GBT溷凝土结构现场检测技术标准宣贯四.pptx

1钢筋检测的目的安全性方面的要求安全性方面的要求截面尺寸截面尺寸截面有效高度截面有效高度钢筋强度钢筋强度配筋量配筋量混凝土强度混凝土强度第1页/共91页2适用性方面的要求适用性方面的要求分布钢筋分布钢筋构造钢筋构造钢筋钢筋检测的目的第2页/共91页3钢筋检测的目的锈蚀火损耐久性方面的要求第3页/共91页4钢筋检测项目钢筋检测项目钢筋数量和间距钢筋数量和间距混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度钢筋直径钢筋直径钢筋力学性能（极限强度、屈服强度、延伸率）钢筋力学性能（极限强度、屈服强度、延伸率）钢筋锈蚀状况（截面损失、钢筋锈蚀状况（截面损失、锈蚀速率锈蚀速率、锈蚀概率）、锈蚀概率）钢筋应力状态钢筋应力状态（预应力损失预应力损失）钢筋接头钢筋接头钢筋与混凝土的粘结性能钢筋与混凝土的粘结性能摩阻摩阻植筋（后锚固）植筋（后锚固）第4页/共91页5n检测方法分类检测方法分类直接法直接法间接法间接法检测方法分类第5页/共91页6检测项目检测项目电磁电磁感应法感应法雷达雷达法法电阻电阻法法电位电位法法极化极化电阻法电阻法硬度硬度法法直接直接法法钢筋数量和钢筋数量和间距间距 钢筋直径钢筋直径 钢筋力学性能钢筋力学性能 保护层厚度保护层厚度 钢筋锈蚀状况钢筋锈蚀状况 钢筋应力状态钢筋应力状态 检测方法分类第6页/共91页7基本原理基本原理电流通过线圈时会产生磁场；电流通过线圈时会产生磁场；变化磁场中的线圈会产生感应电动势。变化磁场中的线圈会产生感应电动势。钢筋探测仪（磁感仪）检测原理第7页/共91页8钢筋探测仪（磁感仪）组成分离式一体式探头主机在探头的内部装有两组线圈，一组为磁场线圈，另外一组为感应线圈。磁场线圈在所要检查的混凝土中产生高脉冲的一次电磁场，如混凝土中有金属物体，则该物体将感应产生二次电磁场(位于前述的第一次电磁场之内)，使感应线圈产生电压变化。主机部分负责电压变化信号的纪录、储存、处理、转化和显示第8页/共91页9感应线圈电压变化的幅度与下列因素有关：感应线圈电压变化的幅度与下列因素有关：磁场变化频率磁场变化频率由仪器控制由仪器控制磁场线圈与混凝土中钢筋的距离磁场线圈与混凝土中钢筋的距离钢筋的直径钢筋的直径钢筋间距钢筋间距混凝土性能（磁导率相对稳定）混凝土性能（磁导率相对稳定）因因此此，根根据据这这个个电电压压的的变变化化通通过过数数学学计计算算得得出出混混凝凝土土中的钢筋间距和保护层厚度。中的钢筋间距和保护层厚度。钢筋探测仪（磁感仪）组成第9页/共91页10 钢筋较密不易区分；钢筋较密不易区分；下排平行钢筋不易区分；下排平行钢筋不易区分；混凝土中的磁性介质；混凝土中的磁性介质；保护层厚度过大或过小；保护层厚度过大或过小；探头与钢筋走向不垂直；探头与钢筋走向不垂直；磁通量与保护层厚度和钢筋直径有关，无法同时求解磁通量与保护层厚度和钢筋直径有关，无法同时求解。自校准功能自校准功能钢筋探测仪（磁感仪）检测应注意的问题第10页/共91页11基本原理基本原理电电磁磁波波(微微波波)的的波波长长小小于于宏宏观观物物体体尺尺寸寸，传传播播在在很很大大程度上具有程度上具有“似光性似光性”；微波在不同电磁性能的材料中波速不同。微波在不同电磁性能的材料中波速不同。微微波波对对非非导导电电性性材材料料有有较较强强的的穿穿透透性性，对对导导电电性性材材料料有有“趋肤效应趋肤效应”，屏蔽。，屏蔽。微微波波在在不不同同电电磁磁性性能能的的材材料料的的界界面面，会会出出现现透透射射和和反反射现象。射现象。雷达仪检测原理第11页/共91页12常见介质的相对介电常数第12页/共91页13发射天线发射的电磁波进入被测物体中，遇到不同电磁性能的材料产生反射、散射现象，形成回波。接收天线接收到回波信号后，送入取样电路，做时域变换，保持回波信号 形状，经信号处理后显示。雷达仪工作原理第13页/共91页14混凝土与钢筋电磁性能相差较大，导致强反射。混凝土与钢筋电磁性能相差较大，导致强反射。雷达仪检测原理第14页/共91页15对于上下两层钢筋相平行且下层钢筋位于上层钢筋正对于上下两层钢筋相平行且下层钢筋位于上层钢筋正下方时，当上下层钢筋间距大于下方时，当上下层钢筋间距大于100mm100mm时，上层钢筋对时，上层钢筋对下层钢筋的干扰较小，可以识别出下层钢筋，而上层下层钢筋的干扰较小，可以识别出下层钢筋，而上层钢筋的直径大小对识别下层钢筋影响不大；当上下层钢筋的直径大小对识别下层钢筋影响不大；当上下层钢筋间距小于钢筋间距小于50mm50mm时，上层钢筋对下层钢筋的干扰较时，上层钢筋对下层钢筋的干扰较大，下层钢筋很难被识别。