公路工程试验检测考试桥梁材质状况与耐久性检测评定课件.ppt
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1、公路工程试验检测考试桥梁部分:第6 章 桥梁材质状况与耐久性检测评定1第6章 桥梁材质状况与状态参数检测评定(25%)2构件外观损伤混凝土内部缺陷与损伤混凝土强度钢筋锈蚀电位混凝土中氯离子含量混凝土中钢筋分布及保护层厚度混凝土电阻率混凝土碳化深度索力测量原理、方法主要内容3(一)混凝土构件外观损伤分类 一是裂缝,包括非结构受力裂缝和结构受力裂缝;二是层离、剥落或露筋及掉棱或缺角;三是蜂窝麻面、表面侵蚀及表面沉积等。一、混凝土外观损伤检测4(三)混凝土构件外观损伤分级评定一、混凝土外观损伤检测表观损伤程度(大小、多少或轻重)表观损伤对结构使用功能的影响程度(无、小、大)和表观损伤发展变化状况(趋
2、向稳定、发展缓慢、发展较快)以累计评分的方法作出等级评定6(一)回弹法的基本原理 回弹法是采用回弹仪的弹簧驱动重锤,通过弹击杆弹击混凝土表面,并以重锤被反弹回来的距离(称回弹值,指反弹距离与弹簧初始长度之比)作为强度相关指标来推算混凝土强度的一种方法二、回弹法检验混凝土强度(二)适用范围 被测结构或构件混凝土的内外质量基本一致。7回弹仪:以中型回弹仪为常用率定:在洛氏硬度为HRC为602的钢砧上,率定值为802。率定条件:n 新回弹仪启用前n 时间超过半年n 弹击次数超过6000次n 经常保养后钢砧率定值不合格n 遭受严重撞击或其他损害单选题:回弹仪为标准状态时,在刚钻上的率定值为()此时仪器
3、的冲击能量等于或接近于2.21J A 722 B 762 C 782 D 802D8(三)现场检测技术2 2单个构件的检测,应符合下列要求 单个构件的检测,应符合下列要求:(3)测区宜选在能使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,也可选在使回弹仪处于非水平方向混凝土浇筑表面或底面;(4)测区宜布置在构件的两个对称的可测面上,当不能布置在对称的可测面上时,也可布置在同一可测面上,且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位应布置测区,并应避开预埋件;(5)测区的面积不宜大于0.04m2;(6)测区表面应为混凝土原浆面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。
4、(7)对于弹击时产生颤动的薄壁、小型构件,应进行固定。二、回弹法检验混凝土强度10单选题:回弹法检测混凝土强度时,测区宜均匀布置在构件或结构的检测面上,相邻测区间距不宜过大,当混凝土浇铸质量比较均匀时可酌情增大间距,但不宜大于()A、2m B、1.5m C、1m D、0.5m多选题:回弹测区的选择应符合()。A 对长度不小于3m 的构件,其测区数不少于10 个B 每测区在20cm20cm 范围内C 避开预埋件 D 相邻两侧区的间距应控制在2m 以内单选题:采用回弹法检测混凝土构件强度时,选择测区数一般不少于()个 A、3 B、6 C、10 D、16CAABCD11批量构件检测:生产工艺相同 混
5、凝土强度等级相同 原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件13(三)现场检测技术3 3碳化深度值的测量应符合下列规定 碳化深度值的测量应符合下列规定:(1)可采用工具在测区表面形成直径约15mm 的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度;(2)应清除孔洞中的粉未和碎屑,且不得用水擦洗;(3)应采用浓度为1%1%2%2%的酚酞酒精 的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界限清晰时,应采用碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,并应测量3次,每次读数应精确至0.25mm。(4)应取三次测量的平均值作为检测结果,并应精确至 并应精确至
