chapter 3 工程结构检测技术.ppt

第二章工程结构检测技术 于成龙 ycl5853@163.com 2011.3 3.1 混凝土结构检测 RC结构因设计、施工、使用、环境等原因需，原结构或构件达不到现时的功能要求，故需进行加固设计，加固前应进行检测及鉴定，作为加固设计的依据。 检测的作用和意义 采用了新材料、新结构、新工艺的工程。 为了保证工程的质量，对某些重要构件，设计中往往会提出检测的要求，如大跨度的预应力构件等。 当建筑物的施工质量存在问题时，需要通过检测了解问题的严重程度，为是否能使用、是否需要加固、怎样加固提供依据。 当建筑物遭受到火灾、风灾、洪灾、爆炸、冲撞等灾害后需要通过现场检测了解受灾程度，以判别建筑物还能否继续使用，是否需要加固，怎样加固。 对于使用年代久远或处于恶劣的环境下，如高温、高湿的建筑物，材料的性能明显恶化。如钢筋发生锈蚀，木材出现腐朽、虫蛀，砖石出现风化，混凝土发生了腐蚀，这时需要通过测试了解材料的性能变化以及材料老化以后结构的性能变化的情况。 对一些使用年限久远的危房，特别是历史性建筑进行可靠性鉴定时，常常原设计资料散失或不全，另外，可能缺少建筑物在使用期间的各次大修和局部改造记录。在这种情况下，需要对建筑进行全面调查和检测。 结构检测按方法不同可以分为以下三类： （1） 非破损检测法(无损检测) 常用的非破损法有测定混凝土强度的回弹法、超声波法以及回弹法、超声波法综合运用的所谓综合法。 （2） 半破损检测法 半破损法有取芯法、拉拔法等。 （3） 破损检验法 该方法主要用于数量较多的预制构件，随机选取有代表性的构件，进行破坏性试验，以测定其极限承载能力。 3.1.1 混凝土强度检测 2.4.5钻芯法检测混凝土的强度 采用取芯法测强，除了可以直接检验混凝土的抗压强度外，还有可能在芯样试体上发现混凝土施工时造成的缺陷。 钻芯法测定结构混凝土抗压强度主要适用于： （1） 对试块抗压强度测试结果有怀疑时； （2） 因材料、施工或养护不良而发生质量问题时； （3） 混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时； （4） 需检测经多年使用的建筑结构或建筑物中混凝土强度时。 常用的声学参数有波速、振幅、频率、波形 超声波法检测混凝土强度只利用波速参数，依据波速与混凝土之间相关性，通过试验事先建立波速与混凝土强度之间的测强关系曲线。 一般超声波测强曲线中的波速指的是纵波。 检测时，宜尽量避开钢筋位置 所谓测区，对于回弹法实际上是一定范围混凝土的表层，对于超声法是相对面上两个区域之间混凝土的整体。 超声法和回弹法反映了不同深度范围混凝土的弹性性质，回弹法仅反映混凝土的表层强度，超声波由于穿透混凝土能反映内部混凝土的性能。 3.1.2 混凝土裂缝及内部缺陷检测 裂缝最大宽度的限制 按混凝土开裂原因，分为受力裂缝和非受力裂缝 结构鉴定中对开裂的调查，应包括裂缝的宽度、深度、长度、走向、形状、分布特征及是否稳定等内容。 观察裂缝分布和走向，并绘制裂缝分布图。为便于研究分析，裂缝图应根据构件逐一绘制展开图，即将梁的侧面、底面展开在一个平面上来绘制，柱子则将四个面展开，并在图上标明方位。当裂缝数量较多时，可在构件有裂缝的表面画上方格，方格尺寸依据构件的大小以200～500mm为宜，在裂缝的一侧用毛笔或粉笔沿裂缝画线，然后依据同样的位置翻样到记录纸上，必要时可以拍照和摄像。 裂缝宽度检测 沿裂缝长度其宽度是不均匀的，工程鉴定中关注的是特定位置的最大裂缝宽度，裂缝宽度的位置应在受力主筋附近 裂缝宽度可能随气温、湿度、季节及使用 荷载的变化而变化。进行裂缝宽度的长期观测，应考虑上述因素产生的影响，而每天观测的时间应尽可能一致。 PTS－C20裂缝测宽仪可广泛用于桥梁、隧道、建筑物、混凝土路面、金属表面等裂缝宽度的定量检测。设备主要由手持式彩色液晶屏主机、彩色显微放大探头构成。测量时将探头紧靠被测裂缝，即可在液晶显示屏上看到被放大的裂缝图像，微调探头使裂缝与电子刻度标尺基本垂直，根据裂缝所占刻度线的多少判读出裂缝宽度。 裂缝深度检测 凿开法、钻孔取芯法 先向缝中注入有色墨水，则易于辨认细微裂缝。 超声波检测法 平测法、 斜测法 钻孔测试法 平测法 当结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于500mm时，可采用单面平测法。 表面损伤检测 混凝土损伤层简易的检测方法是凿开或钻芯观察，从颜色和强度的区别课判别损伤层得深度。 超声波法 超声波在损伤混凝土中的波速小于在未损伤混凝土中。 混凝土内部不密实区和空洞的检测 超声波法 3.1.5 结构性能检验的载荷实验法 挠度和裂缝宽度的检验 在正常使用极限状态下，混凝土结构设计规范对受弯构件规定了最大挠度，对一般构件均规定了最大裂缝宽度。 实测构件的最大挠度和最大裂缝宽度，通过与规范的最大允许限值的比