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混凝土结构及构件实体检测江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏省建筑工程质量检测中心有限公司2012年年12月月04日日江苏省建设工程质量检测员上岗培训1主要内容一、混凝土一、混凝土强度强度现场检测：现场检测：n回弹法、超声回弹综合法、钻芯法回弹法、超声回弹综合法、钻芯法二、二、混凝土混凝土缺陷缺陷现场检测：现场检测：超声法超声法三、混凝土构件中的钢筋检测：三、混凝土构件中的钢筋检测：n钢筋间距、保护层厚度、钢筋直径检测钢筋间距、保护层厚度、钢筋直径检测四、四、后置埋件后置埋件2一、混凝土强度检测一、混凝土强度检测3混凝土强度现场检测方法n回弹法：非破损法回弹法：非破损法中华人民共和国行业标准JGJ/T 23-2011 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程n超声回弹综合法：综合法超声回弹综合法：综合法 中国工程建设标准化委员会标准 CECS02:2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程n钻芯法钻芯法：半破损法：半破损法 钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03：2007n超声法：非破损法超声法：非破损法n后拔出法后拔出法4（一）、混凝土强度检测（一）、混凝土强度检测回弹法回弹法5内容1.1.回弹法的特点回弹法的特点2.2.检测原理检测原理3.3.检测依据检测依据4.4.适用范围适用范围5.5.仪器设备及检测环境仪器设备及检测环境6.6.强度检测取样部位和取样要求强度检测取样部位和取样要求7.7.检测操作步骤检测操作步骤8.8.数据处理与结果判定数据处理与结果判定6回弹法的特点n回弹法是目前国内应用最为广泛的结构混凝土回弹法是目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度抗压强度检测方法；检测方法；优点优点1 1：对结构没有损伤；：对结构没有损伤；优点优点2 2：仪器轻巧，使用方便；：仪器轻巧，使用方便；优点优点3 3：测试速度快；：测试速度快；优点优点4 4：测试费用相对较低；：测试费用相对较低；优点优点5 5：可以基本反映结构混凝土抗压强度规律；：可以基本反映结构混凝土抗压强度规律；7检测原理n回弹法是利用混凝土回弹法是利用混凝土表面硬度与强度表面硬度与强度之间的相关关之间的相关关系来推定混凝土强度的一种方法，即系来推定混凝土强度的一种方法，即fcu=f(R,l)。其基本原理是：用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆其基本原理是：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（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，即回来的距离，即回弹值回弹值（反弹距离与弹簧初始长度（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，同时考虑混凝土表之比）作为与强度相关的指标，同时考虑混凝土表面面碳化碳化后硬度变化的影响，来推定混凝土强度的一后硬度变化的影响，来推定混凝土强度的一种方法。种方法。n表面硬度法、非破损法表面硬度法、非破损法。8检测依据中华人民共和国行业标准:JGJ/T 23-2011 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程Technical specification for inspection of concrete compressive strength by rebound method9适用范围n适用于普通混凝土抗压强度普通混凝土抗压强度的检测。注：普通混凝土是指主要由水泥、砂、石、外加剂、掺合料和水配制的密度为20002800kg/m3的混凝土。n不适用于表层与内部质量有明显差异或内部表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷存在缺陷的混凝土结构或构件的检测。（由于回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法。当混凝土表面遭受了火灾、冻伤、受化学物质侵蚀或内部火灾、冻伤、受化学物质侵蚀或内部有缺陷时有缺陷时，就不能直接采用回弹法检测。）10仪器设备及检测环境回弹仪n回弹仪器可以是数字式数字式的，也可为指针直读指针直读式式的。