回弹法检测混凝土JGJ23-2011[务实应用].ppt

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1、回弹法检测混凝土强度 福建省建筑科学研究院 陈松 主要内容 前言-混凝土无损检测技术 回弹法的发展历程 回弹法的基本原理 回弹仪的类型、构造及工作原理 回弹仪的操作、保养及检定 检测技术及数据处理 结构或构件混凝土强度的计算 回弹法检测混凝土强度的影响因素 前言-混凝土无损检测技术 混凝土无损检测技术是以电子学、物理 学、计算机技术为基础的测试仪器,直接 在材料试体或结构物上,非破损地测量与 材料物理、力学、结构质量有关的物理量 ,藉材料学、应用力学、数理统计和信息 分析处理等方法,确定和评价材料和结构 的弹性、强度、均匀性与密实度等的一种 新兴的测试方法。 结构混凝土无损检测技术工程应用,主

2、 要有结构混凝土的强度、缺陷和损伤的诊 断测试,而钢筋的位置、直径和保护层厚 度,以及钢结构焊缝质量检测也得到比较 广泛的应用,随着新技术的开发,结构水 渗漏、气密性和保温性能、钢筋腐蚀程度 的检测也日益得到重视。 无损检测技术的应用,已遍及建筑、交 通、水利、电力、地矿、铁道等系统的建 设工程质量检测与评估,正如国际上权威 人士早就预言的混凝土工程应用无损检 测技术程度,是标志着一个国家对结构工 程验收和质量检测技术的高低,正说明 了发展无损检测技术的必要性和实际意义 。 无损检测技术的特点 无损于材料、结构的组织和使用性能; 可以直接在试体或结构上,对质量或强度进 行重复、全面的检测,弥补

3、了因各种因素影响造 成材料试件与结构物质量差别的缺点; 选用不同的方法,检测和判别结构表层和内 部的质量或损伤,操作简便、迅速; 随着信息处理技术的发展,有利于实现在线 检测和生产自动化。 结构混凝土强度非破损检测 非破损检测混凝土强度的方法,是以检 测的物理量与混凝土标准强度之间的相关 性为基本依据,按相关的数学关系式推定 结构混凝土的实际强度或现场强度。目前 ,我国已制订的技术规程有回弹法、超声 回弹综合法、钻芯法和拔出法,上述技术 已得到了推广使用。 回弹法的发展历程 1948年瑞士施米特(E.Schmidt)发明了回弹仪 我国自50 年代中期开始采用回弹法测定现场混 凝土抗压强度 ,1

4、966年3月出版了混凝土强度 的回弹仪检测技术一书 。 1985年颁布了回弹法评定混凝土抗压强度技 术规程(JGJ23-85),1992年修订为行业标准: 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 (JGJ/T23-92) ,现行版本号为JGJ/T23-2001。 回弹法的基本原理 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,以回弹值(反 弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度 相关的指标,来推定混凝土强度的一种方 法。由于测量在混凝土表面进行,所以应 属于一种表面硬度法,是基于混凝土表面 硬度和强度之间存在相关性而建立的一种 检测方法 。 回弹法的

5、原理示意图 混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形,其恢复力使重锤弹回,当重锤被弹回到x位置时所具有的势能ex为: 当重锤被拉到冲击前的起始状态时,若 重锤的质量等于,则这时重锤所具有的 势能e为: 所以重锤在弹击过程中,所消耗的能量 e为: l令 R=x/l ,在回弹仪中,l为定值,所以R 与x成正比,称为回弹值。将R代入上式 得: 从上式中可知,回弹值R等于重锤冲击混 凝土表面后剩余的势能与原有势能之比的 平方根。简而言之,回弹值R是重锤冲击过 程中能量损失的反映。 能量主要损失在以下三个方面: 混凝土受冲击后产生塑性变形所吸收 的能量; 混凝土受冲击后产生振动所消耗的能 量; 回弹仪各机构之间的

6、摩擦所消耗的能 量。 在具体的检测中,上述两项应尽可 能使其固定于某一统一的条件,例如,试 体应有足够的厚度,或对较薄的试体予以 加固,以减少振动;回弹仪应进行统一的 计量率定,使冲击能量与仪器内摩擦损耗 尽量保持统一等。因此,第一项是主要的 。 根据以上分析可以认为,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,也反映了混凝土的 塑性性能。 回弹仪的类型、构造及工作原理 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

