结构非破损检测与鉴定课件

结构非破损检测与鉴定4.1概述4.2混凝土结构的非破损检测一、

混凝土强度检测

1.回弹法的基本原理（1）仪器：回弹仪图4.1回弹仪（2）回弹法检测概念以在结构或构件混凝土上测得的回弹值和碳化深度来评定结构或构件混凝土强度的方法。通常，在对试块试验有疑问时，作为混凝土强度检验的依据之一。采用回弹法检测不会对结构和构件的力学性质和承载能力产生不利影响，因而被广泛应用于工程验收的质量检测。图4.2回弹原理示意图（3）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.弹击锤带动指针滑动直至回弹能量消失.最后从仪器上读取回弹值。（4）回弹检测混凝土强度符合下列规定【仪器放置】A、仪器宜处于水平状态,测试混凝土浇灌的侧面；B、如不能满足这一要求,也可非水平状态测试,或测试混凝土浇灌方向的顶面或底面。【测试面要求】A、应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢；B、避开蜂窝、麻面部位；C、必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦尽残留粉尘。

【测区布置】A、单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,每个构件上的测区数不应少于10个；B、对同批构件按批抽样检测时,抽样数应不少于同批构件的30%,且不少于10件,每个构件测区数不应少于

10个；C、对长度不大于2m的构件,其测区数量可适当减少,但

不应少于3个；D、测区均匀分布,测区尺寸为200mm×200mm,相邻两测区的间距不宜大于2m,测区避开钢筋密集区和预埋件。【测点布置】A、测点在测区范围内宜均匀分布,但不得布置在气孔或外露石子上；B、相邻两测点的间距一般不小于30mm,测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的距离不小于50mm；C、同一测点只允许弹击一次。【强度计算】计算测区平均回弹值时,应从该测区的16个回弹值中,剔除3个最大值和最小值,然后将余下的10个回弹值按规程中的公式计算并且修正。

2、砼超声检测应用

图4.3混凝土超声波测试仪

检测混凝土强度，弹性模量和缺陷，包括裂缝、孔洞、蜂窝、夹渣、离析等。（1）按检测目的分类：

（2）超声检测基本原理

【超声法测混凝土强度原理】

A.混凝土强度与混凝土声速之间有较好的相关性，

混凝土强度f越高，声速v越高。

B.确定F-V曲线方程后，测出混凝土的声速就可以推算混凝土强度。3.超声—回弹综合法检测混凝土强度【基本原理】回弹仪反映混凝土表层情况超声的声速反应混凝土内部情况。

式中：a,b,c--为试验系数。相关数学关系式为：【测点布置】

(1)超声测点布置在回弹测试的同一测区内，先进行回弹测试，然后再进行超声测试。

(2)在每个测区内的相对测试面上，各布置三个超声测点，且发射和接收换能器的轴线在同一轴线上。图4.4超声－回弹测点布置示意图【技术规程要求】回弹法各测16个回弹值；2个碳化值；综合法8个回弹值；4个超声波声时值。4.钻芯法检测混凝土强度（P144）某工程对工程桩进行取芯的相关图片表4.1芯样试件混凝土强度的换算系数图4.4作业中的TG100-1型拖挂式路面取样机取芯机

取芯芯样

取芯机械5.拔出法检测混凝土强度（P145）二、混凝土内部质量检测1.超声法检测混凝土裂缝深度检测(1)单面平测法:

声传播距离有限,目前常用检测500m深度的裂缝。布置测点时应使T、R换能器的连线避免与附近钢筋轴线平行，最好能保持45o左右的夹角。图4.5平测法检测裂缝深度图4.6斜测法检测裂缝深度

在工业与民用建筑中常遇见梁的跨中或梁与柱结合部位出现裂缝，需要检测其深度及其在水平方向是否贯通，这种结构一般至少具有一对相互平行的测试面,可采用等测距的过缝与不过缝的斜测法检测。方法较直观,检测结果较可靠。（2）双面斜测法：（3）钻孔对测法大体积结构的裂缝深度在500mm以上时，用平测法难以测量，又不具备斜测法所需要的一对相互平行的测试面，则可应用本测试方法，是在裂缝两侧的钻孔中作超声跨缝检测，故在裂缝两侧必须钻声测孔。图4.7孔中对测

图4.8钻孔检测裂缝深度图4.9裂缝d-A坐标图4.10混凝土缺陷对测2.混凝土内部空洞缺陷的检测【超声法检测砼缺陷原理】超声波传播到缺陷处将产生反射、折射、散射与绕射。接收波的声学参量发生变化：

A、声时延长、计算声速降低；

B、接收波振幅明显降低；

C、接收波主频率（简称频率）降低；

D、接收波形畸变图4.11混凝土缺陷检测

钻孔法测点布置

图4.12混凝土内部空洞尺寸估算则：；：超声波在损坏层中的传播速度（m/s)；：超声波在未损坏层中的传播速度（m/s)；图4.14平测法布置点图4.13平测法检测混凝土表层损伤厚度图4.15混凝土表层损伤“时-距”图传播时间与发射、接收探头之间距离的关系曲线图4.16钢筋影响感应电流示意图3.混凝土结构钢筋位置和钢筋锈蚀的检测（1）钢筋位置的检测。图4.17钢筋位置保护层测定仪器用途：检测混凝土内部的钢筋位置，保护层厚度，钢筋直径。

