1、 第十章第十章 无损检测技术无损检测技术【教学基本要求】【教学基本要求】通过本章学习应掌握或了解如下内容：通过本章学习应掌握或了解如下内容：1、掌握回弹法检测混凝土强度；、掌握回弹法检测混凝土强度；2、掌握超声、掌握超声-回弹综合法检测混凝土强度；回弹综合法检测混凝土强度；3、了解混凝土结构的局部破损检测、了解混凝土结构的局部破损检测4、了解混凝土结构的无损探伤、了解混凝土结构的无损探伤【学【学 习习 重重 点】点】1、回弹法检测混凝土强度；、回弹法检测混凝土强度；2、超声回弹综合法检测混凝土强度；、超声回弹综合法检测混凝土强度；101 101 回弹法检测混凝土强度回弹法检测混凝土强度 回弹法
2、回弹法就是指用一弹簧驱动的重锤，通过弹击传力杆，弹就是指用一弹簧驱动的重锤，通过弹击传力杆，弹击混凝土表面，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）测击混凝土表面，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）测量混凝土表面硬度，由此推定混凝土强度的一种方法。量混凝土表面硬度，由此推定混凝土强度的一种方法。常用的回弹仪有三类：常用的回弹仪有三类：冲击能量为冲击能量为30Nm30Nm的大型的大型(M(M型型)回弹仪，主要用于大型构筑回弹仪，主要用于大型构筑物、道路等混凝土工程强度的测定；物、道路等混凝土工程强度的测定；冲击能量为冲击能量为2.25Nm2.25Nm的中型的中型(N(N型型)回弹仪，主要用于厚
3、度为回弹仪，主要用于厚度为1010一一80cm80cm的普通混凝土构件强度的测定；的普通混凝土构件强度的测定；冲击能量为冲击能量为0.75Nm0.75Nm的小型的小型(L(L型型)回弹仪，主要用于轻质混回弹仪，主要用于轻质混凝土、强度等级低于的混凝土和薄壁混凝土构件强度的测定。凝土、强度等级低于的混凝土和薄壁混凝土构件强度的测定。一、基本原理和技术一、基本原理和技术 回弹仪的构造如图回弹仪的构造如图61所示。使用时，先轻压一所示。使用时，先轻压一下弹击杆，使按钮松开，让弹击杆徐徐伸出，并使挂下弹击杆，使按钮松开，让弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤；再将回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施钩挂上弹击锤
4、；再将回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后，弹击锤即带动指压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动直至达到一定位置，指针块的刻度线即在针向后移动直至达到一定位置，指针块的刻度线即在刻度尺上指示某一回弹值。刻度尺上指示某一回弹值。100HyR 使用前，在洛氏硬度使用前，在洛氏硬度HRC为为602的钢砧上，回弹仪的率定的钢砧上，回弹仪的率定值应为值应为802！当回弹仪水平方向放置，且弹击杆垂直于测试当回弹仪水平方向放置，且弹击杆垂直于测试面弹击时，测得的回弹值面弹击时，测得的回弹值R与弹击印痕的直径与弹击印痕的直径d之间之间有下式关系：有下式关系：lglg4lgR
5、kd或或 4Rkd 式中式中K-试验系数。试验系数。印痕的直径愈小，说明混凝土表面的硬度愈大，印痕的直径愈小，说明混凝土表面的硬度愈大，其相应的回弹值也愈高。混凝士的表面硬度与其抗压其相应的回弹值也愈高。混凝士的表面硬度与其抗压强度有一致性的变化关系，因此回弹值强度有一致性的变化关系，因此回弹值R的大小反应的大小反应了混凝土抗压强度的大小，其统计相关的数学关系式了混凝土抗压强度的大小，其统计相关的数学关系式有：有：ccufabRcbcufaR式中式中 混凝土强度换算值；混凝土强度换算值；a，b 试验常数，由解联立方程确定。试验常数，由解联立方程确定。ccuf试样试样的测区：的测区：用于抽样推定
