第二章+混凝土的检测.ppt

1、第二章 砼的检测,提要：结构检测的概述; 外观、裂缝和弯形的检测方法; 砼损坏机理，强度检测方法，耐久性检测 2.1 概述 2.1.1 检测的含义和对象范围 检测的含义：含义是广义的，不单纯局限于仪器量测数据。 检测包括检查和测试。检查一般指利用目测了解结构或构件的外观情况，进行定性判别；测试指通过工具或仪器测量了解结构构件的力学性能和几何特性。 需进行检测的工程结构范围 （P7） （1）采用了新材料、新结构、新工艺的过程； （2）为了保证工程质量，除了常规的对主要的建筑材料（混凝土、砂浆、砖石、钢筋）要进行检测，对某些重要构件，设计中往往会提出检测的要求，如大跨度的预应力构件等；,（3）当建

2、筑物的施工质量存在问题时，需要通过检测了解问题的严重程度，为是否能使用、是否需要加固、怎样加固提供依据； （4）当建筑物遭受到火灾、风灾、洪灾、爆炸、冲撞等灾害后需要通过现场检测了解受灾程度，以判别建筑物还能否继续使用，是否需要加固，怎样加固； （5）对于使用年代久远或出于恶劣的情况下，需要通过测试了解材料的性能变化以及材料老化以后结构的性能变化的情况； （6）对一些使用年限久远的危房，特别是历史性建筑进行可靠性鉴定时，需要对建筑进行全面调查和检测。 2.1.2 内容和分类 检测的内容很广，凡是影响结构可靠性的因素都可以成为检测内容。按属性分为几何量，物理力学性能，化学性能。 检测方法： （1

3、）非破损检测（回弹法、超声波法及回弹、超声波综合法） （2）半破损检测（取芯法、拉拔法） （3）破损检测破坏性试验 2.1.3 检测原则 （1）“必须、够用”原则，（2）针对性原则，（3）规范性原则，（4）科学性原则,2.2 外观、裂缝和变形检测 外观、裂缝和变形检测属检查范畴，包括测绘，裂缝，变形对刚度和承载能力的影响。 2.2.1 测绘：绘制实测图。 内容：柱网、受力构件几何尺寸、标高；钢筋等隐蔽工程；基础尺寸、地基勘探等。 2.2.2 裂缝 （1）内容：出现的部位（分布）、走向、长度和宽度。 （2）成果：裂缝分布图， （3）手段：宽度1020倍读数放大镜。长度：钢尺。深度：钢片插入量测。

4、发展：粘贴石膏法或贴纸法。 （4）裂缝危害结构安全的种类：受力、温度裂缝，不均匀沉降裂缝。 2.2.3 变形检测 变形：水平构件的梁、板、屋架的挠度；屋架、柱、墙的倾斜、侧移；地基基础不均匀沉降及建筑物倾斜。 检测方法：（1）梁、板、屋架挠度，水准仪测量。板要扣除梁的挠度。（2）屋架倾斜。中部吊锤法。（3）不均匀沉降倾斜。水准点观察。经纬仪、水准仪量测。,2.3 砼损坏机理： 砼损坏包括砼风化、侵蚀、钢筋锈蚀等。 2.3.1 钢筋锈蚀机理 砼保护层和高碱环境保护氧化膜防锈，裂缝进水，氧气形成氢氧化铁，铁锈膨胀，损坏钢筋混凝土。 2.3.2 碳化机理 （1）大气中CO2对砼作用、酸性气液体与水泥