大，下层钢筋很难被识别。当上层钢筋与下层钢筋相垂直时，而且检测时天线的当上层钢筋与下层钢筋相垂直时，而且检测时天线的极性方向始终保持与上层钢筋走向相垂直时，上层钢极性方向始终保持与上层钢筋走向相垂直时，上层钢筋对下层钢筋的干扰很小。筋对下层钢筋的干扰很小。当钢筋直径大且间距很小时，它们所成的雷达图像仅当钢筋直径大且间距很小时，它们所成的雷达图像仅为单个双曲线。为单个双曲线。雷达仪检测特点第15页/共91页16当钢筋的混凝土保护层较薄时，钢筋的强烈反射会严当钢筋的混凝土保护层较薄时，钢筋的强烈反射会严重干扰混凝土表面雷达回波，使表层混凝土在雷达图重干扰混凝土表面雷达回波，使表层混凝土在雷达图像中无法形成平坦均匀的同相轴。像中无法形成平坦均匀的同相轴。当钢筋水平间距大于当钢筋水平间距大于100mm100mm时，钢筋的雷达图像基本时，钢筋的雷达图像基本可以保持双曲线形状；当钢筋间距小于可以保持双曲线形状；当钢筋间距小于50mm50mm时，较难时，较难判断钢筋的间距和位置。判断钢筋的间距和位置。第16页/共91页17操作方法都比较简单；操作方法都比较简单；测定钢筋的根数；测定钢筋的根数；最靠近表面的一排；最靠近表面的一排；钢筋较密不易区分；钢筋较密不易区分；下排平行钢筋不易区分；下排平行钢筋不易区分；波速与相对介电常数密切相关，保护层厚度有疑波速与相对介电常数密切相关，保护层厚度有疑问问。钢筋为双曲线图形，直径不易判别钢筋为双曲线图形，直径不易判别雷达仪检测的特点第17页/共91页18n检测方法和设备检测方法和设备基于电磁感应原理的磁感仪；基于电磁感应原理的磁感仪；基于电磁波反射原理的雷达仪；基于电磁波反射原理的雷达仪；精度有保证。精度有保证。n施工验收规范对施工验收规范对钢筋工程钢筋工程有要求有要求钢筋数量和间距检测第18页/共91页19n应进行剔凿验证的情况：应进行剔凿验证的情况：钢筋间最小净距离小于混凝土保护层厚度；钢筋间最小净距离小于混凝土保护层厚度；混凝土（包括饰面层）含有或存在可能对钢筋检测造混凝土（包括饰面层）含有或存在可能对钢筋检测造成误判的金属件；成误判的金属件；钢筋位置、数量或间距的测试结果与钢筋位置、数量或间距的测试结果与设计有较大偏差设计有较大偏差；缺少设计图纸或相关验收资料。缺少设计图纸或相关验收资料。钢筋数量和间距检测第19页/共91页20测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；表面应清洁、平整；将构件测试面一侧所有主筋逐一检出，将构件测试面一侧所有主筋逐一检出，并在构件表并在构件表面标注出每个检出钢筋的相应位置面标注出每个检出钢筋的相应位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；计算并记录钢筋数量和间距。计算并记录钢筋数量和间距。梁、柱类构件主筋数量和间距检测第20页/共91页21墙、板类构件钢筋数量和间距检测墙、板类构件钢筋数量和间距检测在构件上随机选择测试部位，测试部位应避开其他金在构件上随机选择测试部位，测试部位应避开其他金属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；属材料和较强的铁磁性材料，表面应清洁、平整；在每个测试部位连续检出在每个测试部位连续检出7 7根钢筋，少于根钢筋，少于7 7根钢筋时应根钢筋时应全部检出，并标注出每个检出钢筋的相应位置；全部检出，并标注出每个检出钢筋的相应位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；测量和记录每个检出钢筋的相对位置；根据第一根钢筋和最后一根钢筋的位置，确定这两个根据第一根钢筋和最后一根钢筋的位置，确定这两个钢筋的距离，计算出钢筋的平均间距；钢筋的距离，计算出钢筋的平均间距；必要时计算钢筋的数量。必要时计算钢筋的数量。第21页/共91页22加密区长度加密区长度加密区间距加密区间距构造措施构造措施抗剪能力计算抗剪能力计算加固加固补足抗剪承载能力补足抗剪承载能力梁、柱类构件的箍筋可按墙板类进行检测第22页/共91页23梁、柱类构件主筋实测根数少于设计根数时，该构件梁、柱类构件主筋实测根数少于设计根数时，该构件评定为不合格；评定为不合格；梁、柱类构件主筋的梁、柱类构件主筋的平均间距平均间距与设计要求的偏差大于与设计要求的偏差大于相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；墙、板类构件钢筋的平均间距与设计要求的偏差大于墙、板类构件钢筋的平均间距与设计要求的偏差大于相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；相关标准规定的允许偏差时，该构件评定为不合格；梁、柱类构件的箍筋按墙、板类构件钢筋判定。