6、的结构或构件随机抽取用于抽样推定的结构或构件随机抽取的数量不少于结构或构件总数的的数量不少于结构或构件总数的30，且不少于，且不少于10件。件。每一试样的测区应符合下述要求：每一试样的测区应符合下述要求：(I)每一测区的大小一般约为每一测区的大小一般约为400cm2；从每一个测；从每一个测区测取区测取16个回弹值，剔除个回弹值，剔除3个最大值和个最大值和3个最小值，将个最小值，将余下的余下的10个回弹值按下式计算测区平均回弹值。个回弹值按下式计算测区平均回弹值。10m1R/10iiR式中式中 一第一第i个测点的回弹值。个测点的回弹值。iR (2)长度不小于长度不小于3m的每一试样的测区数应不少
7、于的每一试样的测区数应不少于10个，长度小于个，长度小于3m且高度低于且高度低于0.5m的试件，其测区数不的试件，其测区数不应少于应少于5个。测区宜选在混凝土浇筑的侧面，且在两相个。测区宜选在混凝土浇筑的侧面，且在两相对侧面交错对称布置。对侧面交错对称布置。(3)相邻两测区的间距不宜大于相邻两测区的间距不宜大于2m，相邻两测点的，相邻两测点的问距一般不小于问距一般不小于2cm，测点距结构或构件边缘或外露，测点距结构或构件边缘或外露钢筋、铁件的距离一般不小于钢筋、铁件的距离一般不小于3cm。(4)测区表面平整、干燥、清洁，在测区上均匀分布测区表面平整、干燥、清洁，在测区上均匀分布测点，同一测点只
8、允许弹击一次。测点，同一测点只允许弹击一次。对于体积小、刚度差或测试部位厚度小于对于体积小、刚度差或测试部位厚度小于10cm的的试件，应设置支撑固定，确保无测试颤动后，才能采试件，应设置支撑固定，确保无测试颤动后，才能采用回弹法。用回弹法。aamamRRRRma回弹仪与水平方向成角测回弹仪与水平方向成角测试时测区的平均回弹值；试时测区的平均回弹值；Raa不同测试角度的回弹修正不同测试角度的回弹修正值。值。1、回弹仪测试方向、回弹仪测试方向：2、不同浇筑面的回弹值修正值、不同浇筑面的回弹值修正值如果测试时回弹如果测试时回弹仪既不是水平方仪既不是水平方向而测区又不是向而测区又不是混凝土的浇筑侧混凝
9、土的浇筑侧面，则应对回弹面，则应对回弹值先进行角度修值先进行角度修正，然后再进行正，然后再进行浇筑面的修正。浇筑面的修正。测定碳化深度值时，可用钻、凿子等合适的工具在测区表面形测定碳化深度值时，可用钻、凿子等合适的工具在测区表面形成直径约为成直径约为15mm的孔洞其深度的孔洞其深度略大干略大干混凝土的碳化深度，然后混凝土的碳化深度，然后用毛刷除去孔洞中的用毛刷除去孔洞中的粉末和粉末和碎屑，并立即用浓度为碎屑，并立即用浓度为1的酚酞酒精的酚酞酒精溶液洒溶液洒在孔洞在孔洞内壁的边缘处，再用钢卡尺测量自混凝土表面内壁的边缘处，再用钢卡尺测量自混凝土表面至深部至深部不变色不变色(未碳化部分变成紫红色未
10、碳化部分变成紫红色)、有代表性交界处的垂直距离、有代表性交界处的垂直距离l-2次，次，该距离即为混凝土的碳化深度值。该距离即为混凝土的碳化深度值。测区的平均碳化深度值按下式计算：测区的平均碳化深度值按下式计算：1niimddn式中式中 :第第i次测量的碳化深度值次测量的碳化深度值(mm)；n:一测区的碳化深度测量次数。一测区的碳化深度测量次数。按上式计算出的平均碳化深度值如小于或等于按上式计算出的平均碳化深度值如小于或等于0.5mm，则，则按无碳化处理；如等于或大于按无碳化处理；如等于或大于6mm，则按等于，则按等于6mm计算。计算。id3、混凝土、混凝土表面硬度的碳化深度表面硬度的碳化深度：