6、0.5mm 0.5mm。二、回弹法检验混凝土强度15单选题:用回弹法测定强度,测量碳化深度值时,用浓度为()%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处。A 12 B 2 3 C 34 D 45A16单选题:用回弹法检测结构混凝土强度时,每一测区应记取 个回弹值。A、10 B、16 C、20多选题:下列哪些情况回弹值应进行修正()。A.回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面 B.回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面 C.回弹仪水平方向检测混凝土浇筑底面 D.混凝土表面碳化深度为2mm E.回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑底面abceB18(三)现场检测技术9 混凝土强度的推算(1)构件第i 个测区混凝土强度换算
7、值,可按平均回弹值Rm及求得的平均碳化深度值dm由规范查得。(2)构件的测区混凝土强度平均值应根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区数为 测区数为10 10个及以上时 个及以上时,还应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算:二、回弹法检验混凝土强度19(三)现场检测技术10、构件的现龄期混凝土强度推定值应符合下列规定:当构件测区数少于 当构件测区数少于10 10个时 个时,应按下式计算:当构件的测区强度值中出现小于 出现小于10.0MPa 10.0MPa 时,应按下式确定:当构件测区数不少于 测区数不少于10 10个时 个时,应按下式计算:当按批量检测时,应按下式计算:二、回弹法检验
8、混凝土强度20 对于按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,则该批构件应全部按单个构件检测。a.当该批构件混凝土平均值小于25MPa 时b.当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa 时21多选题:ACD22单选题:回弹法检测构件混凝土强度,适用于抗压强度为()A 0-50MPA B 0-60MPA C 10-50MPA D 10-60MPA单选题:回弹法检测构件混凝土强度,龄其为()A、14-1000d B、28-1000d C、58-1000d D、58-1800dDABCE24(四)注意问题2 下列情况,不可以用全国统一测强曲线:(1)非泵送混凝土粗骨料最大公称粒
9、径大于 粗骨料最大公称粒径大于60mm 60mm,泵送混凝土粗骨料最大公称粒径大于 粒径大于31.5mm 31.5mm;(2)特种成型工艺制作的混凝土;(3)检测部位曲率半径小于250mm;(4)潮湿或浸水混凝土。二、回弹法检验混凝土强度25练习题26(一)检测技术 测区布置规定:测区布置规定:(1)当按单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,每个构件上的测区数不应少于10个;(2)对同批构件按批抽样检测时,构件抽样数应不少于同批构件的30,且不少于10件;(3)对某一方向尺寸不大于4.5m 且另一方向尺寸不大于0.3m 的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5 个。(4)在条件允许时,测区
10、宜优先布置在构件混凝土浇注方向的侧面;三、超声-回弹综合法检验混凝土强度28(二)强度推定 1 回弹值的计算;2 超声声速值的测量与计算;三、超声-回弹综合法检验混凝土强度1)超声测点应布置在回弹测试的同一测区内,每一 每一 测 测 区布置 区布置3 3 个 个 测 测 点 点。超声测试 宜 宜 优 优 先采用 先采用 对测 对测 或角 或角 测 测,当被测构件不具备对测或角测条件时,可采用单面平测。2)超声测试时,换能器辐射面应通过耦合剂与混凝土测试面良好耦合。3)声 声 时测 时测 量 量 应 应 精确至 精确至0.1 0.1 u us s,超声,超声 测 测 距 距 测 测 量 量 应
