橋梁檢測評定與加固技術(shù)(第2版) 課件 第4章 橋梁結(jié)構(gòu)的材料性能檢測_第1頁
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文檔簡介

第四章

橋梁結(jié)構(gòu)的材料性能檢測南京林業(yè)大學(xué)江蘇·南京目錄概述混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷檢測混凝土強(qiáng)度檢測鋼筋銹蝕檢測混凝土內(nèi)鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測鋼結(jié)構(gòu)的超聲波探傷檢測概述橋梁結(jié)構(gòu)材料性能檢測的主要內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)混凝土材料的缺陷檢測混凝土的強(qiáng)度測定內(nèi)部鋼筋位置分布、銹蝕狀態(tài)、鋼材裂紋等檢測橋梁結(jié)構(gòu)在溫度、濕度、大氣腐蝕等自然環(huán)境以及荷載作用、材料和結(jié)構(gòu)的疲勞效應(yīng)等使用環(huán)境的綜合作用下,會不可避免地出現(xiàn)病害缺陷及性能退化等

橋梁結(jié)構(gòu)材料性能檢測就是利用各種技術(shù)手段,檢測橋梁結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能、耐久性能、病害缺陷等混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷檢測混凝土是最常用的材料,在施工、成型、使用過程中會造成混凝土的內(nèi)部缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)耐久性問題混凝土缺陷檢測的重要性(a)麻面缺陷(b)裂縫缺陷混凝土缺陷超聲法檢測混凝土的缺陷劃分標(biāo)準(zhǔn):混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的特征及特征大小宏觀缺陷:主要是指由于混凝土施工、設(shè)計(jì)、材料本身特性等方面原因引起的較大缺陷細(xì)觀缺陷:主要是指混凝土材料由于泌水、干縮導(dǎo)致骨料和水泥漿基體之間產(chǎn)生的裂紋、孔隙等細(xì)小缺陷微觀缺陷:主要是指混凝土在凝結(jié)過程中由于水泥漿硬化干縮和水分蒸發(fā)形成的微觀裂縫,以及混凝土本身的微觀缺陷原理:采用超聲波檢測儀,測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度,首波幅度和接受信號的主頻率等聲學(xué)參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)及其對應(yīng)變化,判定混凝土中的缺陷情況特點(diǎn):可以無損檢測混凝土結(jié)構(gòu)超聲法檢測混凝土的缺陷超聲法檢測混凝土的缺陷混凝土的主要聲學(xué)參數(shù)聲速變化:頻率變化:波幅變化:波形畸變:當(dāng)混凝土內(nèi)部有缺陷時,其值將比正常部位低,可判別混凝土的內(nèi)部缺陷利用超聲脈沖各頻率成分在遇到缺陷時被衰減的程度不同判別內(nèi)部缺陷根據(jù)超聲波在缺陷處產(chǎn)生反射或繞射,使波幅明顯減小,判斷缺陷存在根據(jù)超聲波在缺陷處的波形轉(zhuǎn)換和疊加,造成接收波形畸變的現(xiàn)象判別缺陷平面測試法(采用厚度振動式換能器)

可分成直測法、斜測法和平測法三種測試孔測試法(采用徑向振動式換能器)可分成孔中對測、孔中斜側(cè)和孔中平測三種(a)直測法(b)斜測法(c)平測法探頭布置方式圖常用的測試方法:平面測試法和測試孔測試法超聲檢測的測試方法超聲法檢測混凝土缺陷的應(yīng)用混凝土裂縫深度的檢測單面平測法

利用超聲法可檢測混凝土結(jié)構(gòu)的多種缺陷,包括混凝土裂縫深度、不密實(shí)和空洞等

時I距坐標(biāo)圖

超聲繞過裂縫示意圖跨縫布置檢測裂縫深度的確定方法:距縫測量中,當(dāng)在某測距發(fā)現(xiàn)超聲波首波相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時,可用該測距及兩個相鄰測距的測量值按下式計(jì)算hci值,取此三點(diǎn)hci的平均值作為該裂縫的深度值

(hc)距縫測量中,當(dāng)在某測距發(fā)現(xiàn)超聲波首波相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時,則以不同測距按下式計(jì)算

hci值,取此點(diǎn)

hci及其平均值(mhc)將各測距

li與

mhc比較,測距

li小于

mhc和大于

3mm,應(yīng)剔除該組數(shù)據(jù),在后取余下

hci平均值,作為裂縫深度值

(hc)裂縫深度計(jì)算式:

