求的偏差大于墙、板类构件钢筋的平均间距与设计要求的偏差大于相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；l梁、柱类构件的箍筋按墙、板类构件钢筋判定。梁、柱类构件的箍筋按墙、板类构件钢筋判定。工程质量检测时，单个构件进行合格判定工程质量检测时，单个构件进行合格判定26l将设计文件中钢筋配置要求相同的将设计文件中钢筋配置要求相同的构件构件作为一个检验作为一个检验批；批；l按表按表3.4.43.4.4的规定确定抽检构

16、件的数量；的规定确定抽检构件的数量；l随机选取受检构件；随机选取受检构件；l对单个构件进行检测；对单个构件进行检测；l对受检构件逐一进行合格性判定。对受检构件逐一进行合格性判定。 工程质量检测，批量检测钢筋的数量和间距工程质量检测，批量检测钢筋的数量和间距27l根据检验批中受检构件的数量和其中不合格构件的数根据检验批中受检构件的数量和其中不合格构件的数量按本标准表量按本标准表3.4.5-13.4.5-1进行检验批合格判定；进行检验批合格判定；l对于梁、柱类构件，检验批中一个构件的主筋实测根对于梁、柱类构件，检验批中一个构件的主筋实测根数少于设计根数，该批直接判为不合格；数少于设计根数，该批直接

17、判为不合格；l对于墙、板类构件，当出现受检构件的钢筋间距偏差对于墙、板类构件，当出现受检构件的钢筋间距偏差大于偏差允许值大于偏差允许值1.51.5倍时，该批直接判为不合格；倍时，该批直接判为不合格；l当检验批判定为不合格时，应提供每个受检构件的检当检验批判定为不合格时，应提供每个受检构件的检测结果。测结果。l对于判定为不合格的检验批宜进行全数检测。对于判定为不合格的检验批宜进行全数检测。 工程质量检测检验批合格判定规则工程质量检测检验批合格判定规则28l按本标准第按本标准第3.4.63.4.6条、第条、第3.4.73.4.7条确定钢筋间距的均值推条确定钢筋间距的均值推定区间；定区间；l当均值推

18、定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允许当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允许范围且受检构件的最大偏差值不大于偏差允许值范围且受检构件的最大偏差值不大于偏差允许值1.51.5倍时，倍时，以均值作为该批构件钢筋间距的测试结果；以均值作为该批构件钢筋间距的测试结果；结构性能检测时，检验批钢筋的检测结构性能检测时，检验批钢筋的检测29l当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允许范围但受检构件的最大偏差值大于偏差允许值许范围但受检构件的最大偏差值大于偏差允许值1.51.5倍倍时或均值推定区间上限值与下限值的差值大于偏差允时或均值推定区间上限

19、值与下限值的差值大于偏差允许值范围时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。许值范围时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最不利检当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最不利检测值作为该批构件钢筋间距的测试结果；测值作为该批构件钢筋间距的测试结果；l对于梁、柱类构件，当检验批中有一个构件主筋配置对于梁、柱类构件，当检验批中有一个构件主筋配置与其它构件不同时，应细分检验批后重新检测或进行与其它构件不同时，应细分检验批后重新检测或进行全数检测。全数检测。结构性能检测时，检验批钢筋的检测结构性能检测时，检验批钢筋的检测30混凝土保护层厚度检测混凝土保护层厚度检测

20、 混凝土保护层的定义，设混凝土保护层的定义，设计规范的变更计规范的变更钢筋分部工程验收与实体钢筋分部工程验收与实体检验的区别检验的区别31工程质量检测时，钢筋保护层厚度宜采取剔凿原位检测工程质量检测时，钢筋保护层厚度宜采取剔凿原位检测法检测，当采用钢筋探测仪进行检测时，应通过剔凿原位法检测，当采用钢筋探测仪进行检测时，应通过剔凿原位检测法进行验证。检测法进行验证。工程质量检测时，混凝土保护层厚度的抽检数量及合格工程质量检测时，混凝土保护层厚度的抽检数量及合格判定规则，应按判定规则，应按混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204GB50204的规定执行。的规定执行

