1、第六章混凝土非破損檢測第六章混凝土非破損檢測n分類：n混凝土強度混凝土強度檢測n非破損檢測：表面壓痕法、回彈法、超聲脈沖法、回彈超聲法、振動法、射線法等。n局部破損檢測：鉆芯法、拔出法、拔脫法、扳折法、射擊法等。n混凝土內部缺陷混凝土內部缺陷檢測 一、回彈法檢測混凝土強度一、回彈法檢測混凝土強度 n（一）基本原理（一）基本原理n1.回彈儀的構造原理見圖6-1所示。2.工作原理n一個標準質量的重錘，在標準彈簧力帶動下，沖擊一個與混凝土表面接觸的彈擊桿，由于回彈力的作用重錘又回跳一定距離，并帶動滑動指針在刻度上指出回彈值。可用下式表示：nX彈擊彈簧的初始拉伸長度；nl重錘回彈時彈簧的拉伸長度。彈擊

2、前彈擊時彈擊后圖5-2回彈原理示意圖%100lxRXl2.工作原理n混凝土的強度越高，表面硬度越大，值也越大，通過事先建立的混凝土強度與回彈值關系曲線即可從回彈值求得混凝土強度值。n現行規程：回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程JGJ/T23-2011。（二）測試技術（二）測試技術 1.測區要求每一試樣的測區數應不少于10個，對某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構件，其測區數量可適當減少，但不應少于5個；相鄰兩測區的間距應控制在2m以內，測區離端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；測區的面積不宜大于0.04m2；測區應選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側

3、面；測區宜選在構件的兩個對稱可測面上，也可選在一個可測面上，且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位必須布置測區，并應避開預埋件；檢測面應清潔、平整，不應有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面，必要時可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應有殘留的粉末或碎屑。（二）測試技術（二）測試技術n2.回彈值測量n檢測時，回彈儀的軸線應始終垂直于結構或構件的混凝土檢測面，緩慢施壓，準確讀數，快速復位。n測點宜在測區范圍內均勻分布，相鄰兩測點的凈距不宜小于20mm；測點距外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30mm。測點不應在氣孔或外露石子上，同一測點只應彈擊一次。每一測區應記取16個回彈值，每一測點的回彈值讀數估讀

4、至1。3.碳化深度值測量(1)測點數量 回彈值測量完畢后，在有代表性的位置上測量碳化深度值，測點數不應少于構件測區數的30%，取其平均值為該構件每測區的碳化深度值。(2)測量方法 可采用適當的工具在測區表面形成直徑約為15mm的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度。除凈孔洞中的粉末和碎屑，并不得用水擦洗。用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，用深度測量工具測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，測量不應少于3次，取其平均值。每次讀數精確至0.5mm。（三）數據整理（三）數據整理n1.回彈值計算回彈值計算n當回彈儀水平方向測試混凝土澆筑側面時，應從測區的16個回彈值中分別剔

5、除3個最大值和3個最小值，然后將余下的10個回彈值按下列公式計算測區平均回彈值：n式（5-1）n式中：測區平均回彈值，精確至0.1；n第i個測點的回彈值（測讀至1）。10101iimaRRmaRiR 2.回彈值修正回彈值修正 （1）非水平狀態檢測時的回彈值修正）非水平狀態檢測時的回彈值修正 當回彈儀非水平方向檢測混凝土澆筑側面時，應根據回彈儀軸線與水平方向的角度時，將測得的數據按（5-1）計算出測區平均回彈值，再按下式換算為水平方向測試時的測區平均回彈值： 式（5-2） 式中：回彈儀與水平方向成角測試時測區的平均回彈值計算至0.1； 不同測試角度的回彈值修正值，計算至0.1。 RRRmamma

6、RR （2）不同澆筑面的回彈值修正值）不同澆筑面的回彈值修正值 當回彈儀水平方向測試混凝土澆筑表面或底面時，應將測得的數據參照式（5-1）求出測區平均回彈值，再按下式換算為測試混凝土澆筑側面的測區平均回彈值 式（5-3） 式中：回彈儀測試混凝土澆筑表面或底面時的測區平均回彈值，計算至0.1 不同澆筑面的回彈值，計算至0.1。amamRRRmaRaR（3）碳化深度修正）碳化深度修正n碳化深度修正的原因：碳化深度修正的原因：由于受到大氣中二氧化碳的作用，使混凝土中一部分未碳化的氫氧化鈣逐漸形成碳酸鈣而變硬，因而測得的回彈值偏高，應予以修正。n測區的平均碳化深度值的計算計算：n式（5-4）n式中：測

7、區的平均碳化深度值（mm），計算至0.5mm;n第i次測量的碳化深度值（mm）；nn測區的碳化深度值測量次數。nddniim1mdid（三）混凝土強度評定（三）混凝土強度評定n1結構或構件混凝土強度平均值應按下式計算：n式（5-5）n式中：試樣混凝土強度平均值（MPa），精確至 0.1MPa；nn對于單個評定的結構或構件，取一個試樣的區數，對于抽樣評定的結構或構件，取各抽檢試樣測區數之和；n試樣第i個測區混凝土強度值，根據平均回彈值及平均碳化深度查表（測區混凝土強度值換算表）得出。 nfmfnicicucu1,cumfcicuf, 當測區數不少于10個時，應計算混凝土強度標準差，見式5-6。

8、式（5-6） 式中：結構或構件混凝土強度標準差（MPa），精確至0.01MPa； 1122,nmfnfSfniccucicuccuccuSf2結構或構件混凝土強度推定值的計算和確定n（1）當結構或構件測區數少于10個以及單個構件檢測時n式（5-7）式中：構件中最小的測區混凝土強度換算值。n當結構或構件的測區混凝土強度值中出現小于10.0 MPa時ccuecuffmin,ccufmin,MPafecu0 .10, （2）當結構或構件測區數不少于10個或按批量檢測時 式（5-8） 對按批量檢測的構件，當該批構件混凝土強度標準差出現下列情況之一時，該批構件應全部按單個構件檢測與評定： A當該批構件混