7、、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 目前普遍应用 于混凝土强度检 测的中型回弹仪 是一种指针直读 的直射锤击式仪 器,其构造如图 所示。 仪器工作时,随着对回弹仪施压,弹击 杆徐徐向机壳内推进,弹击拉簧被拉伸, 使联接弹击拉簧的弹击锤获得恒定的冲击 的能量e,当仪器水平状态工作时,其冲击 能量e可由下式计算: 回弹仪工作状态 2、影响回弹仪检测性能的主要因素 机芯主要零件的装配尺寸 机芯主要装配尺寸是指:弹击拉簧的工作长度 L0,弹击锤的冲击长度Lp以及弹击锤的起跳位置 。 弹击拉簧的工作长度L0 拉簧座后端沿口至弹击锤挂簧孔边缘大面间的

8、 距离。 L061.5mm,回弹值偏高;L075mm,回弹值略偏低;Lp75mm,回 弹值略偏高;但对钢砧率定值的影响不 大 。 弹击锤的起跳位置 弹击锤的起跳位置通过回弹仪检定器检查,其 起跳位置与脱钩点密切相关,即起跳点应位于刻 度尺上的“0”处,此时弹击锤的脱钩点应位于 刻度尺上的“100”处。弹击锤起跳位置的变化 ,是由于拉簧的拉伸长度或弹击锤的冲击长度的 变化所引起的。试验表明,当回弹值较低的时候 ,对起跳点的变化不敏感,而当回弹值较高时, 则对起跳点的变化比较敏感。 起跳点的变化对钢砧率定值的影响比较大。 机芯三个装配尺寸对回弹值变化的定性关系 仪器 状态 机芯装配尺寸仪器工作时的

9、状态 回弹 值变 化 L0Lp 脱钩 点 弹击 拉簧 LLp起跳点 标准61.575“100”自由7575“0”标准 L0 75 75“0” 偏低 61.5冲压75偏高 Lp61.5 75 “100” 冲拉 75 “0”偏高 75冲压75“0”偏低 脱钩 位置 61.575 “100 ” 冲拉7575“100 ” 冲压75“0”偏高 主要零件的参数 拉簧刚度 根据冲击能量为2.207J的要求,拉簧刚 度应为785.0N/m。试验表明,随着拉簧刚 度的增加,其混凝土上的回弹值降低,原 因在于拉簧刚度增加后,弹击锤的冲击能 量也增大,作用于混凝土表面后使得混凝 土塑性变形的能量增加,反而导致混凝土

10、 回弹值下降。但对钢砧的率定值影响较小 。 弹击杆前端的球面半径 弹击杆前端的球面半径标准值r=25mm。随着r 的增大,在混凝土表面的回弹值相应增加,并且 对于表面硬度较高的混凝土影响更大。这是因为 ,当弹击杆前端球面半径越大,则弹击杆的弹击 端面越平,其作用于混凝土的单位面积越大,从 而使得冲击能量作用于混凝土表面时混凝土产生 的塑性变形越小而弹性变形越大,回弹值因此增 大。 由于回弹仪弹击在钢砧上产生的主要是弹性变 形,因此弹击杆前端球面半径的变化对钢砧率定 值的影响较小。 指针长度和摩擦力 指针上示值刻线应位于指针块的正中, 示值刻线至指针片端部的水平投影距离应 为20mm。 指针摩擦

11、力是指在机壳刻度槽中指针块 在指针导杆上推动时的摩擦力f,要求 f=0.5N0.8N。如果指针摩擦力过小,回 弹时指针出现滑动,使回弹值偏高;如果 摩擦力过大,影响弹击锤的回弹,使回弹 值偏小。 影响弹击锤起跳位置的有关零件 缓冲压簧。缓冲压簧位于弹击杆和中心导杆之 间,可通过它来调节弹击锤的冲击长度。同时, 由于缓冲压簧的存在,使得弹击拉簧在拉长时, 缓冲压簧受到压力,会被压缩。为了保证弹击锤 的冲击长度等于75mm,必须保证缓冲压簧的压缩 长度。缓冲压簧的压缩长度主要取决于:缓冲压 簧的刚度、复位压簧的刚度、弹击拉簧的刚度以 及脱钩时挂钩与弹击锤挂钩处的摩擦力。 弹击锤脱钩时,挂钩尾部与导

