结构试验结构无损检测课件.ppt

土木工程试验土木工程试验土木工程试验土木工程试验罗维刚罗维刚兰州理工大学土木工程学院兰州理工大学土木工程学院兰州理工大学土木工程学院兰州理工大学土木工程学院2010201020102010年年年年03030303月月月月01010101日日日日E-mail: SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.第第第第7 7章章章章 结构无损检测结构无损检测结构无损检测结构无损检测检查的内容：1）材料物理力学性能检查 2）结构裂缝检查 3）结构损伤检查 4）结构变形检查 5）结构连接部位的检查 6）圈梁检查7）墙体稳定性检查8）施工质量检查7.1 砌体结构检测7.1.1概述 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.1 砌体结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.接受委托检测报告计算分析和结果评价制定检测方案确认仪器设备状况调 查现场检测补充检测7.1.1概述 砌体结构检测的工作程序及准备：￿回弹法①应使用HT75型回弹仪；②检测的测批、单元、块材的数量均应满足检测样本容量的要求和该规范中的推定区间的要求；③回弹测点应布置在外观质量合格的砌块的条面上，每块砌块的条面上布置5个测点，测点应避开气孔等缺陷位置，且测点之间应留有一定距离；④进行计算强度换算值，但是要经过试验验证；⑤求出的换算强度为代表值按标准确定推定区间；⑥回弹的结果宜配合取样检验验证。

￿7.1 砌体结构检测7.1.2砌块材性无损检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.1.推出法（push out method）2.筒压法（column compression method）3.砂浆片剪切法（mortar flake method）4.回弹法（rebound method）5.点荷法（point load method）6.射钉法（power actuated shot method）7.1 砌体结构检测7.1.3 砌筑砂浆强度无损检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.回弹法当平均碳化深度d≤1.0mm时：当平均碳化深度1.0mm

7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.1 概述 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.2.检测内容检测内容1）几何量检测； 2）物理力学性能检测； 3）化学性能检测； 4）混凝土材料强度检测； 5）混凝土材料内部缺陷检测 7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.1 概述 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.1 1）回弹法；）回弹法；2 2）超声法；）超声法； 3 3）超声回弹综合法；）超声回弹综合法； 4 4）后装拔出法；）后装拔出法； 5 5）钻芯法 混凝土抗压强度的现场检测应提供结构混凝土在检测龄期相当于150mm立方体抗压强度特征值的推定值7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.2 混凝土抗压强度检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.是根据混凝土的表面硬度与抗压强度存在一定的相关性而发展起来的一种混凝土强度测试方法 7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.2.1回弹法 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.曲线名称代表性适用范围平均相对误差相对标准差统一曲线全国代表性地区无任何曲线δ≤±15％er≤±18％地区曲线本地区无专用曲线δ≤±14％er≤±17％专用曲线与被测件相同与构件相同条件δ≤±12％er≤±14％回弹法的适用范围回弹法的适用范围 A只适用于龄期为14～1000d范围内自然养护；B评定强度在10～60MPa的普通混凝土；C不适用于内部有缺陷或者遭化学腐蚀、火灾、冰冻的混凝土和其他品种混凝土。

7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.回弹法检测混回弹法检测混凝土强度的基凝土强度的基本步骤本步骤 1）检测准备；2）测区的布置；3）回弹值的测定；4）混凝土碳化深度的测定；5）数据处理及回弹值的修正 A求测区平均回弹值 B回弹仪角度修正 C浇筑面修正 D碳化修正 E泵送修正 F强度推定7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.1）检测准备抽样检测主要用于在相同的生产工艺条件下，强度等级相同、原材料和配合比基本一致且龄期相近的混凝土结构或构件被检测的试件应随即抽取不少于同类结构或构件总数的30％，还要求测区总数不少于100个 2）测区的布置规程规定，取一个结构或构件作为1个评点时，每个构件的测区数不少于10个并尽可能均匀布置 3）回弹值的测定同一测点只允许弹击1次，测点宜在测面范围内均匀分布，每个测点的回弹值读数准确至1度，相邻测点的净距不小于20mm 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.4）混凝土碳化深度的测定凿孔，1％的酚酞酒精溶液，未碳化的混凝土变为红色精确到0.5mm，取其平均值。

5）数据处理及回弹值的修正A 求测区平均回弹值 ：从每一测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值，取余下的10个回弹值的平均值作为该测区的平均回弹值，取一位小数 B 回弹仪角度修正：C 浇筑面修正D 碳化修正E 泵送修正F 强度推定 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 混凝土强度与其弹性模量、密度等密切相关，而根据弹性波动理论，超声波在弹性介质中的传播速度又与弹性模量、密度这些参数之间存在以下关系： 测试原理就是声速与混凝土的弹性性质有密切关系，而混凝土弹性性质相当程度上反映强度大小，因此可以通过建立混凝土由超声声速与混凝土强度的相关关系，来测试混凝土的强度 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2.2.2 超声法 回弹－－表面、硬度、塑性性质、碳化、低等级混凝土误差大、长龄期值较高、含水率高回弹值低 超声－－整个断面、弹性性质、高等级混凝土不敏感、对长龄期不敏感、含水率高声速高。