【说明】把探测仪贴在混凝土构件表面上下左右移动，可判别纵筋、横筋。当指针从“0”向“100”方向摆动所指示的最大数值位置即是钢筋所在位置，且方向与探测仪方向一致。读取此时指针数值，单钢筋时可查表直接得到钢筋保护层厚度。（例如指针最大数值是60，钢筋直径是φ6时，钢筋保护层厚度查表可得4.5mm）。两根同样直径的钢筋并列时，钢筋直径相当于2倍。如果探测仪的指针超过“100”时，可以使用非金属木板、硬塑料板等放在探测仪与混凝土构件之间，测出数值查表后再减去插入板材的厚度，即可得到混凝土钢筋保护层厚度。图4.18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（2）钢筋锈蚀的检测。表4.2钢筋锈蚀状况的判别标准4.3钢结构检测一、钢结构缺陷(P160)

二、钢材强度测定【钢材硬度】指材料抵抗其它物体压入其表面的能力。

【硬度表述方法】布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。【布氏硬度计】可测定钢材，铸铁等黑色金属和有色金属的布氏硬度值及钢的抗拉强度。HB,HS—分别为钢材和标准试件的布氏硬度，其中HS为已知值；f—钢材抗拉强度图4.19布氏硬度计

三、超声法检测钢材和焊缝缺陷图4.21脉冲反射法探伤示意图图4.22斜向探头测缺陷位置图4.20焊缝探伤仪快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部焊缝、裂纹、夹杂、气孔等)多种缺陷检测、定位、评估和诊断。用于实验室和工程现场。4.4砌体结构非破损检测概述（P165自学）（1）砌体结构墙体裂缝产生原因温度裂缝基础沉降不均匀导致的斜向裂缝墙体承载力不促出现的与压力作用方向平行的裂缝（最严重最危险）（2）检测内容砂浆、块体和砌体强度（主要）一、原位轴压法:检测普通砖砌体的抗压强度图4.23原位轴压法的试验装置【安装】墙体上开凿上下水平对齐的两条水平槽孔，安放原位压力机，两槽间相隔7皮砖，净距约430mm，槽间砌体的承压面修平整；在上槽下表面和扁式千斤顶的顶面，均匀铺设厚10mm湿细砂垫层；反力板置于上槽孔，扁式千斤顶置于下槽孔，并使两个承压板上下对齐；拧紧螺母并调整其平行度，试加荷载检查测试系统是否灵敏以及上下压板和砌体受压面接触是否均匀密实，待正常后卸荷即开始测试。【测试】

分级加荷，每级荷载约为预估破坏荷载的10%,加至预估破坏荷载的80%，连续加荷直至槽间砌体破坏(当槽间砌体裂缝急剧扩展而压力表指针明显回退时,即为槽间砌体的破坏荷载)。将破坏荷载换算成槽间砌体的抗压强度和标准砌体抗压强度，再与设计值对比，从而判明现有砌体的真实强度。二、扁顶法:1.检测普通砖强度2.测试古建筑和重要建筑实际应力3.测试具体工程的砌体弹性模量【注明】利用扁千斤顶加荷至局部破坏；扁式液压千斤顶法与之相似。

图4.24砌体扁顶法试验装置

图4.25原位单面剪切

装置示意图

1.现浇混凝土传力件

2.切口3.试件（3皮砖）

三、原位剪切法1.单剪法:检测各种砌体的抗剪强度。剪切面图4.26原位单砖双面剪切装置示意图1.试件2.掏空的灰缝2.双剪法:检测烧结普通砖砌体抗剪强度；其它墙体应经试验确定有关换算系数剪切破坏面剪切破坏面剪切仪四、推出法;检测普通砖墙体的砂浆强度。(P169~170自学)4.6结构可靠性鉴定(P175~178自学)特点限制条件原位轴压法1.属原位检测,直接在墙体上测试,其结果综合反映材料质量和施工质量2.检测部位局部破损3.直观性、可比性强4.设备较重1.槽间砌体每侧的墙体不小于1.5m;限用于墙厚240mm2.同一墙体上测点数量不宜多于1个；测点数量不宜太多扁顶法1.2.3.同上4.扁顶重复使用率较低5.砌体强度较高或轴向变形较大时,难以测出抗压强度6.设备较轻1.槽间砌体每侧的墙体不小于1.5m；2.同一墙体上的测点数量不宜多于1个；测点数量不宜太多特点限制条件单剪法1.属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反映了施工质量和砂浆质量2.直观性强3.检测部位局部破损1.测点宜选在窗下部位，且承受反作用力的墙体应有足够长度；2.测点数量不宜太多双剪法1.2.3.同上4.设备较轻便当砂浆强度低于5Mpa时,误差较大。推出法1.同上2.设备较轻便3.检测部位局部破损当水平灰缝的砂浆饱满度低于65%时，不宜选用。【思考题】1.用回弹法检测构件混凝土强度时，应选择该构件的多少测区进行碳化深度的测量()。

A.10%B.20%C.30%D.40%2.用超声法检测混凝土强度时，测区的间距不宜大于()。

A.2mB.3mC.4mD.5m3.下列测试方法中不是混凝土内部空洞和缺陷的检测方法的是(

)

。

A.对测法

B.斜测法

C.盲孔法

D.钻孔法

4.超声回弹综合法检测混凝土强度时可以(

)

。

A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态

B.测量精度稍逊于超声法或回弹法

C.先进行超声测试，再进行回弹测试

D.依据固定的fccu-υ-Rm

关系曲线推定混凝土强度5.回弹法检测混凝土强度是利用标准质量重锤回弹的高度确定材料的硬度和推断材料的强度。（）6．用非破损检测混凝土强度等级，（）是不当的。A．用超声法测定混凝土强度等级B．用钻芯法测定混凝土强度等级C．