12、向法兰上平面之 间孔隙的大小也影响弹击锤的起跳点。应使脱钩 尾部与法兰上表面的孔隙最小且保持一致。 机芯装配质量 调零螺钉 调节尾盖上的调零螺钉,使得弹击锤脱钩的瞬 间,指针块位于刻度尺上的“100”处。该调零 螺钉一旦调整好后,应紧固,不得松动。 固定弹击拉簧 弹击拉簧的一端固定于拉簧座上,另一端固定 于弹击锤上,拉簧座、拉簧和弹击锤形成一个整 体称之为“三连件”。三连件安装于中心导杆后 不得有歪斜偏心现象,否则会影响仪器的性能。 机芯同轴度 机芯同轴度是指弹击杆和弹击锤与中心 导杆工作时,是否在同一轴线上。机芯同 轴度好的仪器,弹击锤与弹击杆的冲击面 碰撞时,声音清脆,在钢砧上能测得较高

13、而稳定的回弹值。反之则声音沉闷,率定 值不稳定且较低。 3、钢砧率定的作用 规范规定的率定方法是,率定时,钢砧应稳固 地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时,取连 续向下弹击三次的稳定回弹平均值。弹击杆应分 四次旋转,每次旋转宜为90。弹击杆每旋转一 次的率定平均值应为802。 如前所述,影响仪器测试性能的主要因素,有 些对钢砧率定值却无显著影响。因此,仅以钢砧 率定值作为检验仪器合格与否是错误的。 钢砧率定的作用 当仪器处于标准状态时,检验仪器的冲击能 量是否等于或接近于2.207J,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者是否在同一

14、轴线上 。 转动呈标准状态回弹仪的弹击杆在中心导杆 的位置,可检验仪器本身测试的稳定性。当各个 方向在钢砧上的率定值均为802时,即表示仪 器的测试性能是稳定的。 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 损坏或出现某些障碍(包括传动部位及冲击 面有无污物等),出现上述情况时率定值偏 低且稳定性差。 因此,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 。 只要率定值不在标准范围内,就应该进 行保养或检修、检定。 各种回弹仪 回弹仪的操作、保养及检定 操作: 将弹击杆顶住混凝土的表面,轻压仪器 ,松开按钮,

15、弹击杆徐徐伸出。使仪器垂直对 混凝土表面缓慢均匀施压,待弹击锤脱钩冲击 弹击杆后即回弹,带动指针向后移动并停留在 某一位置上,即为回弹值。继续顶住混凝土表 面并在读取和记录回弹值后,逐渐对仪器减压 ,使弹击杆自仪器内伸出,重复进行上述操作 ,即可测得被测构件或结构的回弹值。操作中 注意仪器的轴线应始终垂直于构件混凝土的表 面。 保养 仪器使用完毕后,要及时清除伸出仪器外 壳的弹击杆、刻度尺表面及外壳上的污垢和尘土 ,当测试次数较多、对测试值有怀疑时,应将仪 器拆卸,并用清洗剂清洗机芯的主要零件及其内 孔,然后在中心导杆上抹一层薄薄的钟表油,其 他零部件不得抹油。要注意检查尾盖的调零螺丝 有无松

16、动,弹击拉簧前端是否钩入拉簧座的原孔 位内,否则应送检定单位检定。 常规保养的意义 按照要求进行常规保养,能有效降低仪器的损耗,延 长仪器使用寿命,及时发现仪器故障,保证仪器性能稳 定可靠,最终确保检测数据准确可靠。 清除仪器内部的灰尘、污垢,减轻使用过程中机械 部件的磨损; 在拆洗仪器的过程中,便于及时发现仪器零部件是 否偏离正常状态,以便及时采取措施,避免造成仪器带 病工作; 检查指针摩擦力、在中心导杆抹油等操作,保证了 仪器在检定有效期内正常使用过程中,其内部的摩阻力 处于标准状态; 钢砧率定值是仪器在检定有效期内处于标准状态的 证据。 检定 根据计量认证的规定,即使是新的 有出厂合格证

17、的仪器,也需送检定单位检 定。此外,当仪器超过检定有效期限、累 计弹击次数超过规定(如6000次);仪器遭 受撞击、损害;零部件损坏需要更换等情 况皆应送检定单位按国家计量检定规程 混凝土回弹仪(JGJ817-93)进行校验。 检定合格的仪器应符合下列标准状态 水平弹击时,弹击锤脱钩的瞬间,仪器的标称动能 应为2.207J,此时在钢砧上的率定值应为802; 弹击拉簧的工作长度应为61.5mm,弹击锤的冲击长 度(拉簧的拉伸长度)应为75mm,弹击锤在刻度尺上的 “100”处脱钩,此时弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击 拉簧应处于自由状态。弹击锤起跳点应在相应于刻尺上 推算的“0”处; 指针块上的指