11、由于回弹法是以：由于回弹法是以反映表面反映表面硬度的硬度的回弹值来确定混凝土的强度，因此回弹值来确定混凝土的强度，因此必须考虑必须考虑影响混凝土表面硬度的影响混凝土表面硬度的碳化深度。混凝土在碳化深度。混凝土在硬化过程硬化过程中，表面的氧氧化钙与空气中的中，表面的氧氧化钙与空气中的二氧二氧化碳化碳起起化学作用化学作用，形成，形成碳酸钙碳酸钙的结硬层即碳化深度。的结硬层即碳化深度。4.测区的混凝土强度值。测区的混凝土强度值。混凝土的计算强度的回归分析式为：混凝土的计算强度的回归分析式为：式中式中A、B、C试验常数；试验常数；R、分别为回弹值和碳化深度。分别为回弹值和碳化深度。根据上式，可以建立地
12、区的专用测强曲线。如果没有根据上式，可以建立地区的专用测强曲线。如果没有制定该地区的专用测强曲线，可以查附录制定该地区的专用测强曲线，可以查附录v表，确定第表，确定第i个测区的混凝土强度值个测区的混凝土强度值 。10mCdcBcufARmd,ccu if测强曲线：测强曲线：通过一系列的大量试验建立的回弹值与混凝土强度通过一系列的大量试验建立的回弹值与混凝土强度之间的关系曲线根据制定曲线的条件和使用范围可以分为之间的关系曲线根据制定曲线的条件和使用范围可以分为三类：统一曲线、地区曲线和专用曲线三类：统一曲线、地区曲线和专用曲线（1）统一曲线）统一曲线，由全国有代表性的材料、成型、养护工艺配，由全
13、国有代表性的材料、成型、养护工艺配置的混凝土试块，通过大量的破损与非破损试验所建立适置的混凝土试块，通过大量的破损与非破损试验所建立适用于无地区曲线或无专用曲线时检测符合规定条件的混凝土用于无地区曲线或无专用曲线时检测符合规定条件的混凝土构件强度构件强度（2）地区曲线）地区曲线，由本地区常用的材料、成型、养护工艺配置，由本地区常用的材料、成型、养护工艺配置的混凝土试块，通过较多的破损与非破损试验所建立适用的混凝土试块，通过较多的破损与非破损试验所建立适用于无专用曲线时检测符合规定条件的混凝土构件强度于无专用曲线时检测符合规定条件的混凝土构件强度（3）专用曲线，）专用曲线，由与被测试件相同的材料
14、、成型、养护工艺由与被测试件相同的材料、成型、养护工艺配置的混凝土试块，通过一定数量的破损与非破损试验所建配置的混凝土试块，通过一定数量的破损与非破损试验所建立适用于检测与该构件相同条件的混凝土构件强度立适用于检测与该构件相同条件的混凝土构件强度 二、混凝土强度推定二、混凝土强度推定 1.试样混凝土的强度平均值按下式计算：试样混凝土的强度平均值按下式计算：,1ccunccu iiffmn式中式中 n：对于单个评定的结构或构件，取一个试样的：对于单个评定的结构或构件，取一个试样的测区数；对于抽样评定的结构或构件，取各抽检试样测区数；对于抽样评定的结构或构件，取各抽检试样测区数之和。测区数之和。2
15、.试件混凝土强度标准差按下式计算：试件混凝土强度标准差按下式计算：22,1()()1ccuccunccu ififfn mSn 3.结构或构件的混凝土强度推定值可按下列条件确定：结构或构件的混凝土强度推定值可按下列条件确定：(1)当结构或构件测区数少于当结构或构件测区数少于10个时，混凝土个时，混凝土强度推定值取该强度推定值取该构件各测区中最小混凝土强度换算值构件各测区中最小混凝土强度换算值 (2)当该结构或构件测区数不少于当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时，个或按批量检测时，为了为了使保证率达到使保证率达到95，该批构件的混凝土强度推定值按下列公式计，该批构件的混凝土强度推定值按