雙面斜測法

當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位位于具有兩個相互平行的測試表面時,可采用雙面穿透斜測法檢測

測點(diǎn)布置如圖,將T、R換能器分置兩測試表面,并使其一同按一定測試距離、傾斜角移動,讀取相應(yīng)聲時值、波幅值和頻率值

當(dāng)T、R換能器的連線通過裂縫時,其波幅和頻率與不經(jīng)過裂縫的測點(diǎn)值比較有很大的差異

(a)平面圖

(b)立面圖

斜測裂縫測點(diǎn)布置示意圖鉆孔對測法

對大體積結(jié)構(gòu),裂縫深度超過500mm,用平測法難以測量,又不具備斜測法所需要的一對相互平行的測試面,可用鉆孔對測法檢測

其方法是在裂縫兩側(cè)鉆測試孔,將換能器置于測試孔中進(jìn)行測試,如下圖所示(a)平面圖(b)立面圖

鉆孔測裂縫深度

裂縫深度檢測時,應(yīng)選用頻率為20~60kHz的徑向振動式換能器,檢測前應(yīng)先向測試孔內(nèi)注滿清水

將T、R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對應(yīng)孔中,以相同高程、等間距、從上至下同步移動,逐點(diǎn)讀取聲時、波幅和換能器所處深度

以換能器所處深度d與對應(yīng)的波幅值A(chǔ)繪制

d-A坐標(biāo)圖,隨著換能器位置的下移,波幅逐漸增大,當(dāng)換能器下移至某一位置后,波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定,該位置所對應(yīng)的深度便是裂縫深度dc換能器工作原理d-A坐標(biāo)圖混凝土內(nèi)部形成的蜂窩狀不密實(shí)區(qū)或空洞可用超聲法檢測,主要分為對測法、斜測法以及鉆孔法幾種混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞檢測平面對測法適用于具有兩對相互平行的測試面;檢測時在測區(qū)的兩對相互平行測試面上分別畫出等間距的網(wǎng)格將網(wǎng)格編號確定測點(diǎn)位置,然后將換能器分別置于對應(yīng)測點(diǎn)上,逐點(diǎn)讀取相應(yīng)的聲時、波幅和頻率,并量取測試距離平面圖(b)立面圖平面對測法示意圖平面斜測法適用于當(dāng)構(gòu)件只有一對相互平行的測試面時可采用對測和斜測相結(jié)合的方法。在測位兩個相互平行的測試面上分別畫出網(wǎng)格線可在對測的基礎(chǔ)上進(jìn)行交叉斜測斜測法立面圖鉆孔檢測法當(dāng)測距較大時可采用鉆孔或預(yù)埋管測法;檢測時在測位預(yù)埋聲測管或鉆出豎向測試孔??捎脙蓚€徑向振動式換能器分別置于兩測孔中進(jìn)行測試

(a)平面圖(b)立面圖鉆孔法示意圖超聲法一般可通過對混凝土聲學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和分析來判別混凝土的缺陷超聲法判別混凝土的缺陷混凝土聲學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算測區(qū)混凝土聲時(或聲速)、波幅、頻率測量值的平均值(mX)和標(biāo)準(zhǔn)值(SX)應(yīng)按下式計(jì)算:Xi——第

i點(diǎn)的聲時(或聲速)、波幅、頻率的測量值;n——測區(qū)參與統(tǒng)計(jì)的測點(diǎn)數(shù)

測區(qū)中異常數(shù)據(jù)的判斷將一測區(qū)各測點(diǎn)的波幅、頻率或由聲時計(jì)算的聲速值由大到小按順序排列,將排在后面明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑將可疑數(shù)據(jù)中最大的一個(假定Xn)及其前面的數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算出mX及SX,并代入下面的公式計(jì)算出異常情況的判斷值(X0)式中:λ1——異常值判定系數(shù),查教材表4-1可得

比較判斷值(X0)與可疑數(shù)據(jù)的最大值(Xn)當(dāng)Xn≤X0時,Xn及排列于其后的各數(shù)據(jù)均為異常值,且去掉Xn,再用X1~Xn-1進(jìn)行計(jì)算和判別,直到判不出異常值為止;當(dāng)Xn>X0,應(yīng)再將Xn+1放進(jìn)去重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算和判別X0=mx-λ1sx

測區(qū)中某些測點(diǎn)的聲時值(或聲速值)、波幅值(或頻率值)被判為異常值時,可結(jié)合異常測點(diǎn)的分布及波形狀況確定混凝土內(nèi)部存在不密實(shí)區(qū)和空洞的范圍空洞尺寸估算原理不密實(shí)區(qū)和空洞范圍的判別