11、应 精确至 精确至1.0mm 1.0mm,且,且 测 测 量 量 误 误 差不 差不应 应 超 超 过 过1%1%,声速,声速 值应 值应 精确至 精确至0.01km 0.01km s s。;4)当在混凝土浇筑方向的侧面对测时,测区混凝土中声速代表值根据该测区中3 个测点的平均值;5)当在混凝土浇筑的顶面与底面测试时,应进行测试面修正。29三、超声-回弹综合法检验混凝土强度(四)超声回弹法适用范围 自然养护 龄期72000d 混凝土强度1070MPa31练习题单选题:在下列超声回弹综合法的影响因素中,影响程度最为显著的是()A 水泥品种及用量 B 粗骨料品种.用量 C 粗骨颗粒径 D 碳化深度
12、判断题:超声回弹综合法与单一的回弹法或超声波相比,受混凝土龄期和含水率影响小,测试精度高,适用广.()判断题:超声回弹综合法对同批构件进行检测时,构件抽样数应不少于用批构件的30%,且不少于4 件,每个构件的测区数不少于10 个(),检测混凝土浇筑顶面及底面时,应对声速进行修正.(),检测单个构件时,混凝土强度推定值取各测区中最小的混凝土强度来换算值().B32(一)测定内容 测定混凝土的劈裂抗拉强度或抗压强度 混凝土均匀性和内部缺陷四、钻芯取样法检验混凝土强度(二)适用范围1 对试块抗压强度的测试结果有怀疑时;2 因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时;3 混凝土遭受冻害、火灾、化学侵
13、蚀或其它损害时;4 需检测多年使用的建筑结构或构造物中混凝土强度时。33四、钻芯取样法检验混凝土强度(三)检测技术芯样钻取:芯样钻取:(1)结构或构件受力较小的部位;(2)混凝土强度质量具有代表性的部位;(3)便于钻芯机安放与操作的部位;(4)避开主筋、预埋件和管线的位置。34(二)检测技术2钻取的芯样数量应满足下列规定:(1)钻芯法确定检验批的混凝土强度推定值时,芯样试件的数量应根据检验批的容量确定。标准芯样试件的最小样本量不宜少于 标准芯样试件的最小样本量不宜少于15 15个 个,小直径芯样试件的最小样本量应适当增加;(2)钻芯确定单个构件的混凝土强度推定值时,有效芯样试件的数量不应少于
14、3个;对于较小构件,有效芯样试件的数量不得少于2个;(3)当采用修正量的方法时,芯样试件的数量不应少于6 个,小直径芯样的试 件数量宜适当增加。3芯样的尺寸规定:抗压试验的芯样试验宜使用标准芯样试件,其公称直径不宜小于骨料最大粒径的3倍;也可采用小直径芯样试件,但其公称直径不应小于70mm 且不得小于骨料最大粒径的2倍。芯样抗压试件的高度和直径之比宜为 高度和直径之比宜为1.0 1.0,一般,一般12 12倍。倍。四、钻芯取样法检验混凝土强度 考点多35(三)注意问题1 对混凝土强度大于80MPa 的结构,不宜采用钻芯法检测。2 芯样试件内不宜含有钢筋。3 芯样有裂缝或有其他较大缺陷时不得用作
15、抗压强度试验。4 端面处理:宜采取在磨平机上磨平端面的处理方法。也可采取下列处理方法:(1)用环氧胶泥或聚合物水泥砂浆补平;(2)抗压强度低于40MPa 的芯样试件,可采用水泥砂浆、水泥净浆或聚合物水泥砂浆补平,补平层厚度不宜大于5mm;也可采用硫磺胶泥补平,补平层厚度不宜大于1.5mm。5 芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。5 当结构工作条件比较潮湿,需要确定潮湿状态下混凝土的强度时,芯样试件 宜在20 5 的清水中浸泡40 48h,从水中取出后立即进行试验。四、钻芯取样法检验混凝土强度36练习题单选题:钻芯取样确定检验混凝土强度,规定:取样直径为混凝土粗集料最大粒径()倍,任何情况不
16、小于最大粒径()倍;加工后抗压试件长度宜为直径()倍;两端平面应与轴线垂直,误差不应大于()。A 2 1 1 1 B 3 2 2 2 C 2 1 2 2 D 3 2 1 1D单选题:在钻芯取样检验混凝土强度时,芯样直径应为混凝土所有集料最大粒径的()A 1 倍 B 2 倍 C 3 倍 D 1.5 倍C单选题:按潮湿状态进行试验时,混凝土钻芯取样试件作抗压强度试验前,试件应在20 5 水中浸泡()h,从水中取出后立即进行试验。A 8 B 24 C 45 D 55提示:4048hC37多选题:钻芯法检测混凝土强度,需对芯样测量()A 平均直径,B 芯样高度,C垂直度,D平整度,E 重量,ABCD多