n回弹仪必须具有制造厂的产品合格证制造厂的产品合格证及检定检定单位的检定合格证单位的检定合格证，并应在回弹仪的明显位置上具有下列标志：名称、型号、制造厂名名称、型号、制造厂名（或商标）、出厂编号、出厂日期和中国计（或商标）、出厂编号、出厂日期和中国计量器具制造许可证标志量器具制造许可证标志CMCCMC及许可证证号及许可证证号等。（回弹仪是计量仪器。）技术要求11n回弹仪除应符合现行国家标准回弹仪GB/T 9138应符合下列标准状态的要求：n水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量应为：小型（0.735J）、中型（2.207J）和大型（29.40J）；普通混凝土：中型回弹仪。注：水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量E，即弹击拉簧恢复原始状态所作的功：E=(1/2)KL2=(1/2)*784.532*0.0752=2.207J K弹击拉簧的刚度；L弹击拉簧工作时拉伸长度。仪器设备及检测环境回弹仪技术要求12n弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处；n在洛氏硬度HRC为602的钢砧上，回弹仪的率定值应为802。（作用：检验回弹仪的标准能量是否为2.207J；回弹仪的测试性能是否稳定；机芯的滑动部位有污垢等。）n回弹仪使用时的环境温度应为-4-44040。n数字式回弹仪应带有指针直读示值系统；数字显示的回弹值与指数字式回弹仪应带有指针直读示值系统；数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过针直读示值相差不应超过1 1。1314天津建筑仪器厂15欧美大地仪器公司16数显普通回弹仪瑞士数显17直读+数显回弹仪18SilverSchmidt 集成式混凝土回弹仪n1.测量与冲击方向是相互独立的，所以无需方向修正。2.提供大范围的抗压强度转换曲线，其中包括低至10MPa的低强度混凝土以及高达70MPa的高强度混凝土。19重型回弹仪检测标准动能标准动能29.4J率定：率定：632天津建筑公司天津建筑公司20n回弹仪具有下列情况之一时应送检定单位检定：（1）新回弹仪启用前；目前国内外回弹仪生产不能保证每台新回弹仪均为标准状态，特别是一些国外进口仪器不按我国有关标准生产及检定，因此新回弹仪在使用前必须检定。（2）超过检定有效期限（有效期为半年）；（3 3）数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针）数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于直读示值相差大于1 1；（取消：累计弹击次数超过（取消：累计弹击次数超过60006000次）次）（4）经保养后钢砧率定值不合格；（5）遭受严重撞击或其他损害。仪器设备及检测环境回弹仪检定21n回弹仪的率定率定试验应符合下列规定。（为了保证在使用过程中及时发现和纠正回弹仪的非标准状态）n率定试验应在干燥、室温为535的条件下进行。n钢砧表面应干燥、清洁，并应稳固地平放在刚度大的物体上。n回弹值应取向下弹击向下弹击三次三次的稳定回弹结果的平均值。n率定试验应应分分四个方向进行四个方向进行，且每个方向弹击前，弹击杆应旋转90。每个方向的回弹平均值应为802。n回弹仪率定试验所用的钢砧应每回弹仪率定试验所用的钢砧应每2年送授权计量年送授权计量检定机构检定或校准检定机构检定或校准。仪器设备及检测环境回弹仪检定22n回弹仪具有下列情况之一时，应进行常规保养：u弹击超过2000次；u在钢砧上的率定值不合格；u对检测值有怀疑时。n回弹仪的保养应按下列步骤进行：u先将弹击锤脱钩，脱钩，取出机芯，然后卸下弹击杆，取出里面的缓冲压簧，并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座；u机芯各零部件应进行清洗，重点清洗中心导杆中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面。清洗后应在中心导杆上薄薄涂抹钟表油，其他零部件均不得抹油；仪器设备及检测环境回弹仪保养23u应清理机壳内壁，卸下刻度尺，并应检查指针，其摩擦力应为0.50.8；u对于数字回弹仪，还应按产品要求的维护程序进行维护。u保养时，不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝，不得自制或更换零部件;u保养后应按本规程第保养后应按本规程第3.2.23.2.2条的规定进行率定条的规定进行率定。n回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳，清除弹击杆、杆前端球面、以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时，应将弹击杆压入仪器内，经弹击后方回弹仪不用时，应将弹击杆压入仪器内，经弹击后方可按下按钮锁住机芯，将回弹仪装入仪器箱，平放在可按下按钮锁住机芯，将回弹仪装入仪器箱，平放在干燥阴凉处。