梁、柱类构件的箍筋按墙、板类构件钢筋判定。工程质量检测时，单个构件进行合格判定第23页/共91页24将设计文件中钢筋配置要求相同的将设计文件中钢筋配置要求相同的构件构件作为一个检作为一个检验批；验批；按表按表3.4.43.4.4的规定确定抽检构件的数量；的规定确定抽检构件的数量；随机选取受检构件；随机选取受检构件；对单个构件进行检测；对单个构件进行检测；对受检构件逐一进行合格性判定。对受检构件逐一进行合格性判定。工程质量检测，批量检测钢筋的数量和间距第24页/共91页25根据检验批中受检构件的数量和其中不合格构件的数根据检验批中受检构件的数量和其中不合格构件的数量按本标准表量按本标准表3.4.5-13.4.5-1进行检验批合格判定；进行检验批合格判定；对于梁、柱类构件，检验批中一个构件的主筋实测根对于梁、柱类构件，检验批中一个构件的主筋实测根数少于设计根数，该批直接判为不合格；数少于设计根数，该批直接判为不合格；对于墙、板类构件，当出现受检构件的钢筋间距偏差对于墙、板类构件，当出现受检构件的钢筋间距偏差大于偏差允许值大于偏差允许值1.51.5倍时，该批直接判为不合格；倍时，该批直接判为不合格；当检验批判定为不合格时，应提供每个受检构件的检当检验批判定为不合格时，应提供每个受检构件的检测结果。测结果。对于判定为不合格的检验批宜进行全数检测。对于判定为不合格的检验批宜进行全数检测。工程质量检测检验批合格判定规则第25页/共91页26按本标准第按本标准第3.4.63.4.6条、第条、第3.4.73.4.7条确定钢筋间距的均值条确定钢筋间距的均值推定区间；推定区间；当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允许范围且受检构件的最大偏差值不大于偏差允许值许范围且受检构件的最大偏差值不大于偏差允许值1.51.5倍时，以均值作为该批构件钢筋间距的测试结果；倍时，以均值作为该批构件钢筋间距的测试结果；结构性能检测时，检验批钢筋的检测第26页/共91页27当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于偏差允许范围但受检构件的最大偏差值大于偏差允许值许范围但受检构件的最大偏差值大于偏差允许值1.51.5倍倍时或均值推定区间上限值与下限值的差值大于偏差允时或均值推定区间上限值与下限值的差值大于偏差允许值范围时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。许值范围时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最不利检当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最不利检测值作为该批构件钢筋间距的测试结果；测值作为该批构件钢筋间距的测试结果；对于梁、柱类构件，当检验批中有一个构件主筋配置对于梁、柱类构件，当检验批中有一个构件主筋配置与其它构件不同时，应细分检验批后重新检测或进行与其它构件不同时，应细分检验批后重新检测或进行全数检测。全数检测。结构性能检测时，检验批钢筋的检测第27页/共91页28混凝土保护层厚度检测 混凝土保护层的定义，设计规范的变更钢筋分部工程验收与实体检验的区别第28页/共91页29工程质量检测时，钢筋保护层厚度宜采取剔凿原位检工程质量检测时，钢筋保护层厚度宜采取剔凿原位检测法检测，当采用钢筋探测仪进行检测时，应通过剔测法检测，当采用钢筋探测仪进行检测时，应通过剔凿原位检测法进行验证。凿原位检测法进行验证。工程质量检测时，混凝土保护层厚度的抽检数量及合工程质量检测时，混凝土保护层厚度的抽检数量及合格判定规则，应按格判定规则，应按混凝土结构工程施工质量验收规混凝土结构工程施工质量验收规范范GB50204GB50204的规定执行。的规定执行。结构性能检测且无需进行耐久性评定时，对于非重要结构性能检测且无需进行耐久性评定时，对于非重要截面的混凝土保护层厚度可采用钢筋探测仪进行检测。截面的混凝土保护层厚度可采用钢筋探测仪进行检测。监督抽查按约定抽样方法检测监督抽查按约定抽样方法检测混凝土保护层厚度检测 第29页/共91页30用钢筋探测仪确定钢筋的位置；用钢筋探测仪确定钢筋的位置；在钢筋位置上垂直于混凝土表面成孔；在钢筋位置上垂直于混凝土表面成孔；以钢筋表面至构件混凝土表面的垂直距离作为该测点以钢筋表面至构件混凝土表面的垂直距离作为该测点的保护层厚度测试值。