内外结合、取长补短、测量范围增大、不受龄期影响、内外结合、取长补短、测量范围增大、不受龄期影响、精度提高精度提高卵石：卵石：A＝＝0.0038 B=1.23 C=1.95碎石：碎石：A＝＝0.008 B=1.72 C=1.577.2 钢筋混凝土结构检测7.2.2.3超声-回弹综合法 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 直接在混凝土构件上钻芯样，通过芯样抗直接在混凝土构件上钻芯样，通过芯样抗压强度直接推定结构的混凝土强度的方法压强度直接推定结构的混凝土强度的方法 半破损方法数量有限 3个（最少2个） 尺寸限制100mm（最大骨料粒径2倍）以上、避免钢筋、受力较小、易安装钻芯机芯样直径、高度、垂直度、平整度要求强度换算与其他非破损方法结合使用可可检测裂缝深度、受冻受火的损伤程度等缺陷7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.2.47.2.2.4钻芯法钻芯法 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.（（（（1 1）检测项目：）检测项目：）检测项目：）检测项目：a.开裂：裂缝出现的位置及时刻。

开裂：裂缝出现的位置及时刻b.度量：裂缝宽度、长度和深度度量：裂缝宽度、长度和深度c.走向：裂缝发展的过程和趋势走向：裂缝发展的过程和趋势7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.3 混凝土裂缝检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝产生的原因裂缝产生的原因第第1类：由变形引起的裂缝，也称为非结构性裂缝类：由变形引起的裂缝，也称为非结构性裂缝 ；第第2类类：：由由外外荷荷载载引引起起的的裂裂缝缝，，也也称称为为结结构构性性裂裂缝缝、、受受力力裂裂缝缝 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测裂裂缝种种类剪跨比剪跨比λ 破坏形破坏形态裂裂￿￿￿￿￿￿缝￿￿￿￿￿￿总￿￿￿￿￿￿体体￿￿￿￿特特￿￿￿￿￿￿征征条数条数区域区域位置位置方向方向裂裂￿￿￿￿缝￿￿￿￿特特￿￿￿￿点点弯曲弯曲裂裂缝－－少筋破坏少筋破坏一条一条中部中部梁底部梁底部近似垂直近似垂直 裂裂缝宽度度较大、延伸大、延伸较高￿ ￿－－适筋破坏适筋破坏多条多条中部中部梁底部梁底部近似垂直近似垂直 裂裂缝宽度度较小、延伸可达小、延伸可达0.5~0.9h。

￿ ￿－－超筋破坏超筋破坏很多很多中部中部梁底部梁底部近似垂直近似垂直 裂裂缝宽度不大、延伸高度度不大、延伸高度较小，裂小，裂缝密集￿ ￿剪切剪切裂裂缝λ >3斜拉破坏斜拉破坏一至数条一至数条两端两端梁腹至梁腹至梁梁顶斜向斜向有一主要斜裂有一主要斜裂缝，一，一经出出现，便急速而突然地向，便急速而突然地向上伸展到梁上伸展到梁顶面（集中荷面（集中荷载作用作用处），使梁斜向），使梁斜向劈裂劈裂为两部分而破坏两部分而破坏￿ ￿1<λ <3剪剪压破坏破坏多条多条两端两端梁底至梁底至梁腹梁腹斜向斜向由一条弯剪（或剪弯）裂由一条弯剪（或剪弯）裂缝随荷随荷载增大而增大而发展成展成主要斜裂主要斜裂缝（（临界斜裂界斜裂缝），但裂），但裂缝延伸不到延伸不到顶￿ ￿λ <1斜斜压破坏破坏很多很多两端两端梁腹梁腹斜向斜向裂裂缝因集中荷因集中荷载距支座距支座较近而近而发生；形生；形态密集而密集而近似平行，使梁腹被斜裂近似平行，使梁腹被斜裂缝分割成受分割成受压短柱，沿短柱，沿斜向受斜向受压破坏￿ ￿撕裂撕裂裂裂缝－－粘粘结破坏破坏一至二条一至二条支座支座受拉受拉纵向筋向筋处水平水平出出现于于纵向筋与斜裂向筋与斜裂缝相交相交处或沿或沿纵向筋位置，向筋位置，因因纵向筋受力向筋受力过大而与大而与砼之之间发生粘生粘结破坏。