干燥阴凉处。当数字式回弹仪长期不用时，应取出电当数字式回弹仪长期不用时，应取出电池。池。仪器设备及检测环境回弹仪保养24强度检测取样部位和取样要求n结构或构件混凝土强度检测宜具有下列资料：结构或构件混凝土强度检测宜具有下列资料：（1）工程名称、设计单位、施工单位；（2）结构或构件名称、数量及混凝土类型、强度等级；（3）水泥安定性，安定性，外加剂或掺合料品种；混凝土配合比等；（如（如水泥安定性不合格则不能检测，以免产生由于后期混凝土强度因水泥安水泥安定性不合格则不能检测，以免产生由于后期混凝土强度因水泥安定性不合格而降低或丧失所引起的事故责任不清的问题）定性不合格而降低或丧失所引起的事故责任不清的问题）（4）施工模板，浇筑、养护情况及浇筑日期浇筑日期等（推算龄期）；（5）必要的设计图纸和施工记录；（6）检测原因。25n回弹仪在检测前后，均应在钢砧上率定试验，并应符合本回弹仪在检测前后，均应在钢砧上率定试验，并应符合本规程第规程第3.1.3条的规定。条的规定。n混凝土强度可按单个构件或按批量进行检测，并应符合下混凝土强度可按单个构件或按批量进行检测，并应符合下列规定：列规定：n单个检测：单个检测：适用于单个构件的检测；n批量检测：批量检测：对于混凝土生产工艺、强度等级相同，原材料、配合比、养护条件基本一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测。按批量进行检测时，应随机抽取构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30且不宜少于10件。当检验批受检构件数量大于。当检验批受检构件数量大于3030个个时，抽样构件数量可适当调整，并不得少于国家现行有关标准规定时，抽样构件数量可适当调整，并不得少于国家现行有关标准规定的最小抽样数量（的最小抽样数量（GB/T50344GB/T50344）。）。强度检测取样部位和取样要求26单个构件的检测应符合下列规定：单个构件的检测应符合下列规定：（1）对于一般构件，测区数不宜少于1010个个。当受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度或受检构件某一方向尺寸小于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；（2）相邻两测区的间距不应大于2m2m，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；（3）测区宜选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时，可使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面；强度检测取样部位和取样要求27强度检测取样部位和取样要求结构或构件的测区应符合：结构或构件的测区应符合：（4）测区宜选在构件的两个对称可测面两个对称可测面上，当不能布置在对称当不能布置在对称的可测面上时的可测面上时，也可布置在一个可测面上，且应均匀分布应均匀分布。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。（7）对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。28n测区应标有清晰的编号，并宜在记录纸上绘制测区布置示意图和描述外观质量情况。n当检测条件与本规程统一测强曲线的适用条件有较大差异时，可当检测条件与本规程统一测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用在构件上钻取的混凝土芯样或同条件试件对测区混凝土强度采用在构件上钻取的混凝土芯样或同条件试件对测区混凝土强度进行修正，进行修正，对同一强度等级混凝土修正时，芯样数量不应少于不应少于6 6个个。公称直径宜为公称直径宜为100mm100mm，高径比宜为，高径比宜为1 1.芯样应在测区内钻取，每个芯每个芯样应只加工一个试件样应只加工一个试件。同条件试块修正时，试块数量不应少于6个，试块边长应为150mm。计算时，测区混凝土强度修正值及测区混凝土强度换算值的修正应符合下列规定：n（每一个钻取芯样的部位部位均应在回弹测区内，先测定测区回弹值、碳化深度值，然后再钻取芯样，不可以将较长芯样沿长度方法截取为几个芯样来计算修正值。）强度检测取样部位和取样要求291、修正量应按下列公式计算：tot=fcor,m-f ccu,m0 tot=fcu,m-f ccu,m0 式中 tot测区混凝土强度修正量（MPa），精确到0.1 MPa；f cor,m芯样试件混凝土强度平均值。f cu,m150mm同条件立方体试块混凝土强度的平均值；f ccu,m0 对应于钻芯部位或同条件立方体试块回弹测区混凝土强度平均值；fcor,i 第i个芯样试件混凝土强度平均值 f ccu,i 对应于第i个芯样部位或同条件立方体试块测区回弹值和碳化深度值的混凝土强度换算值。