5、中氧化钙反应形成砼碳化。 （2）d=Kt ，d碳化深度（mm），k碳化速度系数，t碳化时间。K与水泥品种、用量、水灰比、振捣、养护、外加剂、掺合料有关。水泥用量越大，水泥标号越高，K越小。硅酸盐水泥K最小。 2.3.2 氯离子侵蚀机理 氯离子酸性、半径小、活性大，易穿透氧化膜形成活化钝化电池阳、阴极，形成钢筋坑锈。 来源：外加剂形成内掺型，环境形成外掺型。 2.3.3 冻融的破坏： 水饱和或潮湿，在0以下结冰 2.3.4 碱骨料反应： 骨料中含活性氧化硅与水泥中的碱反应，碱硅酸盐凝胶吸水，膨胀。,2.4 强度检测 砼强度决定砼结构受力性能，立方体抗压强度是砼强度的最基本指标。 立方体抗压强度是

6、各种力学性能的综合反映，与轴心抗拉、抗压、弯曲抗压、疲劳强度相关。 2.4.1 回弹法 （1）规范：JGJ/T23-2001。 （2）原理：表面强度与抗压强度的相关性。锤击吸能原理，回弹值高，砼吸能差，抗压强度高。 （3）工具：回弹仪。按冲击能力分重、中、轻、特轻四种，多用中型。 （4）测强曲线：回弹值与砼强度之间的关系称测强曲线，分为统一曲线、地区和专用曲线三类。 （5）适用范围：用于龄期141000天范围，自然养护、评定强度在1050MPa的普遍砼；不适用于内部有缺陷、损坏和其他品种砼。 （6）步骤 ： 布置测区。 回弹值的测定。每区8个，2面16个，或单面16个。碳化深度，开15mm深孔

7、，1%酚酞酒精测。 数据处理及回弹值修正 （7）数据处理 去3个max，3个min，10个值平均，得Rm。 Rm=Rm+ Ra Rm回弹仪与水平方向夹角测取的平均值； Ra查表2.2不同角的修正值。,表面和地面平均值Rt和Rb，换算平均回弹值R R=Rt+Rt；R=Rb+Rb Rt，Rb见P14表2.3 根据修正后的R和碳化深度，查测强曲线fccu和fcu，e i）测区数10个，fcu，e=fccu，min ii）测区强度值10.0MPa时，fcu，e10.0MPa iii）测区数10个，fcu，e=mfccu-1.645s fccu mfccu测区砼强度平均值 s fccu标准差 2.4.2

8、 超声波测砼强度 （1）原理：相关性间接测定；采用弹性波动理论，介质传播速度。 Ed（1-） v= （1-）（1-2） v波速； Ed动弹性模量；介质密度；泊松比； v越快，砼强度fcu越高 （2）方法：发、收双探头法。由超声时间t，换算速度v，取不少于10点的平均值，由fccu-v曲线查砼强度。,（2）方法：发、收双探头法。由超声时间t，换算速度v，取不少于10点的平均值，由fccu-v曲线查砼强度。 2.4.3 综合法 超声回弹综合法检测砼强度技术规程CECS02：88进行。 超声回弹综合法：超声声速va和回弹值Ra两个参数与砼强度建立相关关系获得fccu。 fccu=A（va）B（Ra）

9、C fccu砼推算强度；va声速；Ra回弹值； A、B、C比对实验测得的系数。表2.4 砼粗骨料系数 表2.4,2.4.4 拉拔法 （略） 2.4.5 钻芯法 （1）步骤：取芯，芯样加工，试压，强度评定； （2）取芯：直径100mm或直径150mm。 （3）加工：以长径比为1作为标准，其他长径比用表2.5修正。放3d试压；潮湿环境水中标养（205）浸泡48h。 芯样试件砼强度长径比修正系数 表2.5 （4）试压 4F fccu= d2 fccu芯样试件试压强度换算值（MPa）； F芯样试件试验破坏荷（N）d直径； 长径比换算系数 fcu= fccu/A A为实体与标准抗压强度换算系数，A为0.730.8。,（5）强度评定 2.5 耐久性检测 2.5.1 含义及原因： 耐久性，即“老化”性； 下降原因有：裂缝，碳化，有害介质入侵，碱骨料反应，冰融循环，钢筋锈蚀。 2.5.2 内容： （1）碳化深度（2）钢筋保护层，锈