16、下列公式计算：算：,minccuf,11.645cccucucu efffmS,min,2,min,11ccunccu ecuififmfn式中式中 :该批每个构件中最小的测区混该批每个构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值凝土强度换算值的平均值(MPa)（新规范）（新规范）:第第t个构件中的最小测区混凝土个构件中的最小测区混凝土强度换算值强度换算值(MPa)（老规范）（老规范）m一批中抽取的构件数。一批中抽取的构件数。,minccufm,min,ccuif 按批抽检构件的混凝土推定强度上，取上两式计算的按批抽检构件的混凝土推定强度上，取上两式计算的较大较大值值。（老规范）（老规范）（3）对
17、于按批量检测的构件，当该批构件混凝土）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：按单个构件检测：当该批构件棍凝土强度平均值小于当该批构件棍凝土强度平均值小于25MPa时，时，；当该批构件混凝土强度平均值不小于当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时，时，。大于大于60MPa或者小于或者小于10MPa时单独记录，表中查不时单独记录，表中查不出！出！4.5ccufSMPa5.5ccufSMPa42超声一回弹综合法检测混凝土强度超声一回弹综合法检测混凝土强度 超声一回弹法是指采用超声仪和回弹仪
18、，在混凝超声一回弹法是指采用超声仪和回弹仪，在混凝土同一测区分别测量声速值及回弹值，通过校准测强土同一测区分别测量声速值及回弹值，通过校准测强公式推算该测区混凝土的强度值。公式推算该测区混凝土的强度值。一、基本原理和技术一、基本原理和技术 混凝土强度换算值混凝土强度换算值 同超声仪声速同超声仪声速 和回弹仪回和回弹仪回弹值弹值Ra之间存在着正相关关系，之间存在着正相关关系，混凝土的强度越高，混凝土的强度越高，相应的超声声速也越高，回弹值也越高相应的超声声速也越高，回弹值也越高。回弹值反映。回弹值反映混凝土表层混凝土表层23cm深度的质量情况，声速反映混凝土深度的质量情况，声速反映混凝土内部密实
19、度和弹性性质，采用综合法可以全面地、由内部密实度和弹性性质，采用综合法可以全面地、由表及里地反映混凝土的质量情况。表及里地反映混凝土的质量情况。ccufav 超声检测混凝土强度的原理：超声检测混凝土强度的原理：超声仪由一个换能器在被测混凝土的一个侧面发出超声超声仪由一个换能器在被测混凝土的一个侧面发出超声波，而相对应得被测混凝土的另一侧面用另一个换能器接受波，而相对应得被测混凝土的另一侧面用另一个换能器接受此超声波此超声波由于这是因为超声波在穿过混凝土中的孔洞时，由于这是因为超声波在穿过混凝土中的孔洞时，要比穿过密实的混凝土所花的时间要长，即速度要慢而混要比穿过密实的混凝土所花的时间要长，即速
20、度要慢而混凝土密实程度与混凝土的强度密切相关，混凝土越密实，其凝土密实程度与混凝土的强度密切相关，混凝土越密实，其混凝土强度就越高混凝土强度就越高故可用超声波在混凝土中传播的速度快故可用超声波在混凝土中传播的速度快慢来推定其混凝土的强度值依照相关的超声波在混凝土中慢来推定其混凝土的强度值依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土强传播的速度与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度的推定值此外，为防止换能器与混凝土之间有缝隙即有空气介质，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准确度，通常在换能器上涂上黄致使传播速