18、示线至指针片端部的水平距离为20mm ,指针块在指针轴全长上的摩擦力为0.50.8N; 弹击杆前端的曲率半径为25mm,后端的冲击面为平 面; 操作轻便、脱钩灵活。 检测技术及数据处理 检测准备 凡需要回弹法检测的混凝土结构或构 件,往往是缺乏同条件试块或标准试块数 量不足;试块的质量缺乏代表性;试块的 试压结果不符合现行标准、规范、规程所 规定的要求,并对该结果持有怀疑。所以 检测前应全面的、正确的了解被测结构或 构件的情况。 检测前,一般需要了解工程名称、设计、施工 和建设单位名称;结构或构件名称、外形尺寸、 数量及混凝土设计强度等级;水泥品种、安定性 、标号、厂名;砂、石种类、粒径;外加

19、剂或掺 合料品种、掺量;施工时材料计量情况等,模板 、浇筑及养护情况等,成型日期;配筋及预应力 情况;结构或构件所处环境条件及存在的问题。 其中以了解水泥的安定性合格与否最为重要,若 水泥的安定性不合格,则不能采用回弹法检测。 回弹法检测中为什么要了解水泥安定性? 水泥浆硬化后体积变化的均匀性称为水泥体 积安定性,即在水泥加水以后,逐渐水化硬化 ,水泥硬化浆体能保持一定形状、不开裂、不 变形、不溃散的性质。如果水泥的安定性不合 格,会造成混凝土硬化以后,内部的游离氧化 钙、氧化镁、三氧化硫等二次水化、体积膨胀 ,造成混凝土开裂,强度下降,危害结构安全 。但水泥安定性对混凝土的早期强度影响不显

20、著,并且无法通过回弹法检测出来。为了结构 安全,在进行回弹法检测时,宜了解水泥的安 定性。 例题 1、处于标准状态的回弹仪中,下列哪个参数 的值为61.5mm( B ) A、回弹仪的长度 B、弹击拉簧 的工作长度 C、弹击锤的冲击长度 D、弹击拉簧 的长度 2、以下的零配件在回弹仪的“机芯”上( A、 D、E ) A、弹击拉簧 B、复位压簧 C、指针滑 块 D、弹击锤 E、弹击杆 例题 3、以下的零配件不在回弹仪的“机芯”上(B 、C) A、弹击拉簧 B、复位压簧 C、指针滑 块 D、弹击锤 E、弹击杆 4、回弹仪机芯主要零件的装配尺寸是( A、B 、C ) A、弹击锤的冲击长度 B、弹击锤

21、的起跳位置 C、弹击拉簧的工作长度 D、弹击拉 簧的刚度 例题 5、钢砧率定值偏低,原因可能有(A、B、D ) A、弹击杆冲击面有污物 B、指针滑块摩擦力太大 C、L0略小于61.5mm D、尾盖调零螺钉伸出长 度太长 6、回弹测试时,弹击锤脱钩、回弹以后,立即按下按 钮锁住机芯,则回弹仪处于(C、E)状态。 A、弹击杆伸长,指针指示出回弹值 B、弹击杆缩进机壳,弹击拉簧被拉长 C、弹击杆缩进机壳,导向法兰被锁定 D、弹击锤被锁定,指针指示出回弹值 E、弹击拉簧、弹击锤处于自由状态,复位压簧被压缩 例题 7、仪器不用时,应(C、D) A、将弹击杆伸出机壳,按下按钮锁住机芯 B、将弹击杆压入机壳

22、,立即按下按钮锁住机芯 C、将弹击杆压入机壳,经弹击后按下按钮锁住机芯 D、将仪器装入仪器箱,平放在干燥阴凉处。 8、下列因素中(A、C、D)会造成构件混凝土的回弹值 偏低 A、指针摩擦力为1.0N B、脱钩点大于 “100” C、弹击拉簧刚度较大 D、弹击杆前端球面 半径小于25mm 例题 9、回弹仪各零部件的质量、状态中,下列因 素对仪器钢砧率定值没有显著影响(ABD) A、弹击拉簧工作长度 B、弹击拉簧 刚度 C、尾盖调零螺钉的长度 D、弹击杆前 端球面半径 10、回弹仪的“三连件”包括(A、C ) A、弹击拉簧 B、缓冲压簧 C、弹击 锤 D、弹击杆 单个构件检测和批量检测 单个构件检

