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1、第5章 结构非破损检测与鉴定 主要内容： 5.1 概述 5.2 混凝土的非破损检测 5.3 钢结构检测 5.4 砌体结构非破损检测 5.5 结构现场荷载试验 5.6 结构可靠性鉴定昆 明 理 工 大 学 KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY1、非破损检测的定义 5.1 概 述在被测结构或构件不被物理破坏的条件下，通过有效的在被测结构或构件不被物理破坏的条件下，通过有效的 检测方法获取表征结构（材料）性能的相关物理力学参数检测方法获取表征结构（材料）性能的相关物理力学参数 ，以此推定结构或构件强度和完整性（其内部是否有缺陷，以此推定结构或构件强
2、度和完整性（其内部是否有缺陷 ）的一种检测技术（也称为）的一种检测技术（也称为无损检测） 。已建工程结构或构件：（1）新建结构； （2）服役结构云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH2、非破损检测的对象 3、非破损检测的应用 （1 1）评定结构或构件的质量（特别是评定新建的工程结构混）评定结构或构件的质量（特别是评定新建的工程结构混 凝土的施工质量）；凝土的施工质量）； （2 2）评估、鉴定已建工程结构的安全性和可靠性；）评估、鉴定已建工程结构的安全性和可靠性； （3 3）为处理工程质量事故、维修改造或加固处理提供依据等
3、）为处理工程质量事故、维修改造或加固处理提供依据等 。云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH （1）混凝土结构 回弹法、超声法、回弹超声综合法三种。 （2）钢结构 检测钢材与焊缝缺陷：超声法、磁粉探伤法； 检测焊缝缺陷：X射线探伤法。5.1 概 述4、常用非破损检测方法 5、混凝土的半破损检测方法 （1）钻芯取样法 （2）拔出法 5.2 混凝土的非破损检测5.2.1 回弹法检测混凝土强度由于混凝土表面的硬度与混由于混凝土表面的硬度与混 凝土强度之间存在直接关系。凝土强度之间存在直接关系。 回弹法是通过回弹法是通过使用回弹
4、仪弹击回弹仪弹击 混凝土表面，测得回弹值。根混凝土表面，测得回弹值。根 据回弹值与混凝土抗压强度之据回弹值与混凝土抗压强度之 间存在关系曲线（换算表），间存在关系曲线（换算表）， 用用修正后的回弹值修正后的回弹值间接推定混间接推定混 凝土强度。凝土强度。云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH1、回弹法原理云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测2、回弹仪（1）构造（如图） （2）工作原理l弹簧的初始拉伸长度 x回弹锤的反弹距
5、离云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH（3）回弹仪的分类（按冲击能量分）l重型回弹仪 30Nm，大型结构物l中型回弹仪 2.25Nm，10-80CM厚普通混凝土构件l轻型回弹仪 0.75Nm，轻质、低标号、薄壁混凝土5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测（4）回弹值与混凝土抗压强度回弹值与表面硬度有关，而表面硬度反映了混凝土 抗压强度的大小。3、回弹值计算与 修正常用方法查表法 （1）回弹方向与
6、水平方向呈夹角时的修正方法 通常情况下，回弹仪应呈水平状弹击混凝土构通常情况下，回弹仪应呈水平状弹击混凝土构 件浇筑的侧面。否则即要修正。件浇筑的侧面。否则即要修正。回弹仪呈水平方向时该测区的平均回值；回弹仪呈水平方向时该测区的平均回值；回弹仪与水平方向呈夹角时该测区的平均回弹值；回弹仪与水平方向呈夹角时该测区的平均回弹值；回弹仪与水平方向呈夹角时该测区的平均回弹值的回弹仪与水平方向呈夹角时该测区的平均回弹值的 修正值。修正值。5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH修正值见下表：5.2 混凝土的
7、非破损检测（2）回弹非浇筑的侧面时的修正 回弹浇筑顶面时回弹浇筑顶面时： 回弹浇筑底面时回弹浇筑底面时：云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测修正值见下表：修正值见下表：云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测4 4、回弹构件数、测区、测点的选定、回弹构件数、测区、测点的选定（1 1）构件的批量抽检）构件的批量抽检抽检的数量不得少于该批构件总数的抽检的数量不得少于该批构件总数的3030，且不少于，且