302、测区混凝土强度换算值的修正应按下列公式计算：f ccu,i1=f ccu,i0+totf ccu,i0第i个测区修正前修正前的混凝土强度换算值（MPa），精确到0.1 MPa；f ccu,i1第i个测区修正后修正后的混凝土强度换算值（MPa），精确到0.1 MPa；31检测操作步骤n检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复缓慢施压，准确读数，快速复位。位。n每一测区应读取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于20mm；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次。回弹值测量32碳化深度值测量n回弹值测完后，应在有代表性的测区上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的30，取其平均值平均值为该构件每测区的碳化深度值。当各测点间的碳化深度值相差大于当各测点间的碳化深度值相差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化时，应在每一测区测量碳化深度值。深度值。n碳化深度值测量，应符合下列规定：n可采用适当的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。n应除净孔洞中的粉末和碎屑，并不得用水擦洗；n应采用浓度为12%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化当已碳化与未碳化界线清晰时，与未碳化界线清晰时，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垂直距离，并应测量3次，每次读数精确至每次读数精确至0.25mm；n取其平均值平均值作为该测区的碳化深度值，并应精确至0.5mm。检测操作步骤33泵送混凝土的检测n检测泵送混凝土强度时，测区应选在混凝土浇筑侧面。（泵送混凝土的流动性大，其浇筑侧面的表面和底面性能相差较大）34数据处理与结果判定回弹值计算n计算测区平均回弹值，应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值应按下式计算：回回弹弹值值计计算算Rm 测区平均回弹值，精确至0.1；Ri 第i个测点的回弹值。35数据处理与结果判定回弹值计算n角度修正：角度修正：非水平方向非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下式修正：Rm 非水平状态检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；R a 非水平状态检测时的回弹值修正值，查规程附录。n浇筑面修正浇筑面修正：水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面浇筑顶面或底面时，应按下列公式修正：Rmt、Rmb 水平方向检测砼浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值；Rat、Rab 砼浇筑表面、底面回弹值的修正值，查规程附录。当回弹仪为非水平方向且测试面为混凝土的非浇筑侧面时，应先先对回弹值进行角度修正角度修正，并应对并应对修正后的回弹值值进行浇筑浇筑面修正面修正。36Rma检测角度向上向下90604530-30-45-60-9020-6.0-5.0-4.0-3.0+2.5+3.0+3.5+4.021-5.9-4.9-4.0-3.0+2.5+3.0+3.5+4.022-5.8-4.8-3.9-2.9+2.4+2.9+3.4+3.923-5.7-4.7-3.9-2.9+2.4+2.9+3.4+3.924-5.6-4.6-3.8-2.8+2.3+2.8+3.3+3.825-5.5-4.5-3.8-2.8+2.3+2.8+3.3+3.826-5.4-4.4-3.7-2.7+2.2+2.7+3.2+3.727-5.3-4.3-3.7-2.7+2.2+2.7+3.2+3.728-5.2-4.2-3.6-2.6+2.1+2.6+3.1+3.629-5.1-4.1-3.6-2.6+2.1+2.6+3.1+3.630-5.0-4.0-3.5-2.5+2.0+2.5+3.0+3.5数据处理与结果判定回弹值计算非水平状态检测时的回弹值修正值非水平状态检测时的回弹值修正值3738不同浇筑面的回弹值修正值Rmt 或Rmb 表面修正值（Rat）底面修正值（Rab）Rmt 或Rmb 