如被測部位只有一對可供測試的表面,只能按空洞位于測距中心考慮,空洞尺寸可用下式計(jì)算:估算尺寸

回彈法檢測混凝土強(qiáng)度回彈法的定義回彈法是采用回彈儀,使其以一定的沖擊動能頂在混凝土沖擊桿,測出被反彈的距離,以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度的比值)作為強(qiáng)度指標(biāo)來推算混凝土強(qiáng)度的一種方法回彈法檢測混凝土強(qiáng)度回彈值的大小取決于沖擊能量相關(guān)的回彈能量,而回彈能量主要取決于被測混凝土的彈塑性性能

設(shè)回彈儀的動能為E式中:

A1——

使混凝土產(chǎn)生塑性變形的功

A2——

使混凝土彈擊桿及彈擊錘產(chǎn)生彈性變形的功

A3——

彈擊錘在沖擊過程中和指針在移動過程中因摩擦損耗的功

A4——

彈擊錘在沖擊過程中和指針在移動過程中克服空氣阻力的功

A5——

混凝土產(chǎn)生塑性變形時增加自由表面所損耗的功

A6——

由于混凝土構(gòu)件的顫動和彈擊桿于混凝土表面移動損耗的功回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的原理

由于A3、A4、A5、A6一般很小,當(dāng)混凝土構(gòu)件具有足夠剛度且沖擊過程中儀器始終緊貼混凝土表面時,均可忽略不計(jì)在一定的沖擊能量作用下,A2的彈性變形接近為常數(shù)。因此彈回距離主要取決于混凝土的塑性變形混凝土的強(qiáng)度越低,則塑性變形越大,消耗于產(chǎn)生塑性變形的功越大,彈擊錘所獲得的回彈功能越小,回彈距離相應(yīng)越小,從而回彈值越小,反之亦然因此,只要測得混凝土結(jié)構(gòu)的回彈值,就可由已建立的公式或曲線換算出構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度回彈法檢測混凝土強(qiáng)度是對常規(guī)檢測的一種補(bǔ)充施工階段,如構(gòu)件拆模、預(yù)應(yīng)力張拉或移梁、吊裝時,回彈法可作為評估混凝土強(qiáng)度的依據(jù)回彈法的使用前提,是要求被測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異,例如遭受化學(xué)腐蝕或火災(zāi)、硬化期間遭受凍傷等或內(nèi)部存在缺陷時,不能用回彈法評定混凝土強(qiáng)度回彈法使用原則回彈法測定混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基本依據(jù),是回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)性。該相關(guān)性可以用基準(zhǔn)曲線“fcu-R“(或經(jīng)驗(yàn)公式)的形式予以確定,通常稱之為測強(qiáng)曲線測強(qiáng)曲線是回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ),在實(shí)際工程中,一般利用采集的回彈值與碳化深度值等相關(guān)檢測數(shù)據(jù),對照測強(qiáng)曲線,即可進(jìn)行查詢或計(jì)算混凝土強(qiáng)度的推定值因此,提高回彈法檢測精度往往從測強(qiáng)曲線的角度著手回彈法的測強(qiáng)曲線注:δ代表測強(qiáng)曲線的平均相對誤差,er代表測強(qiáng)曲線的相對標(biāo)準(zhǔn)差。名稱統(tǒng)一曲線地區(qū)曲線專用曲線定義

由全國有代表性的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊。通過大量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線

由本地區(qū)有代表的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊,通過較多的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線

由與構(gòu)建混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試塊,通過一定數(shù)量的破損與非破損試驗(yàn)所建立的曲線適用范圍

適用于無地區(qū)曲線或?qū)S们€時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

適用于無專用曲線時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件后結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

適用于檢測與該構(gòu)件相同構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度誤差δ≤±15%er≤18%δ≤±14%er≤17%δ≤±12%er≤14%測強(qiáng)曲線的三種類型

測強(qiáng)相關(guān)曲線回歸方程選取試樣→布置測區(qū)→測量回彈值→測量碳化深度回彈法的檢測流程單個檢測法

適用于單獨(dú)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測批量檢測法

適用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下,各項(xiàng)條件基本一致且齡期相近的一批同類構(gòu)件抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu)件總數(shù)的30%且不少于10件,同時要求測區(qū)數(shù)量不得少于100個選取試樣