21、。 结构性能检测且无需进行耐久性评定时，对于非重要截结构性能检测且无需进行耐久性评定时，对于非重要截面的混凝土保护层厚度可采用钢筋探测仪进行检测。面的混凝土保护层厚度可采用钢筋探测仪进行检测。监督抽查按约定抽样方法检测监督抽查按约定抽样方法检测混凝土保护层厚度检测混凝土保护层厚度检测 32l用钢筋探测仪确定钢筋的位置；用钢筋探测仪确定钢筋的位置；l在钢筋位置上垂直于混凝土表面成孔；在钢筋位置上垂直于混凝土表面成孔；l以钢筋表面至构件混凝土表面的垂直距离作为该测点以钢筋表面至构件混凝土表面的垂直距离作为该测点的保护层厚度测试值。的保护层厚度测试值。剔凿原位检测混凝土保护层厚度剔凿原位检测混凝土保

22、护层厚度33l采用钢筋探测仪检测混凝土保护层厚度；采用钢筋探测仪检测混凝土保护层厚度；l在已测定保护层厚度的钢筋上进行剔凿验证，验证点在已测定保护层厚度的钢筋上进行剔凿验证，验证点数不应少于表数不应少于表3.4.43.4.4中中B B类且不应少于类且不应少于3 3点；点；构件上能直构件上能直接量测混凝土保护层厚度的点可计为验证点接量测混凝土保护层厚度的点可计为验证点；l将剔凿原位检测结果与对应位置钢筋探测仪检测结果将剔凿原位检测结果与对应位置钢筋探测仪检测结果进行比较，当两者的差异不超过进行比较，当两者的差异不超过2mm2mm时，判定两个测时，判定两个测试结果无明显差异；试结果无明显差异； l

23、当检验批有明显差异校准点数在表当检验批有明显差异校准点数在表3.4.5-23.4.5-2控制的范围控制的范围之内时，可直接采用钢筋探测仪检测结果；之内时，可直接采用钢筋探测仪检测结果；l当检验批有明显差异校准点数超过表当检验批有明显差异校准点数超过表3.4.5-23.4.5-2控制的范控制的范围时，应对钢筋探测仪量测的保护层厚度进行修正；围时，应对钢筋探测仪量测的保护层厚度进行修正；当不能修正时应采取剔凿原位检测的措施。当不能修正时应采取剔凿原位检测的措施。剔凿原位检测法对钢筋探测仪检测结果验证剔凿原位检测法对钢筋探测仪检测结果验证34l将设计要求的混凝土保护层厚度相同的同类构件作为一将设计要

24、求的混凝土保护层厚度相同的同类构件作为一个检验批，按表个检验批，按表3.4.43.4.4中中A A类确定受检构件的数量；类确定受检构件的数量；l随机抽取构件，对于梁、柱类应对全部纵向受力钢筋混随机抽取构件，对于梁、柱类应对全部纵向受力钢筋混凝土保护层厚度进行检测；对于墙、板类应抽取不少于凝土保护层厚度进行检测；对于墙、板类应抽取不少于6 6根钢筋（少于根钢筋（少于6 6根钢筋时应全检），进行混凝土保护层厚根钢筋时应全检），进行混凝土保护层厚度检测；度检测； l将各受检钢筋混凝土保护层厚度检测值按本标准第将各受检钢筋混凝土保护层厚度检测值按本标准第3.4.73.4.7条计算均值推定区间；条计算均

25、值推定区间；l当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的10%10%时，该批钢筋混凝土保护层厚度检测值可按推定区间时，该批钢筋混凝土保护层厚度检测值可按推定区间下限值确定；下限值确定；l当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的10%10%时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作为该检备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作为该检验批混凝土保护层厚度检测值。验批混凝土保护层厚度检测值。结构性能

26、检测时，检验批保护层厚度检测结构性能检测时，检验批保护层厚度检测35混凝土中钢筋直径检测混凝土中钢筋直径检测混凝土中钢筋从外形上可以分为两种：混凝土中钢筋从外形上可以分为两种：l光圆钢筋光圆钢筋 GB13013 GB13013 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋l带肋钢筋带肋钢筋 GB1499 GB1499 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋钢筋混凝土用热轧带肋钢筋36混凝土中钢筋直径检测方法混凝土中钢筋直径检测方法l钢筋探测仪钢筋探测仪 JGJ/T 152JGJ/T 152 混凝土中钢筋检测技术规程混凝土中钢筋检测技术规程l剔凿原位检测法剔凿原位检测法l取样称量法。取样称量法。钢筋探测仪