表面修正值(Rat)底面修正值（Rab）20+2.5-3.036+0.9-1.421+2.4-2.937+0.8-1.322+2.3-2.838+0.7-1.223+2.2-2.739+0.6-1.124+2.1-2.640+0.5-1.025+2.0-2.541+0.4-0.926+1.9-2.442+0.3-0.827+1.8-2.343+0.2-0.728+1.7-2.244+0.1-0.629+1.6-2.1450-0.530+1.5-2.0460-0.431+1.4-1.9470-0.332+1.3-1.8480-0.233+1.2-1.7490-0.134+1.1-1.6500035+1.0-1.539数据处理与结果判定测强曲线n混凝土强度换算值可采用以下三类测强曲线计算：n统一测强曲线：由全国有代表性的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。n地区测强曲线：由本地区常用的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。n专用测强曲线：由与结构或构件混凝土相同的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件，通过试验所建立的曲线。n对有条件的地区和部门，应制定本地区的测强曲线或专用测强曲线，经地方行政主管部门组织审定和批准后实施。各检测单位应按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的应按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的次序选用测强曲线。次序选用测强曲线。40数据处理与结果判定测强曲线n符合下列条件的非泵送非泵送混凝土应采用JGJ/T23-2011附录A测区混凝土强度换算表进行换算：混凝土采用的水泥、砂石、外加剂、掺合料、拌和用水符合现行国家有关标准；采用普通成型工艺；（特种成型工艺：加压振动、离心法）采用符合国家标准规定的模板；蒸气养护出池后经自然养护7d以上，且混凝土表层为干燥状态；混凝土表层为干燥状态；自然养护且龄期为龄期为14141000d1000d；抗压强度为抗压强度为101060MPa60MPa。41n符合规程第6.2.1条的泵送混凝土，测区强度可按本规程附录B的曲线方程计算或按本规程附录B的规定进行强度换算。n测区混凝土强度换算表所依据的统一测统一测强曲线，其强度误差值强曲线，其强度误差值应符合下列规定：n平均相对误差不应大于15.0%；n相对标准差不应大于18.0%。数据处理与结果判定 测强曲线42数据处理与结果判定测强曲线n当有下列情况之一时，测区混凝土强度值不得按JGJ/T23-2011附录或附录B进行强度换算：n非泵送混凝土非泵送混凝土粗骨料最大粒径大于60mm；泵泵送混凝土送混凝土粗骨料最大粒径大于31.5mm；n特种成型工艺制作的混凝土；n检测部位曲率半径小于250mm；n潮湿或浸水混凝土（地基、黄梅天）。43数据处理与结果判定混凝土强度的计算n结构或构件第个测区混凝土强度换算值混凝土强度换算值，可按所求得的平均回弹值（平均回弹值（Rm）及平均碳化深度值（平均碳化深度值（dm）由回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2011附录A、附录B查表或计算得出。n当有地区测强曲线或专用测强曲线时，混凝土强度换混凝土强度换算值应按地区测强曲线或专用测强曲线计算或查表得算值应按地区测强曲线或专用测强曲线计算或查表得出出。44数据处理与结果判定混凝土强度的计算n结构或构件的测测区区混混凝凝土土强强度度平平均均值值可根据各测测区区的的混混凝凝土土强强度度换换算算值值计算。当测区数为10个及以上时，应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算：构件测区混凝土强度换算值的平均值（MPa），精确至0.1MPa；n 对于单个检测的构件，取该构件的测区数；对批量检测的构件，取所有被抽检构件测区数之和；结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差（MPa），精确至0.01MPa。45数据处理与结果判定混凝土强度的计算n结构或构件的混凝土强度推定值（fcu,e）应按下列公式确定：u当该结构或构件测区数少于10个时：构件中最小的测区混凝土强度换算值。u当该构件的测区强度值中出现小于10.0 MPa 时：u当该结构或构件测区数不少于10个时，应按下式计算：u当批量检测时，应按下式计算：k推定系数，宜取1.645.当需要进行推定强度区间时，可按国家现行有关标准的规定取值。