的保护层厚度测试值。剔凿原位检测混凝土保护层厚度第30页/共91页31采用钢筋探测仪检测混凝土保护层厚度；采用钢筋探测仪检测混凝土保护层厚度；在已测定保护层厚度的钢筋上进行剔凿验证，验证点在已测定保护层厚度的钢筋上进行剔凿验证，验证点数不应少于表数不应少于表3.4.43.4.4中中B B类且不应少于类且不应少于3 3点；点；构件上能直构件上能直接量测混凝土保护层厚度的点可计为验证点接量测混凝土保护层厚度的点可计为验证点；将剔凿原位检测结果与对应位置钢筋探测仪检测结果将剔凿原位检测结果与对应位置钢筋探测仪检测结果进行比较，当两者的差异不超过进行比较，当两者的差异不超过2mm2mm时，判定两个测时，判定两个测试结果无明显差异；试结果无明显差异；当检验批有明显差异校准点数在表当检验批有明显差异校准点数在表3.4.5-23.4.5-2控制的范控制的范围之内时，可直接采用钢筋探测仪检测结果；围之内时，可直接采用钢筋探测仪检测结果；当检验批有明显差异校准点数超过表当检验批有明显差异校准点数超过表3.4.5-23.4.5-2控制的控制的范围时，应对钢筋探测仪量测的保护层厚度进行修正；范围时，应对钢筋探测仪量测的保护层厚度进行修正；当不能修正时应采取剔凿原位检测的措施。当不能修正时应采取剔凿原位检测的措施。剔凿原位检测法对钢筋探测仪检测结果验证第31页/共91页32将设计要求的混凝土保护层厚度相同的同类构件作为将设计要求的混凝土保护层厚度相同的同类构件作为一个检验批，按表一个检验批，按表3.4.43.4.4中中A A类确定受检构件的数量；类确定受检构件的数量；随机抽取构件，对于梁、柱类应对全部纵向受力钢筋随机抽取构件，对于梁、柱类应对全部纵向受力钢筋混凝土保护层厚度进行检测；对于墙、板类应抽取不混凝土保护层厚度进行检测；对于墙、板类应抽取不少于少于6 6根钢筋（少于根钢筋（少于6 6根钢筋时应全检），进行混凝土根钢筋时应全检），进行混凝土保护层厚度检测；保护层厚度检测；将各受检钢筋混凝土保护层厚度检测值按本标准第将各受检钢筋混凝土保护层厚度检测值按本标准第3.4.73.4.7条计算均值推定区间；条计算均值推定区间；当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的的10%10%时，该批钢筋混凝土保护层厚度检测值可按推定时，该批钢筋混凝土保护层厚度检测值可按推定区间下限值确定；区间下限值确定；当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的10%10%时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作为该检验批混凝土保护层厚度检测值。为该检验批混凝土保护层厚度检测值。结构性能检测时，检验批保护层厚度检测第32页/共91页33混凝土中钢筋直径检测混凝土中钢筋直径检测混凝土中钢筋从外形上可以分为两种：混凝土中钢筋从外形上可以分为两种：光圆钢筋光圆钢筋 GB13013 GB13013 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋带肋钢筋带肋钢筋 GB1499 GB1499 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋钢筋混凝土用热轧带肋钢筋第33页/共91页34混凝土中钢筋直径检测方法混凝土中钢筋直径检测方法钢钢筋筋探探测测仪仪 JGJ/T JGJ/T 152152 混混凝凝土土中中钢钢筋筋检检测测技技术术规规程程剔凿原位检测法剔凿原位检测法取样称量法。取样称量法。钢筋探测仪检测混凝土中钢筋直径钢筋探测仪检测混凝土中钢筋直径影响检测精度的因素较多；影响检测精度的因素较多；影响精度的主要因素：钢筋直径和保护层厚度；影响精度的主要因素：钢筋直径和保护层厚度；除非进行必要的验证，不应直接采用检测值。除非进行必要的验证，不应直接采用检测值。第34页/共91页35剔凿原位法检测混凝土中钢筋直径剔凿原位法检测混凝土中钢筋直径确定待检测的钢筋位置确定待检测的钢筋位置,凿开混凝土保护层，露出钢凿开混凝土保护层，露出钢筋；筋；用游标卡尺测量钢筋直径用游标卡尺测量钢筋直径,精确至精确至0.1mm0.1mm；同一部位重复测量同一部位重复测量3 3次次,将将3 3次测量结果的平均值作为次测量结果的平均值作为该测点钢筋直径检测值；该测点钢筋直径检测值；带肋钢筋的公差要求；内径、肋高。带肋钢筋的公差要求；内径、肋高。