27、检测混凝土中钢筋直径钢筋探测仪检测混凝土中钢筋直径l影响检测精度的因素较多；影响检测精度的因素较多；l影响精度的主要因素：钢筋直径和保护层厚度；影响精度的主要因素：钢筋直径和保护层厚度；除非进行必要的验证，不应直接采用检测值。除非进行必要的验证，不应直接采用检测值。37剔凿原位法检测混凝土中钢筋直径剔凿原位法检测混凝土中钢筋直径l确定待检测的钢筋位置确定待检测的钢筋位置, ,凿开混凝土保护层，露出钢凿开混凝土保护层，露出钢筋；筋；l用游标卡尺测量钢筋直径用游标卡尺测量钢筋直径, ,精确至精确至0.1mm0.1mm；l同一部位重复测量同一部位重复测量3 3次次, ,将将3 3次测量结果的平均值作

28、为次测量结果的平均值作为该测点钢筋直径检测值；该测点钢筋直径检测值；带肋钢筋的公差要求；内径、肋高。带肋钢筋的公差要求；内径、肋高。38取样称量法检测钢筋直径取样称量法检测钢筋直径l确定待检测的钢筋位置确定待检测的钢筋位置, ,沿钢筋走向凿开混凝土保护沿钢筋走向凿开混凝土保护层，钢筋露出长度不小于层，钢筋露出长度不小于350mm350mm；截除长度不小于；截除长度不小于300mm300mm的钢筋试件；的钢筋试件；清理钢筋表面的混凝土，用清理钢筋表面的混凝土，用12%12%盐酸溶液进行酸洗，盐酸溶液进行酸洗，经清水漂净后，用石灰水中和，再以清水冲洗干净。经清水漂净后，用石灰水中和，再以清水冲洗干

29、净。擦干后在干燥器中至少存放擦干后在干燥器中至少存放4h4h，用天平称重（精确至，用天平称重（精确至0.01g0.01g）。）。RERRRREEIstconacaccorr0 ,0 ,39品种公称直径内径 偏差公称/内径等高肋87.5 0.41.07 109.3 0.41.08 1211.0 0.41.09 1413.0 0.41.08 1615.0 0.41.07 1817.0 0.41.06 2019.0 0.51.05 2221.0 0.51.05 2524.0 0.51.04 2826.5 0.61.06 3230.5 0.61.05 月牙肋87.7 0.41.04 109.6 0.4

30、1.04 1211.5 0.41.04 1413.4 0.41.04 1615.4 0.41.04 1817.3 0.41.04 2019.3 0.51.04 2221.3 0.51.03 2524.2 0.51.03 2827.2 0.61.03 3231.0 0.61.03 40取样称量法对剔凿原位检测法的验证取样称量法对剔凿原位检测法的验证l取样称量法检验钢筋的数量应按表取样称量法检验钢筋的数量应按表3.4.43.4.4中中A A类检测确类检测确定定, ,且不应少于且不应少于3 3处；处；l对于带肋钢筋，当取样称量法与对应的剔凿原位法内对于带肋钢筋，当取样称量法与对应的剔凿原位法内径检测

31、结果相差大于径检测结果相差大于0.5mm0.5mm时，认为两个检测结果不一时，认为两个检测结果不一致；对于光圆钢筋，当取样称量法与对应的剔凿原位致；对于光圆钢筋，当取样称量法与对应的剔凿原位法内径检测结果相差大于法内径检测结果相差大于0.4mm0.4mm时，认为两个检测结果时，认为两个检测结果不一致。不一致。l当取样称量法检验与剔凿检测不一致钢筋的数量超过当取样称量法检验与剔凿检测不一致钢筋的数量超过表表3.4.5-13.4.5-1相应数值时，应采取修正量法对剔凿原位法相应数值时，应采取修正量法对剔凿原位法内径检测结果进行修正。内径检测结果进行修正。l当无法进行修正时，应采用取样称量法检验结果

32、。当无法进行修正时，应采用取样称量法检验结果。41工程质量检测时，检验批钢筋直径检测工程质量检测时，检验批钢筋直径检测l将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表3.4.43.4.4中中B B类确定受检构件的数量，按表类确定受检构件的数量，按表3.4.43.4.4中中A A类确类确定钢筋的抽检根数；定钢筋的抽检根数；l随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第钢筋根数，抽检钢筋