23、测主要用于对混凝土强度质量有怀 疑的独立结构(如现浇整体的壳体、烟囱、水塔 、隧道、连续墙等)、单独构件(如结构物中的 柱、梁、屋架、板、基础等)和有明显质量问题 的某些结构或构件。 批量检测主要用于在相同的生产工艺条件下, 强度等级相同、原材料和配合比基本一致且龄期 相近的混凝土结构或构件。被检测的试样应随机 抽取不少于同类结构或构件总数的30%, 还要求 构件总数不少于10个。具体的抽样方法,一般由 建设单位、施工单位、监督单位、检测单位等各 有关部门共同商定。 建筑结构检测技术标准 GB/T50344-2004相关规定 表3.3.13 建筑结构抽样检测的最小样本容量 检测批 的容量 检测

24、类别 和样本最小容 量 检测批 的容量 检测类别 和样本最小容量 ABCABC 2-8 9-15 16-25 26-50 51-90 91-150 151-280 281-500 2 2 3 5 5 8 13 20 2 3 5 8 13 20 32 50 3 5 8 13 20 32 50 80 501-1200 1201-3200 3201-10000 10001-35000 35001-150000 150001-500000 500000 - 32 50 80 125 200 315 500 - 80 125 200 315 500 800 1250 - 125 200 315 500

25、800 1250 2000 - 注:检测类别 A适用于一般施工质量的检测,检测类别 B适用于结构质量或 性能的检测,检测类别 C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。 对于计量抽样检测批来说,表3.3.13的限制值 可以是构件也可以是取得测试数据代表值的测区 。例如对于混凝土构件强度检测来说,可以以构 件总数作为检测批的容量,抽检构件的数量满足 表3.3.13中最小样本容量的要求;在每个构件上 布置若干个测区,取得测区测试数据的代表值。 用所有测区测试数据代表值构成数据样本,按本 标准第3.3.15条和第3.3.16条的规定确定推定区 间。例如,砌筑块材强度的检测,可以以墙体的 数量作为检测批

26、的容量,抽样墙体数量满足表 3.3.13中样本最小容量的要求,在每道抽检墙体 上进行若干块砌筑块材强度的检测,取每个块材 的测试数据作为代表值,形成数据样本,确定推 定区间;也可以以砌筑块材总数作为检测批的容 量,使抽样检测块材的总数满足表3.3.13样本最 小容量的要求。 (3.3.19)检测批的标准差为未知时,计量抽 样检测批均值(0.5分位值)的推定区间上限值 和下限值可按下式计算。 1 = m + ks 2 = m ks 式中 1均值(0.5分位值)推定区间的上 限值; 2均值(0.5分位值)推定区间的下 限值; m 样本均值; s 样本标准差; k 推定系数,取值见表3.3.19。

27、(3.3.20)检测批的标准差为未知时,计量抽 样检测批具有95%保证率的标准值(0.05分位值)x k的推定区间上限值和下限值可按下式计算。 x k,1 = m - k1 s x k,2 = m - k2 s 式中:x k,1 标准值(0.05分位值)推定区 间的上限值; x k,2 标准值(0.05分位值)推定区 间的下限值; m 样本均值; s 样本标准差; k1和k2 推定系数,取值见表3.3.19。 (3.3.21)计量抽样检测批的判定,当设 计要求相应数值小于或等于推定上限值时 ,可判定为符合设计要求;当设计要求相 应数值大于推定上限值时,可判定为低于 设计要求。 检测方法 在构件

28、上选择及布置测区。 所谓“测区”系指每一试样的测试 区域。每一测区相当于该试样同条件 混凝土的一组试块。 每一结构或构件的测区应符合下列规定 1 每一结构或构件测区数不少于10个,对某一 方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构 件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个; 2 相邻两测区的间距应控制在2m以内,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 测区应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 仪处于非水平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或 底面; 每一结构或构件的测区应符合下列规定: 4 测区宜选在构件的两个

29、对称可测面上,也可 选在一个可测面上,且应均匀分布。在构件的重 要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋 件; 5 测区的面积不宜大于0.04m; 6 检测面应为原状混凝土表面,应避开蜂窝、 麻面,并应清洁、平整,不应有装饰层、疏松层 、浮浆、油垢、涂层等,必要时可用砂轮清除疏 松层和杂物,并清理残留的粉末或碎屑; 7 对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行 固定。 按上述方法选取试样和布置测区后,先测量回 弹值。测试时回弹仪应始终与测面相垂直,并不 得打在气孔和外露石子上。 每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点,如 一个测区只有一个测面,则需测16点。 同一测点只允许弹击一次,测点宜在测面