第35页/共91页36取样称量法检测钢筋直径取样称量法检测钢筋直径确定待检测的钢筋位置确定待检测的钢筋位置,沿钢筋走向凿开混凝土保沿钢筋走向凿开混凝土保护层，钢筋露出长度不小于护层，钢筋露出长度不小于350mm350mm；截除长度不小；截除长度不小于于300mm300mm的钢筋试件；的钢筋试件；清理钢筋表面的混凝土，用清理钢筋表面的混凝土，用12%12%盐酸溶液进行酸洗，盐酸溶液进行酸洗，经清水漂净后，用石灰水中和，再以清水冲洗干净。经清水漂净后，用石灰水中和，再以清水冲洗干净。擦干后在干燥器中至少存放擦干后在干燥器中至少存放4h4h，用天平称重（精确，用天平称重（精确至至0.01g0.01g）。）。第36页/共91页37品种公称直径内径 偏差公称/内径等高肋87.5 0.41.07 109.3 0.41.08 1211.0 0.41.09 1413.0 0.41.08 1615.0 0.41.07 1817.0 0.41.06 2019.0 0.51.05 2221.0 0.51.05 2524.0 0.51.04 2826.5 0.61.06 3230.5 0.61.05 月牙肋87.7 0.41.04 109.6 0.41.04 1211.5 0.41.04 1413.4 0.41.04 1615.4 0.41.04 1817.3 0.41.04 2019.3 0.51.04 2221.3 0.51.03 2524.2 0.51.03 2827.2 0.61.03 3231.0 0.61.03 第37页/共91页38取样称量法对剔凿原位检测法的验证取样称量法对剔凿原位检测法的验证取取样样称称量量法法检检验验钢钢筋筋的的数数量量应应按按表表3.4.43.4.4中中A A类类检检测测确定确定,且不应少于且不应少于3 3处；处；对对于于带带肋肋钢钢筋筋，当当取取样样称称量量法法与与对对应应的的剔剔凿凿原原位位法法内内径径检检测测结结果果相相差差大大于于0.5mm0.5mm时时，认认为为两两个个检检测测结结果果不不一一致致；对对于于光光圆圆钢钢筋筋，当当取取样样称称量量法法与与对对应应的的剔剔凿凿原原位位法法内内径径检检测测结结果果相相差差大大于于0.4mm0.4mm时时，认认为为两个检测结果不一致。两个检测结果不一致。当当取取样样称称量量法法检检验验与与剔剔凿凿检检测测不不一一致致钢钢筋筋的的数数量量超超过过表表3.4.5-13.4.5-1相相应应数数值值时时，应应采采取取修修正正量量法法对对剔剔凿凿原位法内径检测结果进行修正。原位法内径检测结果进行修正。当无法进行修正时，应采用取样称量法检验结果。当无法进行修正时，应采用取样称量法检验结果。第38页/共91页39工程质量检测时，检验批钢筋直径检测工程质量检测时，检验批钢筋直径检测将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表3.4.43.4.4中中B B类确定受检构件的数量，按表类确定受检构件的数量，按表3.4.43.4.4中中A A类确定钢筋类确定钢筋的抽检根数；的抽检根数；随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第1 1款的要求；款的要求；将各受检钢筋直径检测值与相应钢筋产品标准进行比将各受检钢筋直径检测值与相应钢筋产品标准进行比较，确定该受检钢筋是否合格；较，确定该受检钢筋是否合格；根据检验批中受检钢筋的数量和其中不合格点的数量根据检验批中受检钢筋的数量和其中不合格点的数量按表按表3.4.5-13.4.5-1进行检验批合格判定；进行检验批合格判定；当不合格点的钢筋公称直径检测值与设计要求相差一当不合格点的钢筋公称直径检测值与设计要求相差一个公称直径等级时，直接判定该检验批不合格；个公称直径等级时，直接判定该检验批不合格；对于评定为不合格的检验批，应提供每个测点的检测对于评定为不合格的检验批，应提供每个测点的检测数据。数据。第39页/共91页40结构性能检测时，检验批钢筋直径检测：结构性能检测时，检验批钢筋直径检测：将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计将配置有同一规格钢筋的构件作为一个检验批，统计检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表检验批构件的数量和该规格钢筋的总根数，按表3.4.43.4.4中中A A类确定受检构件的数量和钢筋的抽检根数；类确定受检构件的数量和钢筋的抽检根数；随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检随机抽取构件，根据每个构件实配钢筋数量确定抽检钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第钢筋根数，抽检钢筋总根数应满足本条第1 