33、总根数应满足本条第1 1款的要求；款的要求；l将各受检钢筋直径检测值与相应钢筋产品标准进行比将各受检钢筋直径检测值与相应钢筋产品标准进行比较，确定该受检钢筋是否合格；较，确定该受检钢筋是否合格；l根据检验批中受检钢筋的数量和其中不合格点的数量根据检验批中受检钢筋的数量和其中不合格点的数量按表按表3.4.5-13.4.5-1进行检验批合格判定；进行检验批合格判定；l当不合格点的钢筋公称直径检测值与设计要求相差一当不合格点的钢筋公称直径检测值与设计要求相差一个公称直径等级时，直接判定该检验批不合格；个公称直径等级时，直接判定该检验批不合格；对于评定为不合格的检验批，应提供每个测点的检测对于评定为不

34、合格的检验批，应提供每个测点的检测数据。数据。42结构性能检测时，检验批钢筋直径检测：结构性能检测时，检验批钢筋直径检测：l将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计检将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表3.4.43.4.4中中A A类类确定受检构件的数量和钢筋的抽检根数；确定受检构件的数量和钢筋的抽检根数；l随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检钢随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第1 1款的要求；款的要求；l

35、将各受检钢筋直径检测值按本标准第将各受检钢筋直径检测值按本标准第3.4.73.4.7条计算均值条计算均值推定区间；推定区间；l当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的10%10%时，该批钢筋直径检测值可按推定区间下限值确定；时，该批钢筋直径检测值可按推定区间下限值确定；当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的10%10%时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作为该批钢筋充检测或重新检测条件

36、时，应以最小检测值作为该批钢筋直径检测值。直径检测值。43结构中钢筋锈蚀状况检测结构中钢筋锈蚀状况检测 conRaRcRstR44结构中钢筋锈蚀状况检测结构中钢筋锈蚀状况检测 n未来的预期未来的预期n当前的状态当前的状态锈蚀程度锈蚀程度力学性能力学性能代表性代表性锈蚀速度锈蚀速度环境条件环境条件代表性代表性45混凝土中钢筋锈蚀的危害性混凝土中钢筋锈蚀的危害性n混凝土开裂混凝土开裂适用性、耐久性适用性、耐久性；n构件刚度降低构件刚度降低适用性适用性；n钢筋与混凝土的粘结力降低钢筋与混凝土的粘结力降低安全性安全性；n锈蚀钢筋的强度、延伸率降低锈蚀钢筋的强度、延伸率降低安全性；安全性；n有效截面积减

37、少有效截面积减少安全性安全性。46混凝土中钢筋锈蚀表示法混凝土中钢筋锈蚀表示法n重量法重量法程度、平均速度程度、平均速度；n深度法深度法程度、平均速度程度、平均速度；n腐蚀电流密度腐蚀电流密度瞬时速度瞬时速度；47混凝土中钢筋锈蚀原理混凝土中钢筋锈蚀原理 n电化学腐蚀电化学腐蚀 指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏。与化学腐蚀不同，在电化学反应过程中不仅发生了氧坏。与化学腐蚀不同，在电化学反应过程中不仅发生了氧化还原反应，而且反应过程中有电流产生，本质上是阴阳化还原反应，而且反应过程中有电流产生，本质上是阴阳极短路的电偶电池（腐蚀电池）

38、作用的结果。极短路的电偶电池（腐蚀电池）作用的结果。corrI48混凝土中钢筋锈蚀四个基本过程混凝土中钢筋锈蚀四个基本过程l阳极反应过程：氧化反应，铁被氧化成阳极反应过程：氧化反应，铁被氧化成FeFe2+2+并释放电并释放电子，这个过程称为阳极反应子，这个过程称为阳极反应FeFeFeFe2+2+ + 2e + 2e- - 。 l电子传输过程：在阳极区释放电子，通过钢筋向阴极电子传输过程：在阳极区释放电子，通过钢筋向阴极区传送。区传送。 l阴极反应过程：还原反应，通过混凝土孔隙进入并溶阴极反应过程：还原反应，通过混凝土孔隙进入并溶解于孔隙水中的氧气（解于孔隙水中的氧气（O O2 2 ）接受从阳极