破坏￿ ￿SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝特征裂缝特征7.2 钢筋混凝土结构检测斜斜 压￿ ￿剪剪 压压 斜斜 拉拉 弯弯 剪剪SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝宽度裂缝宽度裂缝对比卡裂缝对比卡 读数显微镜读数显微镜光学读数显微镜光学读数显微镜 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝深度裂缝深度1）超声波单面平测技术）超声波单面平测技术 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝深度裂缝深度2）超声波双面斜测技术）超声波双面斜测技术 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.裂缝深度裂缝深度3）超声波检测深裂缝技术）超声波检测深裂缝技术 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 蜂窝、麻面、空洞、夹渣、露筋、裂缝、疏松等；蜂窝、麻面、空洞、夹渣、露筋、裂缝、疏松等； －－通过目测或尺量的方法检测。

－－通过目测或尺量的方法检测露筋露筋未振捣未振捣7.2 钢筋混凝土结构检测7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.4 缺陷检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.未振捣未振捣渗漏渗漏7.2 钢筋混凝土结构检测 内部缺陷检测：内部空洞或不密实区内部缺陷检测：内部空洞或不密实区7.2 钢筋混凝土结构检测7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.4 缺陷检测 超声波法超声波法SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.构件截面尺寸标高轴线尺寸预埋件位置构件垂直度表面平整度受到环境侵蚀和灾害影响严重的构件，截面尺寸应在损伤最严重部位量测7.2 钢筋混凝土结构检测混凝土构件尺寸与偏差SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.变形测量变形测量构件挠度： 位移计、激光测距仪、水准仪、拉线等方法结构倾斜： 经纬仪、激光定位仪、吊坠等方法基础不均匀沉降： 水准仪、全站仪等测量7.2 钢筋混凝土结构检测混凝土变形与损伤SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.混凝土结构的损伤混凝土结构的损伤环境侵蚀：冻伤：取样测量。

火灾造成的损伤： 取样测量人为损伤：确定损伤对混凝土结构的安全性和耐久性碱骨料反应：碱活性检验；混凝土中性化（碳化或酸化）；氯离子含量7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.5红外线检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 红外线是介于可见红光和微波之间的电磁波红外线无损检测是测量通过物体的热量和热流来鉴定物体质量的一种方法当物体内部存在裂缝和缺陷时，它将改变物体的热传导，使物体表面温度分布产生分别，利用遥感技术的检测仪测量物体的不同辐射，可以测出缺陷位置7.2 钢筋混凝土结构检测7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.6雷达检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT. 雷达波检测技术就是以微波作为传递信息的媒介，根据微波特性和传播对材料、结构和产品的性质、缺陷进行非破损检测与诊断的新技术雷达天线向混凝土中发射电磁波，由于混凝土、钢筋、孔洞的介电常数不同，使微波在不同介质的界面处发生反射，并由混凝土表面的天线接收，根据发射电磁波至发射波返回的时间差与混凝土中微波传播的速度来确定反射体距表面的距离，达到检出混凝土内部钢筋、缺陷位置的深度。

7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.6雷达检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.根据经验,钢筋混凝土结构中各物体在雷达波形图上的主要特征有:(1) 混凝土　振捣均匀的混凝土的同相轴水平,各等色线平行2) 钢筋　由于雷达波的绕射,钢筋的波形为向上凸起的弧形,弧顶即为钢筋的顶部位置3) 钢板　钢板对雷达波的全反射,故波形粗黑均匀,同相轴水平,钢板下的雷达波被屏蔽4) 裂缝　同相轴错断,裂缝越深,同相轴错断越多5) 空洞　雷达波极性反转,形成与空洞形状和大小类似的图像,颜色与周围混凝土不同7.2 钢筋混凝土结构检测7.2.6雷达检测 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.钢筋配置钢筋配置钢筋位置：保护层厚度：钢筋直径：钢筋数量：测试方法测试方法雷达：电磁感应法：开凿法：7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2.7混凝土钢筋检测 7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测钢筋锈蚀 SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.2 钢筋混凝土结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.3 钢结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.3.1钢材强度检测 钢结构材料的强度检测主要有三种方法：1）取样拉伸法，现场取样，在室内试验机下按照标准方法直接测试材料的屈服强度、抗拉强度以及伸长率等的技术指标；2）表面硬度法，根据钢材硬度与强度的关系，通过测试钢材硬度，推算钢材的强度；3）化学分析法，通过化学分析测量钢材中有关元素的含量，根据化学成分与钢材强度的关系计算钢材强度。

7.3 钢结构检测SCHOOL OF CIVIL ENGNIEERING. LUT.7.3.2钢材缺陷以及焊接质量无损检测 。