1款的要求；款的要求；将各受检钢筋直径检测值按本标准第将各受检钢筋直径检测值按本标准第3.4.73.4.7条计算均条计算均值推定区间；值推定区间；当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值当均值推定区间上限值与下限值的差值不大于其均值的的10%10%时，该批钢筋直径检测值可按推定区间下限值确时，该批钢筋直径检测值可按推定区间下限值确定；当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均定；当均值推定区间上限值与下限值的差值大于其均值的值的10%10%时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。时，宜补充检测或重新划分检验批进行检测。当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测当不具备补充检测或重新检测条件时，应以最小检测值作为该批钢筋直径检测值。值作为该批钢筋直径检测值。第40页/共91页41结构中钢筋锈蚀状况检测结构中钢筋锈蚀状况检测 第41页/共91页42结构中钢筋锈蚀状况检测结构中钢筋锈蚀状况检测 n未来的预期n当前的状态锈蚀程度力学性能代表性锈蚀速度环境条件代表性第42页/共91页43混凝土中钢筋锈蚀的危害性混凝土中钢筋锈蚀的危害性n混凝土开裂混凝土开裂适用性、耐久性适用性、耐久性；n构件刚度降低构件刚度降低适用性适用性；n钢筋与混凝土的粘结力降低钢筋与混凝土的粘结力降低安全性安全性；n锈蚀钢筋的强度、延伸率降低锈蚀钢筋的强度、延伸率降低安全性；安全性；n有效截面积减少有效截面积减少安全性安全性。第43页/共91页44混凝土中钢筋锈蚀表示法混凝土中钢筋锈蚀表示法n重量法重量法程度、平均速度程度、平均速度；n深度法深度法程度、平均速度程度、平均速度；n腐蚀电流密度腐蚀电流密度瞬时速度瞬时速度；第44页/共91页45混凝土中钢筋锈蚀原理混凝土中钢筋锈蚀原理 n电化学腐蚀电化学腐蚀 指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏。与化学腐蚀不同，在电化学反应过程中不仅发破坏。与化学腐蚀不同，在电化学反应过程中不仅发生了氧化还原反应，而且反应过程中有电流产生，本生了氧化还原反应，而且反应过程中有电流产生，本质上是阴阳极短路的电偶电池（腐蚀电池）作用的结质上是阴阳极短路的电偶电池（腐蚀电池）作用的结果。果。第45页/共91页46混凝土中钢筋锈蚀四个基本过程混凝土中钢筋锈蚀四个基本过程阳阳极极反反应应过过程程：氧氧化化反反应应，铁铁被被氧氧化化成成FeFe2+2+并并释释放放电电子，这个过程称为阳极反应子，这个过程称为阳极反应FeFeFeFe2+2+2e+2e-。电电子子传传输输过过程程：在在阳阳极极区区释释放放电电子子，通通过过钢钢筋筋向向阴阴极极区传送。区传送。阴阴极极反反应应过过程程：还还原原反反应应，通通过过混混凝凝土土孔孔隙隙进进入入并并溶溶解解于于孔孔隙隙水水中中的的氧氧气气（O O2 2 ）接接受受从从阳阳极极传传送送的的电电子子被被还原，这个过程称为阴极反应还原，这个过程称为阴极反应2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-4OH 4OH-。腐蚀产物生成与扩散过程腐蚀产物生成与扩散过程 第46页/共91页47混凝土中钢筋锈蚀模型混凝土中钢筋锈蚀模型n电位n电阻n电流第47页/共91页48钢筋钝化及去钝化钢筋钝化及去钝化 金属由活化状态转为钝化状态时，金属表面发生某种金属由活化状态转为钝化状态时，金属表面发生某种变化，在金属表面形成一层极薄的、能阻止金属溶解变化，在金属表面形成一层极薄的、能阻止金属溶解具有半导体性质的薄膜，这层表面膜称为钝化膜。尽具有半导体性质的薄膜，这层表面膜称为钝化膜。尽管这层膜厚度很薄，一般在管这层膜厚度很薄，一般在1 110nm10nm之间，但膜层本身之间，但膜层本身在介质中的溶解速度很小，以至于金属的阳极溶解速在介质中的溶解速度很小，以至于金属的阳极溶解速度保持在很小的数值。一般来说，金属钝化后的腐蚀度保持在很小的数值。一般来说，金属钝化后的腐蚀速度可以减少至速度可以减少至10104 410106 6 数量级。数量级。金属表面形成完整钝化膜的过程叫做钝化过程，具金属表面形成完整钝化膜的过程叫做钝化过程，具有完整钝化膜的状态叫做钝化状态，所获得的耐蚀性有完整钝化膜的状态叫做钝化状态，所获得的耐蚀性能称为钝性。