39、传送的电子被）接受从阳极传送的电子被还原，这个过程称为阴极反应还原，这个过程称为阴极反应2H2H2 2O + OO + O2 2 + 4e + 4e- - 4OH 4OH- - 。l腐蚀产物生成与扩散过程腐蚀产物生成与扩散过程 49混凝土中钢筋锈蚀模型混凝土中钢筋锈蚀模型pHEEff059. 00 244SOOHClOI BrCl反应物产物aanFRTEEln0iEn电位电位n电阻电阻n电流电流50钢筋钝化及去钝化钢筋钝化及去钝化 金属由活化状态转为钝化状态时，金属表面发生某种变化，金属由活化状态转为钝化状态时，金属表面发生某种变化，在金属表面形成一层极薄的、能阻止金属溶解具有半导体在金属表面

40、形成一层极薄的、能阻止金属溶解具有半导体性质的薄膜，这层表面膜称为钝化膜。尽管这层膜厚度很性质的薄膜，这层表面膜称为钝化膜。尽管这层膜厚度很薄，一般在薄，一般在1 110nm10nm之间，但膜层本身在介质中的溶解速之间，但膜层本身在介质中的溶解速度很小，以至于金属的阳极溶解速度保持在很小的数值。度很小，以至于金属的阳极溶解速度保持在很小的数值。一般来说，金属钝化后的腐蚀速度可以减少至一般来说，金属钝化后的腐蚀速度可以减少至10104 410106 6 数量级。数量级。 金属表面形成完整钝化膜的过程叫做钝化过程，具有完金属表面形成完整钝化膜的过程叫做钝化过程，具有完整钝化膜的状态叫做钝化状态，所

41、获得的耐蚀性能称为钝整钝化膜的状态叫做钝化状态，所获得的耐蚀性能称为钝性。与钝化过程相反的过程，即钝性消失的过程称为活化性。与钝化过程相反的过程，即钝性消失的过程称为活化过程或去钝化过程。过程或去钝化过程。51钢筋钝化及去钝化钢筋钝化及去钝化n金属钝化的稳定性金属钝化的稳定性- -弗莱德电位弗莱德电位n活性离子对钝化膜的破化活性离子对钝化膜的破化ccEaE52混凝土中钢筋锈蚀的影响因素混凝土中钢筋锈蚀的影响因素n混凝土的密实性；混凝土的密实性；n混凝土的电阻率；混凝土的电阻率；n混凝土保护层厚度；混凝土保护层厚度；n混凝土的混凝土的PHPH值；值；nCLCL- -及其它去钝化剂；及其它去钝化剂

42、；n混凝土表面保护状况；混凝土表面保护状况；n钢筋表面保护情况；钢筋表面保护情况；环境条件。环境条件。53混凝土中钢筋锈蚀检测方法混凝土中钢筋锈蚀检测方法混凝土中钢筋锈蚀检测的目的混凝土中钢筋锈蚀检测的目的l结构可靠性分析结构可靠性分析安全性安全性；l结构耐久性评估结构耐久性评估剩余使用寿命剩余使用寿命；l维修、维护建议；维修、维护建议；科研、规范编制或修编提供依据。科研、规范编制或修编提供依据。54混凝土中钢筋锈蚀检测方法分类混凝土中钢筋锈蚀检测方法分类n直接检测方法直接检测方法l剔凿原位检测；剔凿原位检测；l取样检测。取样检测。n间接检测方法间接检测方法l电化学检测方法；电化学检测方法；

43、电阻、电位、极化电阻、交流阻抗等电阻、电位、极化电阻、交流阻抗等综合分析方法。综合分析方法。55钢筋锈蚀状况检测流程钢筋锈蚀状况检测流程aaE56钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用电化学基本概念电化学基本概念l电极系统电极系统- -电极电极 如果系统由两个相组成，其中一个相是电子导体相如果系统由两个相组成，其中一个相是电子导体相（电极），另一个相是离子导体相（电解质），且在电极（电极），另一个相是离子导体相（电解质），且在电极/ /电解质互相接触的界面上有电荷在两个相之间转移，这电解质互相接触的界面上有电荷在两个相之间转移，这个系统就叫做电极系统。

44、个系统就叫做电极系统。混凝土中的钢筋混凝土中的钢筋电极电极caconstcacorrRRRREEI57钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用l电极电位电极电位当一个电极系统只有一个确定的电极反应，并且该反应达当一个电极系统只有一个确定的电极反应，并且该反应达到了动态平衡，在电极到了动态平衡，在电极/ /电解质互相接触的界面上存在一电解质互相接触的界面上存在一个不变的电位差，这个电位差就是该电极的个不变的电位差，这个电位差就是该电极的平衡电位平衡电位。电极电位是一个相对值，需要一个参比电极，当参比电极电极电位是一个相对值，需要一个参比电极，当参比电极为标