21、度减慢影响探测准确度，通常在换能器上涂上黄油之类的介质，使换能器与混凝土之间无空气介质油之类的介质，使换能器与混凝土之间无空气介质综合法的统计相关数学关系式为：综合法的统计相关数学关系式为：()()cbccuaafa vR式中式中a、b、c试验系数。试验系数。对上式取对数，得对上式取对数，得 ln()ln()ln()ln()ccuaafabvcR令：令：则则:()ln();()ln();()ln();ln()cccucuaaaaffvvRRaa()()()ccuaafab vc R 然后，根据试验数据建立三元一次联立方程，并然后，根据试验数据建立三元一次联立方程，并求解系数求解系数a、b、c，
22、最后列出超声一回弹综合法的率，最后列出超声一回弹综合法的率定曲线经验公式。定曲线经验公式。超声测点应布置在回弹测试的同一测区内，宜先进行回弹超声测点应布置在回弹测试的同一测区内，宜先进行回弹测试，然后再进行超声测试。在每个测区内的相对测试面上，测试，然后再进行超声测试。在每个测区内的相对测试面上，各布置三个超声测点各布置三个超声测点(如下图所示如下图所示)，且发射和接收换能器的轴线，且发射和接收换能器的轴线在同一轴线上，换能器与混凝土之间应耦合良好。测区声速按在同一轴线上，换能器与混凝土之间应耦合良好。测区声速按下列公式计算下列公式计算:/amvL t123()/3mtttt式中式中 一测区声
23、速值一测区声速值(kms)L一超声测距一超声测距(mm)；tm 测区平均声时值测区平均声时值 t1、t2、t3一分别为测区中三个测一分别为测区中三个测点的声时值；点的声时值；av 当当在混凝土浇筑的在混凝土浇筑的顶面及底面测试时，测区声顶面及底面测试时，测区声速值按下列公式修正：速值按下列公式修正：avv式中式中修正后的测区声速值修正后的测区声速值(kms)超声测试面修正系数。超声测试面修正系数。在混凝土浇筑顶在混凝土浇筑顶面及面及底面测试时，底面测试时，=1.034；在混凝土侧面测试时，在混凝土侧面测试时，=1。钢筋中超声波传播速度比普通混凝土高钢筋中超声波传播速度比普通混凝土高1.2一一1
24、.9倍倍，如果在超声波通过的混凝土路径上存在钢筋，测如果在超声波通过的混凝土路径上存在钢筋，测得的混凝土声速计算值就会偏高，这种表现上的增大得的混凝土声速计算值就会偏高，这种表现上的增大主要取决于钢筋相对于测试方向的位置以及钢筋的直主要取决于钢筋相对于测试方向的位置以及钢筋的直径和数量。径和数量。1钢筋轴线垂直于测试方向钢筋轴线垂直于测试方向:当超声波完全经过钢筋当超声波完全经过钢筋的每个直径时，钢筋的影响的每个直径时，钢筋的影响最大，在这种条件下，超声最大，在这种条件下，超声仪测出的传播时间为：仪测出的传播时间为：ddiaisLLLtvv式中式中L一发射探头与接收探头间的距离，一发射探头与接
25、收探头间的距离，Ld一钢筋横截面直径的总和（一钢筋横截面直径的总和（）;一混凝土中的超声波传播速度；一混凝土中的超声波传播速度；钢筋中的超声波传播速度。钢筋中的超声波传播速度。avsvid2钢筋轴线平行于测试方向钢筋轴线平行于测试方向(探头靠近钢筋轴线探头靠近钢筋轴线)最短传播时间最短传播时间 222sassavvLtavv v 如果如果tt,表明钢筋并不影响测试结果。通常当表明钢筋并不影响测试结果。通常当超声测量线离开钢筋轴线约超声测量线离开钢筋轴线约l618测距时，就可测距时，就可以避开钢筋的影响。以避开钢筋的影响。之间的直线传播时间为之间的直线传播时间为t，则，则:aLtv设超声波沿混凝
26、土中设超声波沿混凝土中A和和D 二、混凝土强度推定二、混凝土强度推定 构件第构件第i个测区的混凝土强度换算值，根据修正后个测区的混凝土强度换算值，根据修正后的测区平均回弹值的测区平均回弹值Rm。及修正后的测区声速，。及修正后的测区声速，优先采用优先采用专用或地区测强曲线推定专用或地区测强曲线推定。当无该类测强曲线时，可按。当无该类测强曲线时，可按下列公式计算：下列公式计算：粗骨料为卵石，粗骨料为卵石，粗骨料为碎石，粗骨料为碎石，结构或构件的混凝土强度推定值确定方法与回弹法结构或构件的混凝土强度推定值确定方法与回弹法基本相同，不同处只是当属同批构件按批抽样检测时，基本相同，不同处只是当属同批构件