8、不少于1010件。件。（2 2）测区）测区对每一构件：对每一构件： 长度长度3m3m，取至少，取至少1010个测区；个测区； 长度长度 2000Hz以上，人不能听感。其具有良好的传播指向 性、穿透性。 1、超声法测混凝土强度 （1）声波云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测混凝土密实程度与混凝土的强度密切相关。超声波在疏 松混凝土中的传播时明显比密实混凝土所化时间要长。 故利用超声波在混凝土中的传播速度快慢，依照相关的 超声波在混凝土中传播速度与混凝土强度之间的关系曲 线即可推定混凝土的强度。
9、为防止换能器与混凝土之间存在缝隙（空气介质）引起 的实测传播速度误差，通常在换能器与混凝土接触面之 间上涂上黄油。（2）超声波检测混凝土强度的原理 原理云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测超声仪它是由一个换能器发出超声波，而被测混凝土的另 一面用另一个换能器接受此超声波。非金属超声仪工作频率在1MHz（通常采用50kHz100kHz）。测区不 得少于10个，每个测区沿对角安排三个测点。量得超声波穿 过混凝土得厚度，将两换能器保持在一条直线上。换能器与 混凝土表面接触面涂上如黄油或浆糊等耦合剂。
10、三个测点则 由三个传播时间求取平均值，再由R-C曲线得到此测区的混 凝土强度得推定值。注意：在混凝土浇筑面或底面测试时，其所测得的声速 需乘以1.034。 超声检测仪器云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测5.2.2 超声-回弹综弹综 合法检测检测 混凝土强度 1、基本原理 回弹法反映结构混凝土表层强度，超声波反映内部强度； 两者内外结合，充分反映结构整体特性。云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检
11、测 （1）超声测点应与回弹测点布 置在同一测区内，且每个测区具 有两个相对的测面。宜先进行回 弹测试，然后再进行超声测试。2、有关检测规定 (2)每个测区对测3个点，测定超 声波声时值，取其算术平均值。在每个测区测定16个回弹值（两 个测试面各取8个）。依据超声-回弹综合法检测混凝土强度技术规程CECS02:2005（3）测区混凝土强度换算值。 对于混凝土粗骨料为卵石：对于混凝土粗骨料为碎石：云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测3、钢筋对超声波传播速度的影响 钢筋轴线垂直测试方向钢筋轴线平行测
12、试方向略。云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测 混凝土的强度密切相关。故用超声波在混混凝土的强度密切相关。故用超声波在混 凝土中传播的速度快慢来推定其强度。依凝土中传播的速度快慢来推定其强度。依 照相关的超声波在混凝土中传播的速度与照相关的超声波在混凝土中传播的速度与 混凝土强度之间的关系曲线即可得到混凝混凝土强度之间的关系曲线即可得到混凝 土强度的推定值。土强度的推定值。 此外，为防止换能器与混凝土之间有缝隙此外，为防止换能器与混凝土之间有缝隙 即有空气介质致使传播速度减慢影响探测即有空气介
13、质致使传播速度减慢影响探测 准确度，通常在换能器上涂上黄油或浆糊准确度，通常在换能器上涂上黄油或浆糊 使其与混凝土之间无空气介质。使其与混凝土之间无空气介质。云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测12-2 超声回弹综合法检测混凝土强 度 2）超声回弹综合检测混凝土强度规定超声测点应与回弹测点布置在同一测区内，宜先进行 回弹测试，然后再进行超声测试。超声波波速计算 内外结合 整体特性 超声回弹综合法检测混凝土强度 技术规程 CECS02:88云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF
14、SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测云南省工程抗震研究所 THE INSTITUTE OF SEISMIC ENGINEERING RESEARCH5.2 混凝土的非破损检测