30、范围 内均匀分布,每一测点的回弹值读数准确至一度 ,相邻两测点的净距一般不小于20mm,测点距构 件边缘与外露钢筋、铁件的间距不得小于30mm。 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 复位。 例题 带牛腿的预制构件 碳化深度值测量 回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化 深度值,测点表不应少于构件测区数的30%,取其平均值 为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于 2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值。 碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成 直径15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。孔 洞中的粉末和碎屑应除净

31、,并不得用水擦洗。同时,应 采用浓度约为1%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线清楚时,再用深度测量工具测 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,测量不应少于3次,取其平均值。每次读数精确到 0.5mm。 当碳化深度值大于6.0 mm时,取6.0 mm。 例题 1、某构件10个测区中抽取的3个测区碳化深度 平均值分别为1.5mm、2.0mm、3.5mm,则该构件 碳化深度平均值为( A ) A、2.5mm B、1.5mm C、2.0mm D、以上都不是 2、某构件10个测区中抽取的3个测区碳化深度 平均值分别为1.5mm、2.5mm、4.0mm,则该构件

32、碳化深度平均值为( D ) A、3.0mm B、2.5mm C、2.0mm D、以上都不是 例题 3、某工程同批构件共计26根,按批量抽检时 ,抽检数量不得少于( C ) A、8根 B、9根 C、10根 D、 11根 4、对于泵送混凝土,当其测区碳化深度平均 值为3.0mm时,应( D ) A、按规程的附录B进行修正 B、可不进 行修正 C、对回弹值进行修正 D、采用 钻芯法进行修正 例题 5、某根梁高度为300mm,宽度为250mm,长度 为3.1m,进行回弹法检测时,至少应布置( B )个测区。 A、6 B、5 C、10 D、8 6、某根柱高度为3.0m,截面尺寸为 300m400mm,进

33、行回弹法检测时,至少应布置( C )个测区。 A、6 B、5 C、10 D、8 回弹检测的修正 当检测条件与测强曲线的适用条件有较 大差异时,可采用同条件试件或钻取混凝 土芯样进行修正,试件或芯样数量不应少 于6个。当钻取芯样修正时,宜选取有代表 性的部位,芯样的钻取可参照钻芯法检 测混凝土强度技术规程(CECS 03)的有关 规定。计算时,测区混凝土强度换算值应 乘以修正系数。 修正系数应按下列公式计算 对于同条件试件: l对于芯样 : 建筑结构检测技术标准 GB/T50344-2004的相关规定 (4.3.3)采用钻芯修正法时,宜选用总体修正量的方法 。总体修正量方法中的芯样试件换算抗压强

34、度样本的均 值fcor,m总体修正量tot和相应的修正可按下式计 算: tot = fcor,m fccu,m0 fccu,ifccu,i0+tot 式中 fcor,m 芯样试件换算抗压强度样本的均值; fccu,m0 被修正方法检测得到的换算抗压强度样本的 均值。 fccu,i 修正后测区混凝土换算抗压强度; fccu,i0 修正前测区混凝土换算抗压强度。 (4.3.4)当钻芯修正法不能满足第4.3.3条的要求时,可 采用对应样本修正量、对应样本修正系数或一一对应修正 系数的修正方法;此时直径100mm混凝土芯样试件的数量不 应少于6个;现场钻取直径100mm的混凝土芯样确有困难时 ,也可采

35、用直径不小于70mm的混凝土芯样,但芯样试件的 数量不应少于9个。一一对应的修正系数,可按相关技术规 程的规定计算。对应样本的修正量loc和修正系数loc, 可按下式计算: loc= fcor,m- fccu,m0,loc loc= fcor,m/ f ccu,m0,loc 式中 fcor,m 芯样试件换算抗压强度样本的均值; fccu,m0,loc被修正方法检测得到的与芯样试件对应 测区的换算抗压强度样本的均值。 泵送混凝土的修正 泵送混凝土制作的结构或构件的混凝土 强度的检测应符合下列规定: 1 当碳化深度值不大于2.0 mm时,每一测 区混凝土强度换算值应按规程JGJ/T 23- 200