46数据处理与结果判定混凝土强度的计算n对按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准对按批量检测的构件，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构件检测：（当测区间的标准差过大时，说明有某些偶然因素起作用，例如构件不是同一强度等级，龄期差异较大等，不属于同一母体，因此不能按批进行推定）n当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa，n当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa且不大于60MPa时：47混凝土强度（回弹法）检测记录表混凝土强度（回弹法）检测记录表工程名称 合同号 编号 。试表7-15任务单号试验环境试验日期试验设备试验规程试验人员评定标准复核人员施工单位构件名称与编号结构物名称试样描述测区编号回弹值(Ri)碳化深度di(mm)12345678910111213141516Rm123456789测面状态及角度侧面表面底面干潮湿光洁粗糙+90+60+45+300-30-45-9048回弹法检测混凝土强度计算表回弹法检测混凝土强度计算表工程名称 合同号 编号 .试表7-12任务单号试验环境试验日期试验设备试验规程试验人员评定标准复核人员施工单位构件名称与编号结构物名称试样描述项目测区号12345678910回弹值测区平均值角度修正值角度修正后浇筑面修正值浇筑面修正后碳化深度值(mm)泵送混凝土强度修正值(MPa)测区强度值(MPa)强度计算(MPa)平均值(MPa)标准差(MPa)变异系数(%)最小值(MPa)代表值(MPa)n=K=强度评定值(MPa)49（二）、混凝土强度检测（二）、混凝土强度检测 超声回弹综合法超声回弹综合法50内容1.1.检测原理检测原理2.2.检测依据检测依据3.3.仪器设备及检测环境仪器设备及检测环境4.4.取样要求与强度检测的一般规定取样要求与强度检测的一般规定5.5.检测方法与试验操作步骤检测方法与试验操作步骤6.6.数据处理与结果判定数据处理与结果判定51检测原理n超声回弹综合法超声回弹综合法是指采用超声仪（低频）和回弹仪（中型），在结构混凝土同一测区同一测区分别测量声速值声速值V及回弹值回弹值R，根据混凝土强度与表面硬度以及超声波在混凝土中的传播速度之间的相关关系推定混凝土强度等级，即fcu=f(R V)。n回弹仪n低频超声波检测仪系指工作频率范围为 1 0-5 0 0 k Hz的模拟式、数字式低频超声仪。52检测原理n与单一回弹或超声法相比综合法具有以下特点：n减少龄期和含水率的影响。n弥补相互不足n提高测试精度53检测依据中国工程建设标准化委员会标准 CECS02:2005超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程Technical specification for testing concrete strength by ultrasonic-Rebound combined method 54适用范围n适用于普通混凝土抗压强度的检测。（普通混凝土系指密度为2 4 0 0 k g/m 3左右的混 凝土）。n不适用于检测因冻害、化学侵蚀、水灾、高温等已造成表面疏松、剥落的混凝土。55仪器设备及检测环境超声波检测仪n超声波检测仪应通过技术鉴定，并必须具有产品合格产品合格证和检定证。证和检定证。n用于混凝土的超声波检测仪可分为下列两类：u模拟式模拟式：接收的信号为连续模拟量，可由时域波形信号测读声学参数；n数字式数字式：接收的信号转化为离散数字量，具有采集、储存数字信号、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。（通过相关软件进行分析处理，自动读取声时、声时、波幅和主频值波幅和主频值并显示于仪器屏幕上）n所采用的超声波检测仪应符合现行行业标准混凝土超声波检测仪JG/T 5004的要求，并在计量检定有效期内使用。（检定有效期为一年检定有效期为一年）56仪器设备及检测环境超声波检测仪n超声波检测仪应满足下列要求：n具有波形清晰、显示稳定的示波装置；n声时最小分度值为0.1s；n具有最小分度值为1dB的信号幅度调整系统；n接收放大器频率响应范围10500kHz，总增益不小于80dB，接收灵敏度（信噪比3：1时）不大于50；n电源电压波动范围在标称值10情况下能正常工作；n连续正常工作时间不少于4h。57仪器设备及检测环境超声波检测仪n模拟式超声波检测仪还应满足下列要求：n具有手动游标和自动整形两种声时测读功能；n数字显示稳定，声时调节在2030s范围内，连续静置1数字变化不超过0.2s。n数字式超声波检测仪还应满足下列要求：n具有采集、存储数字信号并进行数据处理的功能；n具有手动游标测读和自动测读两种方式。当自动测读时，在同一测试条件下，在1内每5min测读一次声时值的差异不超过0.2s；n自动测读时，在显示器的接收波形上，有光标指示声时的测读位置。58n超声波检测仪器使用时，环境温度为040。(综合法采用的超声仪由电子元器件组成，检测环境和测试条件如不满足检测要求，就会带来测试偏差。