45、准氢电极时，测得的电位为为标准氢电极时，测得的电位为标准电极电位标准电极电位 。电位越负，热力学上也不稳定，锈蚀的倾向越大。电位越负，热力学上也不稳定，锈蚀的倾向越大。stR58l电极极化与过电位电极极化与过电位aRcRconRaEcE59l极化曲线极化曲线极化曲线是极化电位与极化电流或极化电流密度的关系曲极化曲线是极化电位与极化电流或极化电流密度的关系曲线。当对混凝土中的钢筋外加一个很小的电化学扰动并量线。当对混凝土中的钢筋外加一个很小的电化学扰动并量测其反应时，就可以计算出受扰动钢筋的锈蚀速率。测其反应时，就可以计算出受扰动钢筋的锈蚀速率。在微极化区内，腐蚀金属电极的极化曲线方程可简化为：

46、在微极化区内，腐蚀金属电极的极化曲线方程可简化为：nFMItm60混凝土中钢筋锈蚀模型混凝土中钢筋锈蚀模型corrcorrcorriiiFnMstmV0.01177.8256103.273 -深pcorrRBipRBn电位电位n电阻电阻n电流电流61腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度混凝土结构加固设计规范混凝土结构加固设计规范GB50367-2006GB50367-2006。n 静态化学电流脉冲法静态化学电流脉冲法n 线性极化法。线性极化法。08. 000084. 0/ 12. 007. 0,mcufd cw015. 000055. 0/008. 0086. 0,mcufdc

47、wststffstkf645.162腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度在电极反应中，不是有电子作为反应产物，就是有电子作在电极反应中，不是有电子作为反应产物，就是有电子作为反应物。每个电子带有为反应物。每个电子带有1.3021.3021010-19-19的电荷，一克当的电荷，一克当量的物质被氧化时失去量的物质被氧化时失去6.0226.02210102323个电子，因此，一克个电子，因此，一克当量的物质被氧化时就会有当量的物质被氧化时就会有9.659.651010电荷转移电荷转移, ,法拉法拉第常数第常数。极化电阻极化电阻 可以通过仪器测出：恒电流仪或线性极化专可以通过仪器测出

48、：恒电流仪或线性极化专用设备，应消除欧姆电阻的影响。用设备，应消除欧姆电阻的影响。 普通钢筋取普通钢筋取26mV,26mV,钝化钢筋取钝化钢筋取52mV,52mV,必要时挂必要时挂 片法修正。片法修正。yyffykf645. 1 1 . 1 /ysyyff f 6060151593. 133. 2sfmsfmkk63腐蚀电流检测结果解释腐蚀电流检测结果解释 nnnnctinvkl/645. 1 , 1 , 90. 0, 05. 0腐蚀电流密度年锈蚀深度0.20.0023480.30.0035220.40.0046950.50.0058690.60.0070430.70.0082170.80.0

49、093910.90.01056510.011738100.117385经验判据经验判据64电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性NoImage65电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性n电极电位是金属电极电位是金属/ /溶液界面的电化学双电层的电位差，溶液界面的电化学双电层的电位差，从热力学方面反映了金属的抗腐蚀能力，电极电位越从热力学方面反映了金属的抗腐蚀能力，电极电位越低，越易出现腐蚀。低，越易出现腐蚀。n根据美国根据美国ASTM C 876ASTM C 876、混凝土中钢筋检测技术规程混凝土中钢筋检测技术规程JGJ/T152JGJ/T1

50、52检测。检测。n测试步骤：用一参比电极（测试步骤：用一参比电极（Ag/ AgCl, Cu/CuSO4Ag/ AgCl, Cu/CuSO4、甘、甘汞电极）及一高电阻（汞电极）及一高电阻（10M10M）的伏特计测量钢筋电）的伏特计测量钢筋电极电位。将实测的电位与标准电位相比判断钢筋是否极电位。将实测的电位与标准电位相比判断钢筋是否处在腐蚀状态。处在腐蚀状态。66电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性测试方法有测试方法有3 3种：种：n普通测试方法普通测试方法伏特计一端直接与被测钢筋相连，另一端与一参比电极相伏特计一端直接与被测钢筋相连，另一端与一参比电极相连，只能得到有

