(7.1.1)--7.1工程结构混凝土的强度检测-回弹法检测原理、设备.ppt

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1、土木工程测试技术土木工程测试技术土木工程测试技术土木工程测试技术7 7 7 7 工程结构混凝土的强度检测工程结构混凝土的强度检测工程结构混凝土的强度检测工程结构混凝土的强度检测内容提纲1.回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备2.2.回弹法检测方法回弹法检测方法3.3.超声回弹法检测超声回弹法检测4.4.钻芯法检测钻芯法检测回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹回弹值值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指（反弹距离与弹簧初始

2、长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。标，来推定混凝土强度的一种方法。表面硬度法表面硬度法表面硬度法表面硬度法测量在混凝土表面进行，所以应属测量在混凝土表面进行，所以应属于一种表面硬度法，是基于混凝土于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法建立的一种检测方法。7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.1 原理v混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，其恢复力使重锤弹回，当重锤被弹回其恢复力使重锤弹回，当重锤被弹回到到x

3、位置时所具有的势能位置时所具有的势能ex为：为：v当重锤被拉到冲击前的起始状态时，当重锤被拉到冲击前的起始状态时，若重锤的质量等于，则这时重锤所若重锤的质量等于，则这时重锤所具有的势能具有的势能e为：为：弹击过弹击过程消耗程消耗的能量的能量7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.1 原理l令令 R=x/l，在回弹仪中，在回弹仪中，l为定值，所以为定值，所以R与与x成正比，成正比，称为回弹值。将称为回弹值。将R代入上式得：代入上式得：回弹值回弹值R R等于重锤冲击混凝土表面后剩余的势能与原有等于重锤冲击混凝土表面后剩余的势能与原有

4、势能之比的平方根。势能之比的平方根。能量主要损失在以下三个方面：能量主要损失在以下三个方面：混凝土受冲击后产生混凝土受冲击后产生塑性变形塑性变形所吸收的能量；所吸收的能量；混凝土受冲击后产生混凝土受冲击后产生振动振动所消耗的能量；所消耗的能量；回弹仪各机构之间的回弹仪各机构之间的摩擦摩擦所消耗的能量。所消耗的能量。7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.1 原理振动振动损耗损耗机构摩擦机构摩擦塑性变形塑性变形使其固定于某一统一的条件，使其固定于某一统一的条件，例如，试体应有足够的厚度，例如，试体应有足够的厚度，或对较薄的试体予以

5、加固，以或对较薄的试体予以加固，以减少振动；回弹仪应进行统一减少振动；回弹仪应进行统一的计量率定，使冲击能量与仪的计量率定，使冲击能量与仪器内摩擦损耗尽量保持统一等器内摩擦损耗尽量保持统一等回弹值回弹值回弹值通过重锤在弹击混凝土的前后能回弹值通过重锤在弹击混凝土的前后能 量变化，既反映了混凝土的弹性性能，量变化，既反映了混凝土的弹性性能，也反映了混凝土的塑性性能。也反映了混凝土的塑性性能。7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.1 原理国家标准国家标准现场实测现场实测实际应用实际应用实实验验方方法法建建立立“混混 凝凝 土土抗抗

6、 压压 强强 度度 回回 弹弹 值值”的相关曲线的相关曲线用回弹仪采用相应分区/抽样方法测得混凝土表面弹击后的回弹值数据处理，根据标准曲线推算混凝土强度只代表混凝土只代表混凝土只代表混凝土只代表混凝土表面的质量表面的质量表面的质量表面的质量碳化深度碳化深度碳化深度碳化深度要求混凝土构要求混凝土构要求混凝土构要求混凝土构件的表面质量件的表面质量件的表面质量件的表面质量与内部质量基与内部质量基与内部质量基与内部质量基本一致本一致本一致本一致7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.1 原理仪仪器器工工作作时时，随随着着对对回回弹弹仪仪

