无损检测新技术.doc

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1、混凝土无损检测技术赖晓敏（深职院建工学院03建管1）摘 要：混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一，它的质量直接关系到结构的安全。多年来，结构混凝土质量的传统检查方法是以按规定的取样方法，制作的立方体试件，在规定的温、湿度环境下，养护28天时按标准实验方法测得的试件抗压强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标，往往是与结构物中的混凝土的性能有一定差别。因此，直接在结构物上检测混凝土质量的现场检测技术，已成为混凝土质管理的重要手段，这一检测技术已引起各国建筑工程界的重视和承认。特别是混凝土无损检测技术的使用，更是为我们开拓了新市场。引 言：所谓混凝土“无损检测”技术，就

2、是要在不破坏结构构件的情况下，利用测试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量，因该物理量与混凝土质量(强度、混凝土缺陷)之间有较好的相关关系，可采用获取的物理量去推定混凝土质量(强度、混凝土缺陷)。一、混凝土无损检测技术特点：(一)对混凝土结构构件不破坏，可以获得人们最需要的混凝土物理量信息；(二)测试操作简单，测试费用低；(三)不受结构物的形状与尺寸限制，可以进行多次重复试验；(四)可对重要结构部位长期监测。对混凝土结构(或构件)进行检(监)测，取得各种信息后及时进行处理，以减少损失，避免事故发生等。实践也证明了混凝土无损检测技术，显示了强大的生命力。二、被检工程所占比例对多项工程项目检测

3、进行统计：(一) 在施工过程中由于管理不善，造成质量事故，如：混凝土强度不够；混凝土结构(或构件)出现疏松、孔洞、峰窝麻面等缺陷的检测约占65%；(二) 根据生产工艺、使用功能改变，在原建筑物上进行改造，如需要加高接层或者楼面荷载改变等，鉴定原建筑物约占20%；(三) 受损结构，如受化学介质侵蚀、火灾、地震等的检测约占10%；(四) 重要工程的验收检测，如核电站安全壳、大型电站基础、水库闸门和电站大坝等的检测约占5%。三、混凝土强度测试误差目前采用的几种测强方法，测试误差见表1 序测试方法误差范围(%)备注1钻芯法7.09.0半破损2拔出法9.012.0半破损3贯入法10.013.0微破损4综

4、合法10.015.0非破损5回弹法14.018.0非破损6超声法18.022.0非破损四、检测技术(一)混凝土测强度1、回弹法、综合法测强度按(JGJ/T23-92)、(CECS 02：88)标准规定(1)测区布置每个构件对应两侧面须布置10个测区，其尺寸一般为2002300m的方框，如图1所示。图1 柱、梁、墙测区布置示意图如按单个构件检测时，就在选取的构件上均匀布置测区；如按批构件检测时，构件抽样量应不少于同批构件的30%，且不少于10件，每个构件测区数不应少于10个。(2)测试 在每个相对测区内，回弹法各测8个回弹值；综合法各测8个回弹和3个超声波声时值；超声测距(收、发换能器间的距离)

5、。每个构件测试2个测点的碳化值。(3)计算 将测区内16个回弹值，把最大3个和最小3个回弹值剔除，余上10个回弹值取平均值；碳化值取2个测点的平均值；声速值为v=l/tm(式中v声速；l超声测距；tm为3个超声波声时值的平均值)。回弹法是将所计算的测区回弹值、磁化值查表(蜮计算)，得到测区强度值；综合法是将所计算的测区回弹值、声速值查表(或计算)，得到测区强度值；(4)强度推定如按单个构件推定强度，取该构件测区中最小强度值为该构件推定强度。按(JGJ/T2如按批构件推定强度，用下列公式计算，取两个公式中最大者作为该批构件推定强度。 (1) (2)式中：测区混凝土强度(100个测区)平均值； 测

6、区混凝土强度(100个测区)标准差； 每个构件测区最小强度(10个)平均值。当属同批构件按批抽样检测时，若标准差出现下列情况时，则该批构件应按单个构件检测。1)当该批构件混凝土强度平均值小于或等于20MPa时；2)当该批构件混凝土强度平均值大于20MPa时； (二)混凝土测缺由于钢筋布置太密，或震捣不实，都能使混凝土结构或构件出现蜂窝、狗洞、疏松、麻面等缺陷。按照(CECS 21：90)技术规程对缺陷进行检测。3-92)、(CECS 02：88) 1、混凝土梁缺陷测试一般在有缺陷部位，在构件的相对面，画出大于缺陷范围的网络线，以网络十字点作为测点，逐点进行超声波测试。2、混凝土柱缺陷测试3、梁