与钝化过程相反的过程，即钝性消失的能称为钝性。与钝化过程相反的过程，即钝性消失的过程称为活化过程或去钝化过程。过程称为活化过程或去钝化过程。第48页/共91页49钢筋钝化及去钝化钢筋钝化及去钝化n金属钝化的稳定性金属钝化的稳定性-弗莱德电位弗莱德电位n活性离子对钝化膜的破化活性离子对钝化膜的破化第49页/共91页50混凝土中钢筋锈蚀的影响因素混凝土中钢筋锈蚀的影响因素n混凝土的密实性；混凝土的密实性；n混凝土的电阻率；混凝土的电阻率；n混凝土保护层厚度；混凝土保护层厚度；n混凝土的混凝土的PHPH值；值；nCLCL-及其它去钝化剂；及其它去钝化剂；n混凝土表面保护状况；混凝土表面保护状况；n钢筋表面保护情况；钢筋表面保护情况；n环境条件。环境条件。第50页/共91页51混凝土中钢筋锈蚀检测方法混凝土中钢筋锈蚀检测方法混凝土中钢筋锈蚀检测的目的混凝土中钢筋锈蚀检测的目的结构可靠性分析结构可靠性分析安全性安全性；结构耐久性评估结构耐久性评估剩余使用寿命剩余使用寿命；维修、维护建议；维修、维护建议；科研、规范编制或修编提供依据。科研、规范编制或修编提供依据。第51页/共91页52混凝土中钢筋锈蚀检测方法分类混凝土中钢筋锈蚀检测方法分类n直接检测方法直接检测方法剔凿原位检测；剔凿原位检测；取样检测。取样检测。n间接检测方法间接检测方法电化学检测方法；电化学检测方法；电阻、电位、极化电阻、交流阻抗等电阻、电位、极化电阻、交流阻抗等综合分析方法。综合分析方法。第52页/共91页53钢筋锈蚀状况检测流程钢筋锈蚀状况检测流程第53页/共91页54钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用电化学基本概念电化学基本概念电极系统电极系统-电极电极 如果系统由两个相组成，其中一个相是电子导体如果系统由两个相组成，其中一个相是电子导体相（电极），另一个相是离子导体相（电解质），且相（电极），另一个相是离子导体相（电解质），且在电极在电极/电解质互相接触的界面上有电荷在两个相之间电解质互相接触的界面上有电荷在两个相之间转移，这个系统就叫做电极系统。转移，这个系统就叫做电极系统。混凝土中的钢筋混凝土中的钢筋电极电极第54页/共91页55钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用钢筋锈蚀的电学及电化学检测方法原理及应用电极电位电极电位当当一一个个电电极极系系统统只只有有一一个个确确定定的的电电极极反反应应，并并且且该该反反应应达达到到了了动动态态平平衡衡，在在电电极极/电电解解质质互互相相接接触触的的界界面面上上存存在在一一个个不不变变的的电电位位差差，这这个个电电位位差差就就是是该该电电极极的的平平衡电位衡电位。电电极极电电位位是是一一个个相相对对值值，需需要要一一个个参参比比电电极极，当当参参比比电极为标准氢电极时，测得的电位为电极为标准氢电极时，测得的电位为标准电极电位标准电极电位 。电位越负，热力学上也不稳定，锈蚀的倾向越大。电位越负，热力学上也不稳定，锈蚀的倾向越大。第55页/共91页56电极极化与过电位第56页/共91页57极化曲线极化曲线极极化化曲曲线线是是极极化化电电位位与与极极化化电电流流或或极极化化电电流流密密度度的的关关系系曲曲线线。当当对对混混凝凝土土中中的的钢钢筋筋外外加加一一个个很很小小的的电电化化学学扰扰动动并并量量测测其其反反应应时时，就就可可以以计计算算出出受受扰扰动动钢钢筋筋的的锈锈蚀速率。蚀速率。在在微微极极化化区区内内，腐腐蚀蚀金金属属电电极极的的极极化化曲曲线线方方程程可可简简化化为：为：第57页/共91页58混凝土中钢筋锈蚀模型混凝土中钢筋锈蚀模型n电位n电阻n电流第58页/共91页59腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度混凝土结构加固设计规范混凝土结构加固设计规范GB50367-2006GB50367-2006。n 静态化学电流脉冲法静态化学电流脉冲法n 线性极化法。线性极化法。第59页/共91页60腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度腐蚀电流法检测钢筋锈蚀速度在在电电极极反反应应中中，不不是是有有电电子子作作为为反反应应产产物物，就就是是有有电电子子作作为为反反应应物物。每每个个电电子子带带有有1.302101.30210-19-19的的电电荷荷，一一克克当当量量的的物物质质被被氧氧化化时时失失去去6.022106.022102323个个电电子子，因因此此，一一克克当当量量的的物物质质被被氧氧化化时时就就会会有有9.65109.6510电电荷荷转移转移,法拉第常数法拉第常数。极极化化电电阻阻 可可以以通通过过仪仪器器测测出出：恒恒电电流流仪仪或或线线性性极极化专用设备，应消除欧姆电阻的影响。化专用设备，应消除欧姆电阻的影响。普普通通钢钢筋筋取取26mV,26mV,钝钝化化钢钢筋筋取取52mV,52mV,必必要要时挂时挂 片法修正。片法修正。第60页/共91页61腐蚀电流检测结果解释腐蚀电流检测结果解释腐蚀电流密度年锈蚀深度0.20.0023480.30.0035220.40.0046950.50.0058690.60.0070430.70.0082170.80.0093910.90.01056510.011738100.117385经验判据第61页/共91页62电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性第62页/共91页63电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性n电极电位是金属电极电位是金属/溶液界面的电化学双电层的电位差，溶液界面的电化学双电层的电位差，从热力学方面反映了金属的抗腐蚀能力，电极电位越从热力学方面反映了金属的抗腐蚀能力，电极电位越低，越易出现腐蚀。低，越易出现腐蚀。n根据美国根据美国ASTM C 876ASTM C 876、混凝土中钢筋检测技术规混凝土中钢筋检测技术规程程JGJ/T152JGJ/T152检测。检测。n测试步骤：用一参比电极（测试步骤：用一参比电极（Ag/AgCl,Cu/CuSO4Ag/AgCl,Cu/CuSO4、甘汞电极）及一高电阻（甘汞电极）及一高电阻（10M10M）的伏特计测量钢筋）的伏特计测量钢筋电极电位。将实测的电位与标准电位相比判断钢筋是电极电位。将实测的电位与标准电位相比判断钢筋是否处在腐蚀状态。否处在腐蚀状态。第63页/共91页64电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电位法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性测试方法有测试方法有3 3种：种：n普通测试方法普通测试方法伏特计一端直接与被测钢筋相连，另一端与一参比电伏特计一端直接与被测钢筋相连，另一端与一参比电极相连，只能得到有限点的参数并要破坏建筑物。极相连，只能得到有限点的参数并要破坏建筑物。n双电极法双电极法伏特计两端均与参比电极相连，一电极固定，另一电伏特计两端均与参比电极相连，一电极固定，另一电极逐点移动得到相应的电位差。极逐点移动得到相应的电位差。n可移动的双电极法可移动的双电极法两参比电极之间距离保持不变，测量时两电极同时移两参比电极之间距离保持不变，测量时两电极同时移动，使得测试仪器更加紧凑。动，使得测试仪器更加紧凑。第64页/共91页65电位法测试结果解释电位法测试结果解释n测量结果离散大，在混凝土裂缝附近的腐蚀电位偏测量结果离散大，在混凝土裂缝附近的腐蚀电位偏高；高；n氧分子浓度低时将使腐蚀电位偏低，混凝土饱水时氧分子浓度低时将使腐蚀电位偏低，混凝土饱水时钢筋表面氧分子浓度受扩散限制而较小，即使钢筋钢筋表面氧分子浓度受扩散限制而较小，即使钢筋未发生锈蚀，测量结果也往往低于未发生锈蚀，测量结果也往往低于-300 mV-300 mV；n只能给出定性的判断，无法得到定量的腐蚀速率只能给出定性的判断，无法得到定量的腐蚀速率。n环境条件影响大环境条件影响大n判定标准与参比电极的类型有关判定标准与参比电极的类型有关第65页/共91页66电阻法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性电阻法检测混凝土中钢筋锈蚀可能性n工程中经常用混凝土的电阻率工程中经常用混凝土的电阻率(电导率的倒数电导率的倒数)来衡来衡量混凝土的导电性能。混凝土的电阻率变化范围很量混凝土的导电性能。混凝土的电阻率变化范围很大，大，(10(103 3cm10cm101111cm)cm)。n混凝土电阻率与含水率相关，在自然环境中，混凝混凝土电阻率与含水率相关，在自然环境中，混凝土电阻率含水率为土电阻率含水率为2020100100都是可能的。都是可能的。n对于混凝土中钢筋腐蚀过程，混凝土电阻率都是一对于混凝土中钢筋腐蚀过程，混凝土电阻率都是一个重要参数。混凝土的电阻率反映其导电性。混凝个重要参数。混凝土的电阻率反映其导电性。混凝土电阻率大，若钢筋发生锈蚀，则发展速度慢，扩土电阻率大，若钢筋发生锈蚀，则发展速度慢，扩散能力弱；混凝土电阻率小，锈蚀发展速度快，扩散能力弱；混凝土电阻率小，锈蚀发