51、限点的参数并要破坏建筑物。连，只能得到有限点的参数并要破坏建筑物。n双电极法双电极法伏特计两端均与参比电极相连，一电极固定，另一电极逐伏特计两端均与参比电极相连，一电极固定，另一电极逐点移动得到相应的电位差。点移动得到相应的电位差。n可移动的双电极法可移动的双电极法两参比电极之间距离保持不变，测量时两电极同时移动，两参比电极之间距离保持不变，测量时两电极同时移动，使得测试仪器更加紧凑。使得测试仪器更加紧凑。67电位法测试结果解释电位法测试结果解释n测量结果离散大，在混凝土裂缝附近的腐蚀电位偏高；测量结果离散大，在混凝土裂缝附近的腐蚀电位偏高；n氧分子浓度低时将使腐蚀电位偏低，混凝土饱水时钢氧分

52、子浓度低时将使腐蚀电位偏低，混凝土饱水时钢筋表面氧分子浓度受扩散限制而较小，即使钢筋未发筋表面氧分子浓度受扩散限制而较小，即使钢筋未发生锈蚀，测量结果也往往低于生锈蚀，测量结果也往往低于-300 mV-300 mV；n只能给出定性的判断，无法得到定量的腐蚀速率只能给出定性的判断，无法得到定量的腐蚀速率。n环境条件影响大环境条件影响大n判定标准与参比电极的类型有关判定标准与参比电极的类型有关 nnnnctinvkl/645. 1 , 1 , 90. 0, 05. 068电阻法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电阻法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性n工程中经常用混凝土的电阻率工程中经常用混凝土的电阻率( (电导

53、率的倒数电导率的倒数) )来衡量来衡量混凝土的导电性能。混凝土的电阻率变化范围很大，混凝土的导电性能。混凝土的电阻率变化范围很大，(10(103 3cm10cm101111cm)cm)。n混凝土电阻率与含水率相关，在自然环境中，混凝土混凝土电阻率与含水率相关，在自然环境中，混凝土电阻率含水率为电阻率含水率为2020100100都是可能的。都是可能的。n对于混凝土中钢筋腐蚀过程，混凝土电阻率都是一个对于混凝土中钢筋腐蚀过程，混凝土电阻率都是一个重要参数。混凝土的电阻率反映其导电性。混凝土电重要参数。混凝土的电阻率反映其导电性。混凝土电阻率大，若钢筋发生锈蚀，则发展速度慢，扩散能力阻率大，若钢筋发

54、生锈蚀，则发展速度慢，扩散能力弱；混凝土电阻率小，锈蚀发展速度快，扩散能力强。弱；混凝土电阻率小，锈蚀发展速度快，扩散能力强。因此对钢筋状况进行检测评定，测量混凝土的电阻率因此对钢筋状况进行检测评定，测量混凝土的电阻率是一项重要内容。是一项重要内容。69混凝土电阻率的检测方法混凝土电阻率的检测方法n测定混凝土电阻率的方法有圆盘法、两点法和测定混凝土电阻率的方法有圆盘法、两点法和四点法四点法 采用四电极阻抗测量法测定，即在混凝土表面等间距采用四电极阻抗测量法测定，即在混凝土表面等间距接触四支电极，两外侧电极为电流电极，两内侧电极接触四支电极，两外侧电极为电流电极，两内侧电极为电压电极，通过检测两

55、电压电极间的混凝土阻抗获为电压电极，通过检测两电压电极间的混凝土阻抗获得混凝土电阻率得混凝土电阻率。n可以在按电位图法判定阳极区后补充测量该区域内的可以在按电位图法判定阳极区后补充测量该区域内的混凝土电阻率，据以估量钢筋腐蚀速度，也可以直接混凝土电阻率，据以估量钢筋腐蚀速度，也可以直接按实测的混凝土电阻率数据估量钢筋腐蚀危险程度。按实测的混凝土电阻率数据估量钢筋腐蚀危险程度。NoImage70混凝土电阻率的测量技术混凝土电阻率的测量技术n仪器的校准仪器的校准n测区与测位布置可参照钢筋锈蚀自然电位测量的要求，测区与测位布置可参照钢筋锈蚀自然电位测量的要求，在电位测量网格间进行，并做好编号。在电位