7、、柱施工缝测试4、混凝土柱接头测试5、混凝土梁、柱节点测试6、板、柱，空芯柱接头测试7、超声波检测灌柱桩混凝土质量8、浅裂缝测试四、混凝土缺陷显示及定量分析技术对混凝土缺陷的研究、应用还处在定性和半定量水平，现只能借助仪器所能检测的声时、幅度和频率，尚不能准确判断混凝土缺陷位置、尺寸大小等。现行使用的“超声法检测混凝土缺陷技术规程”(CECS 21：90)仍不能对混凝土缺陷作定量分析。如果将超声波穿透混凝土缺陷所获得的信号进行采集分析(频谱)，并利用计算机辅助设计技术，将混首土缺陷的信息，转换成模拟量，就可以把结构混凝土内部缺陷、范围大小等用图象显示出来。本课题属于高科技项目，它涉及目前最新高

8、速采集技术，将混凝土缺陷的超声波信号传播给计算机，采用频谱分析、统计分析和相关分析的方法，寻求通过混凝土缺陷的接收波形和定量分析缺陷的相关参数，并验证其可靠性；将混凝土缺陷的超声波信息转换成模拟量，把缺陷位置、范围用图象显示出来。A试件测试结果(成像)：鉴定意见：一、所提交的技术文件资料基本齐全完整、技术数据可靠，满足鉴定要求。二、该课题立题符合混凝土质量检测的需要，是高科技项目，使用目前最新的高速采集技术，利用超声波对混凝缺陷进行检测，将测点波形数字化，高速采样传输到数据库中；用波形信号进行频谱分析、相关分析和回归分析；将分析结果按单参数、多参数模拟量，用模拟量进行定量分析，把缺陷范围用图象

9、显示出来。这一技术填补了在这方面的空白，是我国工程质量检测技术方面的一个突破。对确保混凝土工程质量具有十分重要的意义和较高的实用价值。三、该技术推广应用价值大，达到了国际先进水平。建议：混凝土缺陷定量分析再进一步深化，并扩大工程现场检测的应用。五、检测方法与仪器(一)混凝土强度检测回弹法：回弹仪(HT225、HT2207P、ZC3-A)综合法：回弹仪(HT225)，超声仪(CTS-25、CTS-35A、2000A、NM-4A)(二)混凝土缺陷检测超声法：超声仪(同上)，可检测混凝土结构和灌注桩混凝土质量雷达法：美国SIR-2系统(三)钢筋位置及直径检测磁感应法：钢筋保护层测定仪(瑞士PQ-12

10、0A，瑞士2，3型，FS10型)雷达法：美国SIR-2系统(四)砖砌体检测回弹法：砂浆及砖标号测试，采用HT20型和HT28型回弹仪点荷法：取样测试砌筑砂浆强度推剪法：原位测试砖砌抗剪强度(五)钢筋锈蚀测定电位法：钢筋锈蚀测定仪(六)屋面渗漏测定屋面渗泼测定仪六、工程应用实例 1 回弹法：根据回弹法规程，应用回弹仪检测现场构件混凝土强度时，必须要求混凝土回弹仪以标注状态，亦即具有法定单位出具的检定合格证，监测人员需经过培训并持有相应的资格证书方可开始检测。检测前需了解被测构件有关情况，判断是否符合统一测强曲线应用条件，其次了解检测面是否需要处 、 布置测区 、搭脚手架等，现将检测实例列举如下。

11、、 1）1995年陕西临潼秦兵马俑博物馆18层住宅楼地下室 设计强度等级为C25，因有部分试块不合格，要求对地下室的剪力墙、平台梁等检测。某高校检测部分构件后，认为平均强度值为15MPA。后甲、乙、监理、监督等方，认为结果不可信，另行委托了回弹法规程主编单位检测。地下室全部115个构件，除其中5块剪力墙部分位置混凝土强度低于25MPA外，（17-20MPA之间），其余构件推定值（不是构件平均强度值）全部大于25MPA，经分析两单位检测结果的差异在于某高校的回弹仪为非标准状态，而检测时因冬季施工地下室采取了蒸汽养护，使得构件表面潮湿回弹值，造成了错判。主编单位检测时，除回弹仪为标准状态外，还对构

12、件的潮湿情况予以了修正，严格按规程操作，出具检测报告时将局部有低于25MPA的5块剪力墙画出示意图，以便在处理时尽量减少损失。现该住宅楼已居住多年。2）1988年西安市庆安宇航公司附中图书楼砖混结构，梁 、柱设计标号均为200号，在施工至二层时，某单位抽检了二层部分梁、柱结果均小于200KGF/CM2，被责令罚款并拆除。施工单位不服，委托规范主编单位检测，检测结果均大于200KGF/CM2，尤其是被判为小于100KGF/CM2的那根梁，原先表面粗糙，未加处理，后按规章磨平后，该梁强度大于200KGF/CM2。经查，原检测单位回弹仪从未检定，不符合标准状态，人员更为培训过，不严格按规章操作以导致出现错判。七、工程回弹法检测试验相片附：参考文献： 1 混凝土无损检测技术手册 吴新璇主编 人民交通出版社 2003年1月第一版 第P65-66页2 网站3 网站