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文档简介
主讲人:白媛丽智能检测与监测技术智能建造技术专业资源库知识点主体结构抗压强度检测主体结构抗压强度检测回弹法的基本原理1回弹法检测技术2数据处理3混凝土强度评定4课程目标思政目标培养学生认真、严格的态度,保证数据的真实性掌握检测主体结构抗压强度的技术知识目标具有能使用回弹法检测主体结构抗压强度的能力能力目标目前,在施工现场对混凝土构件或结构抗压强度检测的方法很多,主要分为无损检测和局部破损检测。无损检测技术目前在我国使用较多的是回弹法、超声法和回弹超声综合法。对于局部破损检测技术目前使用较多的是钻芯法、拔出法和贯入法。不同的检测方法具有各自的优缺点。主体结构抗压强度检测由于无损检测技术的最大优点是可直接在结构构件上进行全面检测,可以比较真实地反映构件材料的实际强度,可以在不破坏结构和不影响使用性能的条件下检测结构内部有关材料质量的信息,因此它在工程中被广泛应用。所以,本小节主要介绍目前混凝土结构现场检测方法中最常用的一种无损检测方法——回弹法。主体结构抗压强度检测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。主体结构抗压强度检测回弹法回弹法的基本原理是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。主体结构抗压强度检测一、回弹法的基本原理
1948年,瑞士斯密特(E.Schmidt)发明了回弹仪。发展至今,已经有数字显示和自动记录数据的回弹仪,并能按程序进行数据修正和处理。回弹仪的构造图如图。主体结构抗压强度检测一、回弹法的基本原理
回弹法检测结构或构件混凝土强度有两种方式:一类是单个检测,适用于单个结构或构件的检测;另一类是批量检测,适用于在相同的生产工艺条件下,强度等级相同,原材料、配合比、条件养护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。此外,抽检构件时,应严格遵守“随机”抽样的原则,并使所选构件具有代表性。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
测区数量:每一结构或构件其测区数量应不少于10个,对于某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个。测区的大小不宜大于0.04m2,一般取为4×4的网格,网格大小为50mm×50mm。测区间距:相邻两测区的间距应控制在2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
1.测区布置测区位置:测区应优先考虑布置在混凝土浇筑的侧面,即与混凝土浇筑方向相垂直的贴模板的一面。如不能满足时,则可选在混凝土浇筑的表面或底面。测区宜选在构件的两个对称可测面上,也可选在一个可测面上,且应均匀分布。在结构或构件的受力部位、薄弱部位以及容易产生缺陷的部位(如梁与柱交接的节点处),必须布置测区,并应避开预埋件。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
1.测区布置测区表面:测区表面应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢和蜂窝麻面等。必要时可采用砂轮清除疏松层和杂物,且不应有残留的粉末或碎屑。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
1.测区布置检测时,回弹仪应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。测点在测区内均匀布置,测点间距不宜小于20mm。测点距外露钢筋、预埋件的距离不小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上,同一测点只允许弹击一次。每一测区应记取16个回弹值,每一测点的回弹值读数估读至1。对体积小、刚度差以及测试部位的厚度小于100mm的构件,测试时应设置支撑,加以固定,防止产生颤动,影响量测精度。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
2.回弹值测量回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上选择不少于构件测区数的30%测量碳化深度,取其平均值作为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度的最大最小值相差超过2.0mm时,应对所有测区的碳化深度进行测量。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
3.碳化深度测量测量碳化深度值时,用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。清除孔洞中的碎屑和粉末(用风吹),注意不得用水冲洗,应立即用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,再用深度测量工具测量从测试表面到孔内混凝土不变色交界面的垂直距离,测量次数至少3次,取其平均值作为该测区混凝土的碳化深度值。每次量测读数精确至0.5mm。主体结构抗压强度检测二、回弹法检测技术