当环境温度低于0时，混凝土中的自由水结冰，体积增大，可导致声速值偏高而产生较大测试误差。当环境温度高于 4 0 时，超过了仪器例行的使用温度，因电子元件性能改变，也会产生测试误差。)59仪器设备及检测环境换能器n换能器的工作频率宜在50100kHz范围以内。（采用不同频率换能器测量的混凝土中声速有所不同，且声速有随换能器频率增高而增大的趋势。当换能器工作频率为50100kHz时，所测声速偏差较小）n换能器实测频率与标称频率相差应不大于10。（换能器的实际频率与标称频率应尽量一致。若实际频率与标称频率差异过大，则测读的声时值会产生较大误差，以致测出的声速值难以反映混凝土的真实强度值）60NM-4A型非金属超声检测分析仪61TICO超声仪（瑞士）62PUNDITPLUS（美国）63俄罗斯ACS厂家UK140164仪器设备及检测环境校准和保养n超声波检测仪的声时计量检验，应按“时时-距距”法法测量空气中声速实测值v0，并与按下列公式计算的空气中声速计算值vk相比较，二者的相对误差不应超过0.5。式中：331.40时空气的声速（m/s）；vk温度为Tk度的空气声速计算值（m/s）；Tk测试时空气的温度（）。65仪器设备及检测环境校准和保养n“时距”法实测空气声速（附录E）n测试步骤：测试步骤：n取常用换能器一对，接于超声波仪器上，开机预热10min,在空气中将两个换能器的辐射面对准，依次改变两个换能器辐射面之间的距离l（如50、60、70、80、90、100、110）,在保持首波一致的条件下，读取各间距所对应的声时值t1、t2、t3、tn。同时测量空气温度TK，精确至0.5C。n 计算方法：计算方法：n1、以换能器辐射面间距为纵坐标，声时读数为横坐标，将各组数据点绘在直角坐标图上。穿越各点形成一直线，算出该直线的斜率，即为空气中声速实测值v0。n2、以各测点的测距l和对应的声时t求回归直线方程l=a+bt。回归系数b即为空气中声速实测值v0。66仪器设备及检测环境校准和保养n检测时，应根据测试需要在仪器上配置合适的换能器和高频电缆线，并测定声时初读数声时初读数t0。检测过程中如更换换能器或高频电缆线，应重新测定t0。n t=t+t0nt超声仪显示的时间是发射到接收信号的时间；nt超声波在被测物体中的传播时间nt0声时初读数，包含：电延迟时间、电声转换时间和声延迟时电延迟时间、电声转换时间和声延迟时间。间。nt 0除了与仪器的传输电路有关外还与换能器的构造换能器的构造和高频电缆长度高频电缆长度有关。因此，每次检测时，应先对所用仪器和按需要配置的换能器、电缆线进行 t 0测量。（初读数初读数t0的标定方法：的标定方法：直接相对法；长短测距法；标准试棒法）67仪器设备及检测环境校准和保养n超声波检测仪应定期保养。（仪器工作时应注意防尘、防震;仪器应存放在阴凉、干燥的环境中;对较长时间不用的仪器，应定期通电排除潮气。）68仪器设备及检测环境维护n超声仪应按下列规定进行维护：如仪器在较长时间内停用，每月应通电一次，每次不少于1h；仪器需存放在通风、阴凉、干燥处，无论存放或工作，均需防尘；在搬运过程中须防止碰撞和剧烈振动。n换能器应避免摔损和撞击，工作完毕应擦拭干净单独存放。换能器的耦合面应避免磨损。69取样要求与强度检测的一般规定n测试前应具备下列有关资料：（1）工程名称及设计、施工、建设单位名称；（2）结构或构件名称、施工图纸及要求的混凝土强度等级；（3）水泥品种、标号、用量、出厂厂名、砂石品种、粒径、外加剂或掺合料品种、掺量以及混凝土配合比等；（4）模扳类型，混凝土浇灌和养护情况以及成型日期；（5）结构或构件检测原因的说明。70取样要求与强度检测的一般规定n检测数量应符合下列规定：检测数量应符合下列规定：（1）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）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件的30，且不少于，且不少于10件件，对一般施工质量的检测和结构性能的检测，可按照现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T50344的规定抽样。（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。71取样要求与强度检测的一般规定n当按批抽样检测时，符合下列条件的构件才可作为同批构件：（1）混凝土强度等级相同；（2）混凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同；（3）构件种类相同；（4）在施工阶段所处状态相同。72取样要求与强度检测的一般规定n构件的测区，应满足下列要求：（1）在条件允许时，测区宜优先布置在构件混凝土浇筑方向的侧面；（2）测区可在构件的两个对应面、相邻面或同一面上布置；（3）测区应均匀布置，相邻两测区的间距不宜大于2m；（4）测区避开钢筋密集区和预埋件；（5）测区尺寸宜为200mm200mm；采用平测时宜为400400mm；（6）测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面部位，必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。