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谈混凝土非破损检测方法

1非破损检测方法的定义和分类

在不破坏混凝土结构和使用性能的情况下,利用动能、光、声、电、热、磁和射线等方

法,测定有关混凝土性能方面的物理量,推定混凝土强度、缺陷等的测试方法,统称为混凝土。

非破损检测方法、钻芯法、拔出法、贯入阻力法等测试时会造成混凝土的局部损伤,但

对混凝土结构的整体性能没有影响,或影响很小,所以也归入非破损检测方法范畴。

混凝土非破损检测方法可分为两大类:①混凝土强度检测方法;②混凝土内部缺陷等强

度以外的检测方法。强度检测可分为非破损检测和局部破损检测。前者以回弹法、超声

法等为主,后者主要是钻芯法、拔出法、贯入阻力法等。除此以外,还有综合法,如超声2

回弹法、回弹2钻芯法等。强度以外的非破损检测方法,主要有超声法、声发射法、电磁波

法(雷达法)、电磁感应法、射线法、红外线法、电位法等。

2试验方法的选择

试验方法的选择是由多种综合因素决定的。例如,检测方法的可靠性、适用性、方便性、

检测费用等因素。尽管可选择的非破损检测方法有很多种,但是,还没有一种方法可以在任何

情况下都能提供可靠的试验数据,必须采用两种以上方法综合检测,建立校准关系,提高检测

数据的可信度。试验结果的精确度,主要取决于校准关系的可靠性。例如,回弹2取芯综合法,

芯样与相对应的回弹测区的强度修正关系尤为重要。

3非破损检测部位和测点数量

3.1测点数量

测点数量的合理选择和确定主要从保证检测指标的精确度、试件的尺寸和数量以及试

验费用等因素综合考虑。一个标准取芯试验相对比的各种试验方法的相对试验数量如表1

所示。

英国学者J•H•邦奇研究认为,对于标准取芯试验来说,95%可信度限值误差为

±(12/n1/2)n为结构等位置上的取芯数量。因此如果采用取芯法试验直接给定强度

指标或作为其他检测方法的标准试验时,就必须采取足够的取芯数量来保证总的检测精度。

因此,对各种非破损检测方法,各国规程都明确规定了最少测点数量。

3.2检测部位的选择

对于非破损检测部位,应尽量避开构件顶部的弱区混凝土。梁、柱、墙的试验,应接近它

的中部,楼板试验必须在板底进行。如果一定要在板表面进行时,要除掉表层混凝土(50mm

厚)。这主要考虑现构件混凝土的变异性。4种不同构件典型相对强度变异性如图1所示。

1996年2月上海某28层写字楼进行梁、柱、剪力墙混凝土强度检测,检测结果发现,剪力

墙019m高度和215m高度(层高310m)的芯样试验强度相差30%左右。这充分说明检测

部位选择的重要性。

4对混凝土非破损检测方法的评价

4.1非破损检测和破坏试验方法的关系

所有非破损检测方法是通过破坏试验或局部破坏试验来验证,并由破坏试验方法取得

大量数据来确定相关关系的。这两种试验方法的关系是相互补充的,两种方法都有各自的优

点和不足,不能相互代替。例如:采用破损试验方法确定混凝土强度,各国均采用从所浇筑混

凝土中取样,制成标准试块,进行破坏试验来确定。但由于浇筑条件和养护条件的不同,试块

的强度与现实际结构混凝土强度存在很大差异。因此,我国在制定《钻芯法检测混凝土强

度技术规程》CECS03:88的编制说明中,对结构中的混凝土强度和标准试块强度的关系作

了这样的说明:根据国内外的试验结果,由于受施工、养护等条件的影响,结构中的混凝土强

度一般仅为标准试块强度的75%~85%。对旧建筑物用非破损方法检测所得强度只是结

构混凝土的推定强度值,并不是以强度等级来表达的。必须指出所谓强度推定值是指相应于

强度核算值总体分布中保证率不低于95%的强度值,强度推定值是根据非破损方法检测参

数与破坏试验方法所得强度的相关关系换算而得的相当于标准立方试块的强度值,所以强

度推定值与强度等级存在着一定差别。

还必须指出《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJPT*****中规定以最小值为推

定强度值,问题是以最小值为推定值的保证率能否达到95%。根据冶金部十冶建研

1986~1994年工程实测325个构件的统计资料,以最小值为推定强度的保证率如图2所

示(包括陕西省建科院417个试件的统计资料),达到95%保证率的仅占30%~40%,因此可

以认为以最小值作为推定强度的保证率随机性大,波动幅度大(80%~99%),基本

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