9、凝土強度平均值小于25MPa和標準差 時。 B當該批構件混凝土強度平均值大于等于25MPa和標準差 時。ccucuecuSfmff645. 1,MPaSfccu5 . 4MPaSfccu5 . 5二、超聲法檢測混凝土強度二、超聲法檢測混凝土強度 n（一）超聲法檢測混凝土強度的原理（一）超聲法檢測混凝土強度的原理n超聲波脈沖實質是超聲檢測儀的高頻電振蕩激勵儀器換能器中的壓電晶體由壓電效應產生的機械振動發出的聲波在介質中傳播，混凝土強度愈高，相應的超聲聲速也愈大，通過試驗建立的混凝土強度等級與聲速的關系曲線或經驗公式得到混凝土強度等級。n目前常用的相關關系表達式有：指數函數方程、冪函數方程和拋物線

10、方程。 （二）測試技術（二）測試技術n單個構件的測區數應不少于10個（構件長度不足2，也不得少于3個），測區的面積為200mm200mm。如果對同批構件按抽樣檢測，數應不少于同批構件數的30%，且不少于4個。同樣測區數應不少于10個。n測區應布置在構件混凝土澆筑方向的側面，測區的間距不宜大于2m；測區宜避開鋼筋密集區和預埋鐵件；測試面應清潔、平整、干燥、無缺陷和無飾面層，如有雜物粉塵應清除，測區應標明編號。n每一測區內應在相對測試面上對應布置三個測點，每對測點的收發探頭應在同一軸線進行對測。測試時必須保持換能器與被測混凝土表面有良好的耦合，以減少聲能的反射損失。 （三）結構或構件混凝土強度（三

11、）結構或構件混凝土強度的推定的推定n由試驗量測的聲速，可按曲線求得測區混凝土的強度值，并推定結構混凝土的強度。 三、超聲回彈綜合法檢測混凝三、超聲回彈綜合法檢測混凝土強度土強度 n（一）基本原理（一）基本原理n砼強度換算值同超聲儀聲速和回彈儀回彈值之間存在著正相關關系，砼的強度越高，相應的超聲聲速也越高，回彈值也越高。回彈值反映砼表層23cm深度的質量情況，聲速反映砼內部密實度和彈性性質，采用綜合法可以全面地、由表及里地反映砼的質量情況。 （二）檢測技術（二）檢測技術n每個構件上的測區數不應少于10個，對于長度小于或等于2mm構件，其測區數量可適當減少，但不應少于3個。n測區布置在構件砼澆灌方

12、向的側面兩側，兩側對稱布置，均勻分布。相鄰兩側區的間距不宜大于2m，避開鋼筋密集區和預埋件，尺寸為200mm200mm，測試面應清潔、平整、干燥，不應有接縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開蜂窩，麻面部位，必要時可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。回彈儀應水平方向測試。n每一測區的兩個相對測試面各彈擊8點（每一測區16個回彈測點），測點在測區范圍內宜均勻分布，相鄰兩側點的間距一般不小于30mm。測點距構件邊緣的距離不小于50mm，且同一測點只允許彈擊一次。n每一測區內3個超聲測點，每對測點的收發探頭應在同一軸線進行對測，宜先回彈測試后進行超聲測試。 （三）結構或構件的混凝土強（三）結構

13、或構件的混凝土強度推定度推定n1回彈值的測量與計算；n從測區16個回彈值中，剔除3個最大值和3個最小值，然后將余下的10個回彈值 計算平均值。n2計算測區平均聲速n3砼強度推定四、鉆芯法檢測混凝土強度四、鉆芯法檢測混凝土強度 n（一）基本概念（一）基本概念n鉆芯法是在結構混凝土上直接鉆取芯樣，將芯樣加工后進行抗壓強度試驗，需專門的取芯鉆機。芯樣要有代表性，并盡量在結構的次要受力部位取芯，避開受力鋼筋、預埋件和管線的位置。取芯方法和技術操作、芯樣加工要求、抗壓試驗和強度計算等均應符合相關規程要求。 （二）取芯的技術要求n鉆芯法適用于混凝土強度大于C10的結構或構件；n取芯前應探測鋼筋位置，芯樣內

14、不應含有鋼筋，實在無法避開時，芯樣內最多允許含有二根直徑小于10mm的鋼筋；n單個構件檢測時，其芯樣數量不應少于3個；n芯樣直徑一般不應小于骨料最大粒徑的3倍，在任何情況下不得小于2倍。直徑100mm或150mm、高徑比12的芯樣為標準芯樣，高徑比大于1的芯樣要考慮尺寸修正系數對強度的修正。n端面要磨平，防止不平整導致應力集中而影響實測強度；n取芯后留下的孔洞采用比原混凝土強度高一等級的微膨脹混凝土進行修補。 （三）芯樣抗壓試驗和混凝土強度推定n芯樣宜在被測結構或構件混凝土干濕度基本一致的條件下進行抗壓試驗。n如結構工作條件比較干燥，芯樣在室內自然干燥3天進行試驗。如比較潮濕，則應在205的清水中浸泡4048小時后進行試驗。n芯樣試件的混凝土強度換算值按下式計算： 式（5-9） 式中： 芯樣試件混凝土強度換算值（MPa），精確至0.1MPa； 芯樣試件抗壓試驗所得的最大壓力（N）； 芯樣試件平均直徑（mm）； 不同的高度與直徑比其芯樣