3.碳化深度测量计算测区平均回弹值时,应从该测区的16个测点的回弹值中分别剔除3个最大值和3个最小值,然后计算测区平均回弹值时,应从该测区的16个测点的回弹值中分别剔除3个最大值和3个最小值,然后把余下的10个回弹值取平均值。主体结构抗压强度检测三、数据处理
1.回弹值的计算式中Rm—测区平均回弹值,精确至0.1;Ri—第i个测点的回弹值。回弹值修正主要有非水平方向检测和非混凝土浇筑侧面的修正。当检测时,回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时,应按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23--2001)附录表C对回弹值进行测试角度的修正;水平方向检测非混凝土的浇筑顶面或底面时,应按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)附录表D进行非浇筑侧面修正。计算公式为:主体结构抗压强度检测三、数据处理
2.回弹值修正计算公式为:主体结构抗压强度检测三、数据处理
2.回弹值修正式中:
Rca—非水平方向检测和非混凝土浇筑侧面检测时测区的平均回弹值Rcm—非水平方向检测和非混凝土浇筑侧面检测时回弹值修正值参见《规程》附录C和附录D采用。如果既是非水平方向又是非混凝土烧筑侧面,则应先进行回弹值测试角度修正,然后再对修正后的回弹值进行非浇筑侧面修正。每一测区的碳化深度平均值按下式计算:主体结构抗压强度检测三、数据处理
3.碳化深度值的计算式中:dm——测区的平均碳化深度值(mm),计算至0.1mmdi——第i次测量的碳化深度值(mm)n——测区碳化深度测量次数当dm<0.5mm时,按无碳化(即平均碳化深度dm=0)进行处理。如dm>6mm,则按dm=6mm计算。结构或构件第i个测区混凝土强度换算值,可按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)所求得的平均回弹值Rm及平均碳化深度dm,由《规程》附录A的测区混凝土强度表查表得出。当有地区或专用测强曲线时,则混凝土强度换算值应按地区或专用测强曲线换算得出。当强度高于60MPa或低于10MPa,附录表A查不出时,可记为
>50MPa或
<10MPa,表中未列出的测区强度值可用内插法求得。主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
1.测区混凝土强度值的计算当检测条件与测强曲线的使用条件有较大差异时,采用数量不少于6个的相同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正。钻取芯样时,每个部位应钻取一个芯样。计算时,测区混凝土强度换算值乘以修正系数。修正系数的计算公式为:主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
1.测区混凝土强度值的计算主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
1.测区混凝土强度值的计算式中:η一修正系数,精确到0.01fcu,i—第i个混凝土立方体试件(边长为150mm)的抗压强度值,精确到0.1MPafwr,i—第i个混凝土芯样试件的抗压强度值,精确到0.1MPafccu,i—对应于第i个试件或芯样部位,根据其回弹值和碳化深度值计算的测区混凝土强度换算值,精确到0.1MPa结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区为10个以上时,尚应计算强度标准差。结构或构件混凝土的测区强度平均值及标准差按下列公式计算:主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
2.结构或构件的测区混凝土强度平均值主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
式中:mfccu—结构或构件测区混凝土强度的平均值(MPa),精确至0.1MPan—对于单个检测的构件,取一个构件的测区数;对于批量检测的构件,取各抽检构件测区数之和sfccu—结构或构件测区混凝土强度的标准差,精确至0.01MPa2.结构或构件的测区混凝土强度平均值当该结构或构件的测区数量少于10个时,以构件中最小测区强度值作为该构件的混凝土强度推定值:主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
3.结构或构件混凝土强度推定值当该结构或构件的测区数量不少于10个或批量检测时,则按下列公式计算的计算值作为结构或构件的混凝土强度推定值:当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0MPa时,结构或构件的混凝土强度推定值为:主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
3.结构或构件混凝土强度推定值对于按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,该批构件应全部按单个构件检测推定混凝土的强度值。a)该批构件混凝土强度平均值mfccu<25MPa,且标准差sfccu>4.5MPab)该批构件混凝土强度平均值mfccu≥25MPa,且标准差sfccu>5.5MPa。主体结构抗压强度检测四、混凝土强度评定
3.结构或构件混凝土强度推定值通过本次课程,我们学习了回弹法检测主体结构抗
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