7、施施压压，弹弹击击杆杆徐徐徐徐向向机机壳壳内内推推进进，弹弹击击拉拉簧簧被被拉拉伸伸，使使联联接接弹弹击击拉拉簧簧的的弹弹击击锤锤获获得得恒定的冲击的能量恒定的冲击的能量e目目前前普普遍遍应应用用于于混混凝凝土土强强度度检检测测的的中中型型回回弹弹仪仪是是一一种种指指针直读的直射锤击式仪器针直读的直射锤击式仪器回回回回弹仪弹仪弹仪弹仪7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.2 仪器设备影影响响回回弹弹仪仪检检测测性性能能的的主主要要因素：因素：机芯主要零件的装配尺寸机芯主要零件的装配尺寸主要零件的参数主要零件的参数机芯装配质量机

8、芯装配质量回回回回弹仪弹仪弹仪弹仪7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.2 仪器设备率率率率定定定定时时时时，钢钢钢钢砧砧砧砧应应应应稳稳稳稳固固固固地地地地平平平平放放放放在在在在刚刚刚刚度度度度大大大大的的的的物物物物体体体体上上上上。测测测测定定定定回回回回弹弹弹弹值值值值时时时时，取取取取连连连连续续续续向向向向下下下下弹弹弹弹击击击击三三三三次次次次的的的的稳稳稳稳定定定定回回回回弹弹弹弹平平平平均均均均值值值值。弹弹弹弹击击击击杆杆杆杆应应应应分分分分四四四四次次次次旋旋旋旋转转转转，每每每每次次次次旋旋旋旋转转转

9、转宜宜宜宜为为为为9090。弹弹弹弹击击击击杆杆杆杆每每每每旋旋旋旋转转转转一一一一次次次次的的的的率率率率定定定定平平平平均均均均值值值值应为应为应为应为802802。规范规范每次现场测试每次现场测试前后，回弹仪前后，回弹仪必须在洛氏硬必须在洛氏硬度度HrcHrc=60=602 2的的标准钢砧上标准钢砧上率率定定。率定要求率定要求仅以钢砧率定仅以钢砧率定值作为检验仪值作为检验仪器合格与否是器合格与否是错误的错误的7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.2 仪器设备钢砧率定的作用钢砧率定的作用当仪器处于标准状态时，当仪器处于标准

10、状态时，检验仪器的冲击能量检验仪器的冲击能量是否等于或接近于是否等于或接近于2.207J，此时钢砧上的率定值应为，此时钢砧上的率定值应为802；能较灵活地反映出弹击杆、中心导杆和弹击锤的加工精度以及工作时三能较灵活地反映出弹击杆、中心导杆和弹击锤的加工精度以及工作时三者是否在者是否在同一轴线同一轴线上。上。转动呈标准状态回弹仪的弹击杆在中心导杆的位置，可检验仪器本身测转动呈标准状态回弹仪的弹击杆在中心导杆的位置，可检验仪器本身测试的试的稳定性稳定性。当各个方向在钢砧上的率定值均为。当各个方向在钢砧上的率定值均为802时，即表示仪器的测时，即表示仪器的测试性能是稳定的。试性能是稳定的。在仪器其它

11、条件符合要求的情况下，用来检验仪器经过使用后内部零部在仪器其它条件符合要求的情况下，用来检验仪器经过使用后内部零部件有无损坏或出现某些件有无损坏或出现某些障碍障碍(包括传动部位及冲击面有无污物等包括传动部位及冲击面有无污物等)，出现上述，出现上述情况时率定值偏低且稳定性差。情况时率定值偏低且稳定性差。只有在仪器三个装配尺寸和主要零部件质量检定合格的前提下，钢砧率定只有在仪器三个装配尺寸和主要零部件质量检定合格的前提下，钢砧率定值才能作为检定仪器是否合格的一项标准。值才能作为检定仪器是否合格的一项标准。7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.2 仪器设备类型名 称 冲击能量 主要用途小型 L型0.735J小型构件及刚度稍差的混凝土或胶凝制品、烧结材料和陶瓷 中型 N型2.207J 普通混凝土构件 摆式P型0.883J 轻质建筑材料、砂浆、饰面等、低强胶凝制品 大型M型29.40J大型实心块体、机场跑道及公路面的混凝土7.1 7.1 回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备回弹法检测原理及设备u7.1.2 仪器设备