36、1附录B修正。 2 当碳化深度值大于2.0 mm时,可采用同 条件试件或钻芯法修正。 数据处理 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: 非水平、非浇注侧面检测的修正 非水平方向检测混凝土浇筑侧面时,应按 下式修正: l水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时,应 按下列公式修正: l当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为 非混凝土的浇筑侧面时,应先按对回弹值进 行角度修正,再对修正后的值进行浇筑面修 正。 测强曲线 目前回弹法测定混凝土强度均采用试 验归纳法,建立混凝土强度与回弹值R之 间的一元回归公式,或建立混凝土强度 与回弹值

37、R及主要影响因素(如混凝土表 面的碳化深度d)之间的二元回归公式。 称之为测强曲线。 测强曲线的形式有直线型、幂函数型 、抛物线型等。规程推荐的形式为幂函 数。 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; 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; 专用测强曲线:由与结构或构件混凝土 相同的的材料、成型养护工艺配制的混凝 土试件,通过试验所建立的曲线。 各种曲线的精度要求 统一测强曲线:平均相对误差()不应 大于15.0%,相对标准差(er)不应大于 18.0%; 地区测强曲线:平均相对误差()不

38、应 大于14.0%,相对标准差(er)不应大于 17.0%; 专用测强曲线:平均相对误差()不应 大于12.0%,相对标准差(er)不应大于 14.0%。 统一和本省测强曲线不适用于: 1 粗骨料最大粒径大于60mm; 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 长期处于高温、潮湿或浸水环境的混 凝土。 本省回弹法测强曲线 本省回弹法测强曲线于1980年代由福建 省建筑科学研究院为主编制,同时还得到 了省内各大施工单位、其他科研院所的协 助,历时七年,制作了四大批约700余组、 累计4000余块试块的对比试验,并组织省 建公司系统在省内八个地市制作1830个试 块

39、进行验证性试验,使所取得的试验数据 在全省范围内具有较大的覆盖面和代表性 。 本省测强曲线特点 1、我省测强曲线根据混凝土粗集料品种 分为碎石、卵石两条; 2、曲线基本型式为幂函数,同时以复合 负指数方程作为碳化深度影响的修正,比 统一曲线中以简单负指数方程来修正碳化 深度更加科学,且符合碳化深度大于6.0mm 以后对回弹法测强影响趋于稳定的规律。 本省测强曲线碳化深度值的变化趋势图 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 051015 碳化深度(mm) 混凝土强度换算值(MPa) 卵石-回弹值35 碎石-回弹值35 结构或构件混凝土强度的计算 根据结构或构

40、件测区平均回弹值Rm及平均碳化 深度值dm,通过查表或回归公式计算测区混凝土 强度换算值。 测区混凝土强度换算值:由测区的平均回弹值 和碳化深度值通过测强曲线计算得到的该检测单 元的现龄期混凝土抗压强度值 结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各 测区的混凝土强度换算值计算。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: 结构或构件的混凝土强度推定值 指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于 95%的结构或构件中的混凝土抗压强度值。 当该结构或构件测区数少于10个时: l当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测 时,应按下列公式计算: l当该结构或构件的测

41、区强度值中出现小于10.0 MPa时 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: 1 当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时 : l2当该批构件混凝土强度平均值为25MPa50MPa时: l3当该批构件混凝土强度平均值大于50MPa时: 例题一 对某构件混凝土强度采用回弹法进行检测,其各 测区混凝土强度换算值如下表所示: 测区序号12345678910 强度换算 值(MPa) 29.429.332.230.329.826.731.330.832.532.2 请计算该构件混凝土强度推定值。 如果取消该构件第1测区的检测结 果,仅取9个

42、 测区,则该构件的混凝土强度推定值是多少? 1、该构件混凝土强度推定值: 2、取消第1测区数据,则该构件仅有9个 测区,构件混凝土强度推定值应取最小值 : 例题2 某工程采用回弹法检测混凝土构件强度,按批量进 行抽样检测,并采用钻芯法进行修正,芯样试件抗压 强度值以及相应的测区混凝土抗压强度换算值如下表 所示,修正前的检测批的测区混凝土强度换算值的平 均值为36.3MPa,标准差为4.34MPa。 芯样试 件抗压 强度值 (MPa) 39.833.645.942.635.941.2 测区混 凝土强 度换算 值(MPa) 42.435.341.246.838.439.6 请计算修正系数: 芯样试

43、 件抗压 强度值 (MPa) 39.833.645.942.635.941.2 测区混 凝土强 度换算 值 (MPa) 42.435.341.246.838.439.6 修正 系数 0.940.951.110.910.931.04 平均得修正系数=0.98 依据JGJ/T23-2001的方法,修正后,检测 批的测区混凝土强度换算值的平均值为: 36.30.98=35.6(MPa)。 修正后,检测批的测区混凝土强度换算值 的标准差为: 4.340.98=4.25(MPa)。 修正后,该批构件混凝土强度推定值: 35.6-1.6454.25=28.6(MPa)。 检测后应填写检测报告,检测报 告宜

44、包括下列内容: 1 工程名称及设计、施工、监理、建设和见证 单位名称; 2 结构或构件名称、数量及设计要求的混凝土 强度等级; 3 检测原因、抽样数量及抽样方法; 4 施工时模板、浇注、养护情况以及成型日期 ; 5 结果包含强度换算值的平均值、标准差、推 定值; 6 检测人员、检测日期。 回弹法检测混凝土强度的影响因素 一、原材料 1、水泥: 用于普通混凝土的六大水泥品种及同一水泥品种不同 强度等级、不同用量对回弹法的影响,在考虑了碳化深 度的影响条件下,可以不予考虑。 2、细骨料 没有显著影响 3、粗骨料 不同石子品种:碎石、卵石对回弹测试有一定影响, 统一曲线中没有予以区分,我省地方曲线分

45、为卵石、碎 石两条。 二、外加剂 1、可以不考虑非引气型外加剂的影响; 2、引气型外加剂对回弹法测强有影响,可以 建立专用测强曲线; 3、泵送剂、高效减水剂等用于商品混凝土(主 要是泵送混凝土)的外加剂有影响,应进行修正 ,详见规程中泵送混凝土的修正。 三、成型方法 1、一般成型工艺对回弹法测强没有影响。 2、离心法、真空法、压浆法、喷射法和混凝 土表层经各种物理、化学处理方法成型的混凝土 ,慎重使用,须经验证。 四、养护方法及湿度 1、主要养护方法有养护室内的标准养护、空 气中自然养护及蒸气养护等。 2、标准养护与自然养护有明显差别。 3、蒸气养护出池后七天以内的混凝土应建立 专用曲线;蒸养

46、出池再经自然养护七天以上的混 凝土可按自然养护混凝土看待。 4、湿度对回弹法测强有较大影响。最好在混 凝土表面风干状态下进行检测,否则应采用建立 专用曲线、采用钻芯法等进行修正。 五、碳化及龄期 1、碳化:已硬化的混凝土表面受到空气中二 氧化碳的作用,使其水化生成的氢氧化钙生成硬 度较高的碳酸钙。 2、碳化使混凝土表面硬度增加,回弹值增大 ,但对混凝土强度影响不大,因此对回弹法测强 有显著影响。 3、影响混凝土表面碳化速度的主要因素是混 凝土的密实性、碱度和构件所处的环境。 4、回弹法测强中必须测量碳化深度。大于6mm 的碳化深度值按6mm处理。 六、模板 1、模板主要有钢、木、胶合板等材质。

47、 2、钢模及涂了隔离剂的刨光木模对回弹值没 有显著影响。 3、吸水性模板对回弹法测强有影响。 4、回弹法规程中没有强制规定,使用中应注 意。 七、泵送混凝土 1、碳化深度不大于2.0时,采用修正值修正; 2、碳化深度大于2.0时,可采用钻芯法修正。 八、其它 1、混凝土存在分层泌水现象,构件底部石子 较多,回弹值偏高;表层水灰比较大,表面疏松 ,回弹值偏低。测试时应尽量选择构件的浇注侧 面; 2、钢筋的影响:保护层厚度大于20mm时影响 较小;直径46mm时可不考虑影响; 3、构件所处应力状态:15%极限荷载下回弹值 最高,要注意对小型构件的固定; 4、测试时的气温、构件表面的曲率半径、厚 度和刚度、测试技术等都有一定的影响。 本省标准与JGJ/T 23-2001的主要 区别 1、在“术语”中增加了对混凝土结构和构件 的定义; 2、混凝土强度换算曲线按照粗骨料品种分为 碎石、卵石; 3、增加了针对数显式回弹仪使用的条文; 4、增加了对于钻芯法修正的钻芯部位的规定 ,使钻芯法的修正更具有代表性; 5、增加了当强度换算值超出所采用测强曲线 强度适用范围时的处理方法。 谢谢大家! 欢迎批评指正!

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