73取样要求与强度检测的一般规定n结构或构件上的测区应注明编号，并记录测区位置和外观质量情况。n结构或构件的每一测区，宜先进行回弹测试，先进行回弹测试，后进行超声测试。后进行超声测试。n在计算混凝土强度换算值时不得混用，非同一测区内的回弹值及超声声速值不得混用。74检测方法与试验操作步骤v用回弹仪测试时，应始终保持回弹仪的轴线垂直于混凝土测试面。宜首先选择混凝土浇筑方向的侧面首先选择混凝土浇筑方向的侧面进行水平方向测试。如不具备浇筑方向侧面水平测试的条件，可采用非水平状态测试，或测试混凝土浇筑的顶面或底面。v测量回弹值应在构件测区内超声波的发射和接收面各弹击各弹击8点点；超声波单面平测时单面平测时，可在超声波的发射和接收测点之间弹击16点点。每一测点的回弹值测读精确至1.0。v测点在测区范围内宜均匀分布，但不得布置在气孔或外露石子上。相邻两测点的间距不宜小于相邻两测点的间距不宜小于30mm；测点距构件；测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的距离不应小于边缘或外露钢筋、铁件的距离不应小于50mm，同一测点只允许弹击一次。回弹值的测试与计算75检测方法与试验操作步骤v计算测区平均回弹值时，应从该测区两个相对测试面的16个回弹值中，剔除3个最大值和最小值，根据其余10个有效回弹值按下列公式计算：式中：R测区回弹代表值，取有效测试数据的平均值，精确至0.1；i第i个测点的回弹值。回弹值的测量与计算76检测方法与试验操作步骤v非水平状态测得的回弹值修正：回弹值的测量与计算v由混凝土浇灌方向的顶面或底面测得的回弹值修正：测顶面时的回弹修正值；测底面时的回弹修正值。a 修正后的测区回弹值；Ra测试角度为的回弹修正值。v在测试时，如仪器处于非水平状态，同时构件测区又非混凝土的浇灌侧面，则应对测得的回弹值先进行角度修先进行角度修正，然后进行顶面或底面修正正，然后进行顶面或底面修正。777879检测方法与试验操作步骤n超声声速值的测量与计算（1）超声测点应布置在回弹测试的同一测区内，每一测区布置3个测点，宜优先采用对测或角测，当被测构件不具备对测或角测条件时，可采用单面平测（附录B）。（平测时两个换能器的连线应与附近钢筋的轴线保持 4 0 0-5 0 0 夹角，以避免钢筋的影响。大量实践证明，平测时测距宜采用3 5 0-4 5 0 m m，以使接收信号首波清晰易辩认。）80检测方法与试验操作步骤布置超声角测点时，布置超声角测点时，换能器换能器中心与构件边缘的距离中心与构件边缘的距离 l1,l2,不宜小于不宜小于 2 0 0 mm,角测时超声测距应按下列公式角测时超声测距应按下列公式计算计算:角测时，角测时，混凝土中声速代表混凝土中声速代表值应按下列公式计算值应按下列公式计算:81检测方法与试验操作步骤82检测方法与试验操作步骤（2）超声测试时，应保证换能器与混凝土耦合良好。（使用耦合剂是为了保证换能器辐射面与混凝土测试面达到完全面接触，排除其间的空气和杂物。同时，每一测点均应使耦合层达到最薄，以保持耦合状态一致，这样才能保证声时测量条件的一致性）（3）声时测量应精确至0.1s，超声测距测量应精确至1.0mm，测量误差应不超过1，声速计算应精确至0.01km/s。83检测方法与试验操作步骤（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应根据该测区中3个测点的混凝土中声速值：（5）当在混凝土浇灌的顶面与底面测试时，测区声速值修正：:超声测试面修正系数。在混凝土浇灌顶面及底面对测或斜测时，1.034；平测时，按CECS02:2005附录的方法修正。84数据处理与结果判定本规程规定的强度换算方法适用于符合下列条件的普通混凝土:1 混凝土用水泥应符合现行国家标准 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 和 复合硅酸盐水泥 的要求;2 混凝土用砂、石骨料应符合现行行业标准 普通混凝土用砂石质量标准及检验方法 J G J 5 2的要求;3 可掺或不掺矿物掺合料、外加剂、粉煤灰、泵送剂;4 人工或一般机械搅拌的混凝土或泵送混凝土;5 自然养护;6 6 龄期龄期 7-2 0 0 0 d 7-2 0 0 0 d;7 7 混凝土强度混凝土强度 1 0-7 0 MP a 1 0-7 0 MP a.85数据处理与结果判定n构件第i个测区的混凝土强度换算值，应根据修正后的测区回弹值修正后的测区回弹值 及修正后及修正后的测区声速值的测区声速值 ，优先采用专用或地区优先采用专用或地区测强曲线推定测强曲线推定。n当无专用或地区测强曲线时，按CECS02: