回弹法检测混凝土2010剖析.ppt

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 ⒈无损于材料、结构的组织和使用性能； ⒉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； ⒊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； ⒋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 ，1966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： 所以重锤在弹击过程中，所消耗的能量Δe为： 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： ⑴混凝土受冲击后产生塑性变形所吸收的能量； ⑵混凝土受冲击后产生振动所消耗的能量； ⑶回弹仪各机构之间的摩擦所消耗的能量。 在具体的检测中，上述⑵⑶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 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 ⑴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。 ①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距离。 L061.5mm，回弹值偏高；L061.5mm，回弹值偏低。但对钢砧率定值基本没有影响。 ②弹击锤的冲击长度Lp 指弹击锤脱钩的瞬间，弹击锤与弹击杆两撞击面之间的距离，其值应为75mm。 弹击锤的冲击长度即弹击拉簧的拉伸长度，也是刻度尺“0”到“100”之间的距离。 Lp75mm，回弹值略偏低；Lp75mm，回弹值略偏高；但对钢砧率定值的影