27、按批抽样检测时，若全部测区强度的标准差出现下列情况，则该批构件超若全部测区强度的标准差出现下列情况，则该批构件超过离散性界限，应全部按单个构件检测，以找出确切的过离散性界限，应全部按单个构件检测，以找出确切的问题部位和原因。问题部位和原因。1.231.95,0.0038()()ccu iaimifvR1.721.57,0.008()()ccuiaimifvR(1)当混凝土强度等级低于或等于当混凝土强度等级低于或等于c20时，时，；(2)当混凝土强度等级高于当混凝土强度等级高于c20时，时，。单个构件的混凝土强度推定值单个构件的混凝土强度推定值 ,是各测区中最小混凝土强度换算值。是各测区中最小混
28、凝土强度换算值。按批检测时，混凝土强度推定值按批检测时，混凝土强度推定值4.5ccufSMPa5.5ccufSMPa,minccu ecuff,minccuf1.645cccucucufffmS钻芯法v钻芯法试验是使用专用的取芯钻机，从被检测的结构或构件上钻芯法试验是使用专用的取芯钻机，从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验由抗压直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验由抗压强度推定混凝土的立方抗压强度。强度推定混凝土的立方抗压强度。准确性较高准确性较高。1、取样、取样v位置：钻取芯样应在结构或构件位置：钻取芯样应在结构或构件受力较小的部位受力较小的部位
29、和强度质量具和强度质量具有代表性的部位。芯样试件内有代表性的部位。芯样试件内不应含有钢筋不应含有钢筋。如不能满足，每。如不能满足，每个芯样内最多只允许含有二根直径小于个芯样内最多只允许含有二根直径小于10mm的钢筋，且钢筋的钢筋，且钢筋应与芯样轴线基本垂直。应与芯样轴线基本垂直。v大小与数量：钻芯数量不应大小与数量：钻芯数量不应少于少于6个，单个构件不应少于个，单个构件不应少于3个个。芯样直径不宜小于骨料最大粒径的芯样直径不宜小于骨料最大粒径的3倍，一般为倍，一般为100 mm或或 150 mm，芯样高度为直径的，芯样高度为直径的12倍。芯样端面必须进行加工倍。芯样端面必须进行加工磨平。也可用
30、水泥砂浆或硫磺胶泥在专用补平装置上补平。磨平。也可用水泥砂浆或硫磺胶泥在专用补平装置上补平。2、芯样抗压试验和混凝土强度推定 1）抗压试验 芯样试件宜在与被检测结构或构件混凝土于湿度基本一致的条件下进行抗压试验。芯样试件的混凝土强度换算值为：芯样试件混凝土换算强度的修正系数高径比h/d1.01.11.21.31.41.5系数1.001.041.071.101.131.15高径比h/d1.61.71.81.92.0-系数1.171.191.201.221.24-2）强度推定：对于单个构件或单个构件的局部区域，取芯样试件混凝土换算强度中的最小值作为代表值推定结构的混凝土强度。拔出法测混凝土强度1、
31、原理 用一金属锚固件预埋入凝土内（预装发）或在构件上钻孔埋人一金属锚固件（后装法），然后测试锚固件从混凝土中被拔出时的拉力，并由此推算混凝土的抗压强度。（与极限抗拔力F之间具有良好的线性关系）,抗拔强度fp(=ft)2）测点布置v数量：单个构件3点；批量抽检30%但不少于10件，每个构件3点。v位置：成型侧面，受力较大及薄弱部位，相邻两测点的间距不应小于10h(h锚固件的锚固深度)v测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。3）强度推定：按已经建立的拔出力与立方抗压强度之间的相关关系曲线，由拔出力确定混凝土的抗压强度。后装拔出法1）适用=10MPa砼 试验装置：小粒径40大粒径
32、60胀锚螺栓钻孔破裂面后装法试验装置图拔出设备：扭矩仪、张拉千斤顶等。43 砼内部缺陷的超声法检测技术砼内部缺陷的超声法检测技术一、内部缺陷基本原理v采用低频超声波检测仪，测量超声脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度，接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。v超声波通过缺陷会产生绕射、反射，绕射使传播速度变小，声时偏长；反射使能量显著衰减，波幅和频率明显降低，接收波形平缓甚至发生畸变。据此，判断和评定混凝土的缺陷和损伤情况。二、混凝土裂缝检测1、浅裂缝检测 裂缝深度500 mm时，采用平测法或斜测法进行检测（裂缝中不允许有积水或泥浆）。当有主钢筋穿过裂缝且与两个换能器的
33、连线大致平行时，布置测点应使其连线与该钢筋轴线至少相距1.5倍的裂缝预计深度，以减少量测误差。1）单面平测法 裂缝所在部位只有一个表面可供超声检测时（如混凝土路面、飞机跑道、洞窟建筑和大体积结构等）采用。v发射换能器和接收换能器对称地布置在裂缝的两侧，测得声时。v在完好位置T、R相距L时测得声时。v裂缝深度计算公式：L/2L/2 2）双面斜测法v 钢筋混凝土的梁、板、柱等构件都有两个相互平行的测试表面，可采用双面斜测法进行裂缝深度的检测。将两个换能器分别置于对应测点1，2，3的位置，读取相应的声时值t、波幅值A频率值f。由波幅和频率的突变，可以判定裂缝的深度以及是否在平面方向贯通。2、深裂缝检
34、测 深度在500mm以上的裂缝，常采用钻孔法探测。孔的间距宜为200mm，孔径应比换能器的直径大510mm，孔深大于裂缝预计深度700mm，孔中粉末碎屑应清理干净。测试前测孔中灌注清水，每隔一定距离测读一次声时和波幅值。波幅达到最大并基本稳定的对应深度，便是裂缝深度。三、混凝土内部空洞和缺陷的检测v基本原理：根据测点的声时（或声速）、波幅或频率值的相对变化，确定异常测点的坐标位置，从而判定缺陷的范围。1、测试方法v对测法：两对测试面v斜测法：一对测试面v钻孔法：测试距离较大对测法对测法：具有两对互相平行的测试面。在测区的两对相互平行的测试面上，分别画间距为200300mm的网格，确定出测点的位
35、置。斜测法：斜测法：只有一对相互平行的测试面。在测区的两个相互平行的测试面上，分别画出交叉测试和两组测点位置。钻孔法：钻孔法：测试距离较大。在测区的适当部位钻出平行于结构侧面的测试孔，直径范围为4550mm，其深度视测试需要决定。混凝土内部空洞尺寸估算：四、混凝土表层损伤检测1、测试方法：表面平测法，每次移动距离不大于100mm。2、数据处理v绘时-距坐标图，坐标图上的转折点即为分界面，由此可求得超声波在损伤混凝土与密实混凝土中的传播速度。44钢筋位置和锈蚀的检测钢筋位置和锈蚀的检测一、电磁感应法检测钢筋位置 适用于配筋稀疏与保护层不太大的钢筋的检测，钢筋布置在同一平面或在不同平面内距离较大时
36、效果较好。v原理：混凝土是带弱磁性的材料，而结构内配置的。钢筋是带有强磁性的。钢筋测试仪的探头接触结构混凝土表面，探头中的线圈通过交流电，线圈周围就产生交流磁场。该磁场中由于有钢筋存在，线圈中产生感应电压。该感应电压的变化值是钢筋与探头的距离和钢筋直径的函数。钢筋愈靠近探头、钢筋直径愈大时，感应强度变化也愈大。二、钢筋锈蚀检测v混凝土中钢筋的锈蚀是一个电化学的过程。钢筋因锈蚀而在表面有腐蚀电流存在，使电位发生变化。检测时采用钢筋锈蚀测量仪，用半电池电位法测量钢筋表面与测量仪探头之间的电位差，利用钢筋锈蚀程度与测量电位间建立的一定关系，可以判断钢筋锈蚀的可能性及其锈蚀程度。试验证明：负电位数值愈高，钢筋锈蚀程度愈严重。1毫伏表2铜棒电极3 硫酸铜饱和溶液4多孔接头5混凝土中钢筋