17、选题:钻芯法钻取芯样的部位应满足()A 结构或构件受力较小的部位,B 混凝土强度质量具有代表性的部位,C 便于钻芯机安放与操作的部位,D 避开主筋,预埋件和管线的位置.E 与非破损法取同一测区ABCDE38检测内容主要包括:检测内容主要包括:l 混凝土内部空洞l 不密实区的位置与范围l 裂缝深度l 表层损伤厚度l 不同时间浇筑的混凝土结合面的质量l 钢管混凝土中的缺陷 原理:原理:量超声脉动波在混凝土中的传播速度(简称声速)、首波幅度(简称波幅)和接收信号主频率(简称主频)等声学参数,并根据这些参数及其相对变化(有缺陷时声速、波幅和主频降低),判定结构混凝土内部缺陷与表层损伤的情况。五、结构混
18、凝土内部缺陷与表层损伤的超声法检测39(一)超声法检测混凝土内部缺陷的基本依据(1)根据超声波在混凝土中传播时遇到缺陷的绕射现象 绕射现象,按声时和声程的变化来判别和计算缺陷的大小。(2)依据超声波在缺陷界面上产生的反射 反射,抵达接收探头时能量显著衰减的现象来判别缺陷的存在及大小。(3)依据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时被衰减的程度不同,因而造成接收频率明显降低 接收频率明显降低,或接收波频谱与发射波频谱产生差异,来判别内部缺陷。(4)根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加,造成接收波形畸变 接收波形畸变的现象判别缺陷。五、结构混凝土内部缺陷与表层损伤的超声法检测40(二)超声法检测混凝土内部缺
19、陷与表层损伤的方法(1)第一类 第一类为用厚度振动式换能器进行平面测试,具体测试方法有:对测法:一对发射和接收换能器,分别置于被测结构相互平行的两个表面。斜测法:两个换能器的轴线不在同一直线上。单面平测法:一对发射和接收换能器置于被测结构物同一个表面进行测试。厚度振动式换能器的频率宜采用20250kHz。(2)第二类 第二类为采用径向振动式换能器进行钻孔测试,具体测试方法有:孔中对测 孔中斜测 孔中平测:一对换能器置于同一钻孔中,以一定高程差同步移动进行测试。径向振动式换能器频率宜采用2060kHz,直径不宜大于32mm。对于水中的换能器,其水密性应在1MPa 水压下不渗漏。五、结构混凝土内部
20、缺陷与表层损伤的超声法检测41(三)声学参数测量(1 1)声时)声时(2 2)波幅:刻度法、衰减值法;)波幅:刻度法、衰减值法;(3 3)频率:)频率:(4 4)波形)波形(5)声时初读数的测定方法:电延迟时间、电声转换时间和声延迟时间 不同的超声仪,不同的换能器,t0值均不同,应分别标定。五、结构混凝土内部缺陷与表层损伤的超声法检测42(1)平面振动式换能器声时初读数他t0的标定方法直接相对法把发射、接收换能器隔着耦合剂层相对,直接用超声仪测量声时读数,此即为零读数t0。适用于精度要求不高或测距较大的情况下标定。长短测距法标准试棒法(2)径向振动方式换能器声时初读数(t0)的测量方法将两个径
21、向振动换能器保持其轴线相对平行,置于清水中同一水平高度,逐次调节两个换能器轴线间距,并测量其距离li和读取相应的声时值ti,由仪器、换能器及其高频电缆所产生的声时初读数t0可计算出。当采用一只厚度振动式换能器和一只径向振动式换能器进行检测时,声时初读数可取该厚度振动式换能器和径向振动式换能器的声时初读数之和的一半。43(四)测前准备1对检测面的要求 测区混凝土表面应清洁、平整,必要时可用砂轮磨平或用高强度等级快凝砂浆抹平。换能器应通过耦合剂与结构表面接触,耦合层中不得夹杂泥沙或空气。2测点间距 测点间距宜为 测点间距宜为200500mm 200500mm,对出现可疑数据的区域,应加密布点进行细
22、测。3换能器频率的选择 换能器频率的选择原根据测点间距和结构最小横截面尺寸进行选择。4换能器的布置方法(1)直穿法:两只换能器对面布置(直接传播);(2)斜穿法:两只换能在相邻面布置(半直接传播);(3)平测法:两只换能器布置在同一表面(间接传播或表面传播);(4)钻孔法:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,采用孔中对测、孔中斜测、孔中平测。五、结构混凝土内部缺陷与表层损伤的超声法检测44(五)混凝土缺陷检测1 1混凝土均匀性检测 混凝土均匀性检测:引起脉冲速度的差异,根据声速的标准差和离差系数,可以相对比较相同测距的同类结构或各部位混凝土均匀性的优劣。2 2混凝土结合面质量检测 混凝土结合面质
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