56、测量网格间进行，并做好编号。n混凝土表面应清洁、无尘、无油脂。为了提高量测的准混凝土表面应清洁、无尘、无油脂。为了提高量测的准确性，必要时可去掉表面碳化层。确性，必要时可去掉表面碳化层。n调节好电极的间距，调节好电极的间距，般采用的间距为般采用的间距为50mm50mm。n为了保证电极与混凝土表面有良好、连续的电接触，应为了保证电极与混凝土表面有良好、连续的电接触，应在电极前端涂上耦合剂，特别是当读数不稳定时。在电极前端涂上耦合剂，特别是当读数不稳定时。n测量时探头应垂直置于混凝土表面，并施加适当的压力。测量时探头应垂直置于混凝土表面，并施加适当的压力。71混凝土电阻率的测量结果的分析与解释混凝

57、土电阻率的测量结果的分析与解释n判别基于经验，不同的标准存在差别判别基于经验，不同的标准存在差别n混凝土电阻率受温度、湿度影响大混凝土电阻率受温度、湿度影响大n混凝土电阻仅是影响钢筋锈蚀的一个因素混凝土电阻仅是影响钢筋锈蚀的一个因素 nnnnctinvkl/645. 1 , 1 , 90. 0, 05. 072综合分析判定方法检测的参数可包括裂缝宽度、钢筋保综合分析判定方法检测的参数可包括裂缝宽度、钢筋保护层厚度、混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土中有害护层厚度、混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土中有害物质含量以及使用环境等，根据综合情况判定钢筋的锈蚀物质含量以及使用环境等，根据综合情况判定钢

58、筋的锈蚀状况。状况。混凝土结构耐久性评定标准混凝土结构耐久性评定标准CECS220CECS220：20072007的有关规的有关规定：按锈胀裂缝宽度推断钢筋锈蚀定：按锈胀裂缝宽度推断钢筋锈蚀深度深度可按下列公式推断，可按下列公式推断，但宜用直接破形方法校核。但宜用直接破形方法校核。对于角部的光圆钢筋对于角部的光圆钢筋对于角部的带肋钢筋对于角部的带肋钢筋综合分析判定方法综合分析判定方法NoImageNoImage73结构中钢筋锈蚀状况检测小结结构中钢筋锈蚀状况检测小结 n构件中钢筋锈蚀状况应在对使用环境和结构现状进行调构件中钢筋锈蚀状况应在对使用环境和结构现状进行调查并分类的基础上，按照约定抽样

59、原则进行检测。查并分类的基础上，按照约定抽样原则进行检测。n混凝土中钢筋锈蚀状况宜采用剔凿原位检测、取样检测混凝土中钢筋锈蚀状况宜采用剔凿原位检测、取样检测等直接方法进行检测，当采用混凝土电阻率、混凝土中钢等直接方法进行检测，当采用混凝土电阻率、混凝土中钢筋电位等间接法检测时，应采用直接检测方法进行验证。筋电位等间接法检测时，应采用直接检测方法进行验证。n剔凿原位检测可通过外露钢筋或剔凿出钢筋用游标卡尺剔凿原位检测可通过外露钢筋或剔凿出钢筋用游标卡尺直接检测钢筋的剩余直径、蚀坑深度、长度及锈蚀物的厚直接检测钢筋的剩余直径、蚀坑深度、长度及锈蚀物的厚度，推算钢筋的截面损失率。度，推算钢筋的截面损

60、失率。n取样检测可通过截取钢筋，按照本标准第取样检测可通过截取钢筋，按照本标准第9.4.39.4.3条检测条检测剩余直径并计算钢筋的截面损失率。剩余直径并计算钢筋的截面损失率。n当钢筋的截面损失率大于当钢筋的截面损失率大于5%5%时，应取样检测锈蚀钢筋的时，应取样检测锈蚀钢筋的力学性能。力学性能。74结构中钢筋锈蚀状况监测结构中钢筋锈蚀状况监测n极化电阻极化电阻n电位电位n电阻率电阻率n氯离子浓度氯离子浓度n碳化深度碳化深度n环境温湿度环境温湿度n混凝土内部温湿度混凝土内部温湿度75 钢筋材料力学性能检测钢筋材料力学性能检测 NoImage 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范76 钢筋材料力