對一般構(gòu)件,測區(qū)數(shù)不少于10個(《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011))當(dāng)受檢構(gòu)件數(shù)量大于30個且不需要提供單個構(gòu)件推定強(qiáng)度或受檢構(gòu)件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于3m,其測區(qū)數(shù)可適當(dāng)減少,但不少于5個相鄰測區(qū)間距不宜過大,一般控制在2m內(nèi),測區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m等L≥3m≤2m20cm構(gòu)件上回彈測區(qū)的布置示意圖布置測區(qū)

一般來說,每一測區(qū)應(yīng)讀取16個回彈值

每一測區(qū)的兩個測面用回彈儀各彈擊8個點(diǎn)

測點(diǎn)宜在測區(qū)范圍內(nèi)均勻布置,相鄰兩測點(diǎn)的凈距離不宜小于20mm,測點(diǎn)距外露鋼筋的距離不宜小于30mm測試回彈值碳化是在二氧化碳和水分的作用,砼表層的CaOH轉(zhuǎn)化成碳酸鈣硬殼?;貜椫惦S碳化深度增大而增大檢測方法利用酚酞酒精遇到堿性物質(zhì)變色的化學(xué)原理數(shù)量:測點(diǎn)數(shù)不應(yīng)小于構(gòu)件測區(qū)數(shù)的30%,并取其平均值作為該構(gòu)件每測區(qū)的碳化深度值測量碳化深度回彈值的計(jì)算平均值的計(jì)算:剔除測區(qū)的3個最大值和3個最小值,然后將余下的10個回彈值取均值作為該測區(qū)的平均回彈值

當(dāng)回彈儀于非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時,應(yīng)修正回彈法的數(shù)據(jù)處理Rm——測區(qū)平均回彈值,精確至0.1

Ri——第i個測點(diǎn)的回彈值

Rmα

——為非水平方向測區(qū)的平均回彈值Raα——為非水平方向測區(qū)回彈值的修正值當(dāng)回當(dāng)回彈儀于水平方向檢測混凝土澆筑表面或澆筑底面時,測區(qū)的平均回彈值應(yīng)修正當(dāng)回彈儀為非水平方向且測試面為混凝土的非澆筑側(cè)面,先進(jìn)行彈擊角度修正,后再進(jìn)行側(cè)面修正

計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值根據(jù)每個測區(qū)平均回彈值(Rm)和平均碳化深度值(dm),查閱由專用曲線、地區(qū)曲線或統(tǒng)一曲線編制的測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表,得出構(gòu)件第

i個測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度均值和標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)測區(qū)數(shù)量,強(qiáng)度均值采用單個檢測法或抽樣檢測法采用單個檢測法,且構(gòu)件測區(qū)數(shù)小于10個時,以測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的最小值作為構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度推定值當(dāng)測區(qū)數(shù)為10個及以上時,還應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土強(qiáng)度的推算

——各測區(qū)強(qiáng)度換算值的平均值(MPa),精確至0.1MPa——測區(qū)數(shù);對于單個檢測的構(gòu)件,取該構(gòu)件的測區(qū)數(shù)

對于批量檢測的構(gòu)件,取被抽檢構(gòu)件的測區(qū)數(shù)之和——各測區(qū)強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差(MPa),精確至0.01MPa——構(gòu)件第

i個測區(qū)強(qiáng)度換算值

構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值是指相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中混凝土抗壓強(qiáng)度值,其值可根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算單個檢測法測量混凝土強(qiáng)度當(dāng)構(gòu)件測區(qū)數(shù)小于10個時,以測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的最小值作為構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度推定值,即:當(dāng)構(gòu)件測區(qū)中混凝土強(qiáng)度出現(xiàn)小于10.0MPa時,應(yīng)按下式確定當(dāng)構(gòu)件測區(qū)數(shù)不小于10個時,應(yīng)按下列公式計(jì)算——構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值——最小的測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值

超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度,是目前我國使用較廣的一種結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度非破損檢驗(yàn)方法超聲回彈綜合法超聲回彈綜合法的特點(diǎn)減少混凝土齡期和含水率的影響使得超聲法和回彈法互相彌補(bǔ)提高測試精度當(dāng)按單個構(gòu)件檢測時,應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測區(qū),每個構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個對同批構(gòu)件按批抽樣檢測,抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批件的30%,且不少于10件,每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個對長度小于或等于2m的構(gòu)件,測區(qū)數(shù)可適當(dāng)減少,不應(yīng)不少于3個測區(qū)布置規(guī)定測區(qū)回彈值及聲速值的測量原則回彈值的計(jì)算超聲回彈綜合法中回彈值的測試和計(jì)算與回彈法檢測混凝土強(qiáng)度相同結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)測區(qū)應(yīng)注明編號,記錄測區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況后超聲測試非同一測區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值,在計(jì)算強(qiáng)度換算值時不得混用超聲回彈綜合法檢測構(gòu)件強(qiáng)度的注意事項(xiàng)超聲與回彈測點(diǎn)布置示意及檢測現(xiàn)場超聲測點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)測量超聲聲時值時,應(yīng)保證換能器與混凝土耦合良好測試的聲時值應(yīng)精確至0.1μs,聲速值應(yīng)精確至0.01km/s在每個測區(qū)內(nèi)的相對測試面上,應(yīng)各布置3個測點(diǎn),且發(fā)射和接收換能

器的軸線應(yīng)在同一軸線上超聲聲速值的測量與計(jì)算

測區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式計(jì)算:當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測試時,測區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式修正:式中

β——超聲測試面聲速修正系數(shù)。當(dāng)在混凝土澆注面的頂面及底面

測試時,β=1.034;在混凝土側(cè)面測試時,β=1聲速值的計(jì)算

va=βV——超聲測距,mm——測區(qū)平均聲時值,μs——分別為測區(qū)中3個測點(diǎn)的聲時值l

tmt1,t2,t3

粗骨料為卵石時粗骨料為碎石時混凝土強(qiáng)度推定

當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所采用的材料及其齡期與制訂測強(qiáng)曲線所采用的材料及其齡期有較大差異時,應(yīng)采用同條件立方體或從測區(qū)中混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度修正,試件數(shù)量不應(yīng)少于4個

此時,測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以下列修正系數(shù)

采用同條件立方體試件修正時:

采用混凝土芯樣試件修正時:鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度鉆芯法是利用鉆機(jī),從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣以檢測混凝土強(qiáng)度或觀察混凝土內(nèi)部質(zhì)量的一種典型的半破損檢測方法鉆芯取樣鉆芯法的特點(diǎn)(a)鉆取過程(b)芯樣、、

對立方體試塊的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生懷疑結(jié)構(gòu)中混凝土因水泥、砂石等質(zhì)量較差,或因施工、養(yǎng)護(hù)不良發(fā)生了質(zhì)量問題結(jié)構(gòu)檢測部位的表層和內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異,或者在使用期間遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi),硬化期間遭受凍害的混凝土使用多年的建筑物或構(gòu)筑物中的混凝土結(jié)構(gòu),如加固改造的需要對施工有特殊要求的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件鉆芯法適用情況鉆芯位置的選擇→芯樣尺寸的確定→鉆芯數(shù)量的確定→芯樣的加工鉆芯位置的選擇鉆芯位置應(yīng)盡量選在構(gòu)件受力較小的部位選擇混凝土強(qiáng)度具有代表性的部位設(shè)法避免主筋、預(yù)埋件和管線的位置選擇便于鉆芯機(jī)安裝與操作的部位芯樣的鉆取與加工芯樣尺寸的確定一般根據(jù)檢測的目的選取合適尺寸的鉆頭,確定芯樣的尺寸鉆芯數(shù)量的確定單個構(gòu)件一般不少于3個,批量檢驗(yàn)不宜少于15個、、

芯樣的加工為減少混凝土強(qiáng)度檢測的偏差,鋸切后的芯樣試件需進(jìn)行編號,并進(jìn)行加工修補(bǔ)應(yīng)檢測平均直徑、高度、垂直度和平整度等幾何尺寸,只有在尺寸符合規(guī)范要求時方能進(jìn)行抗壓試驗(yàn),否則為無效芯樣芯樣編號(a)芯樣加工設(shè)備(b)試驗(yàn)芯樣芯樣試件應(yīng)在自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)確定潮濕狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度時,芯樣試件宜在20℃±5℃的清水中浸泡(40~48)h,從水中取出后立即進(jìn)行試驗(yàn)芯樣抗壓強(qiáng)度計(jì)算抗壓強(qiáng)度的計(jì)算與混凝土強(qiáng)度的推算混凝土強(qiáng)度的推算對于單個構(gòu)件或單個構(gòu)件的局部區(qū)域:應(yīng)按有效芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值中的最小值確定該構(gòu)件的強(qiáng)度代表值對于檢測批的混凝土強(qiáng)度推定值:應(yīng)計(jì)算推定區(qū)間推定區(qū)間上限值和下限值的公式計(jì)算

上限值:

下限值:

平均值:

標(biāo)準(zhǔn)差:

鉆芯修正法對間接測強(qiáng)法進(jìn)行鉆芯修正時,宜采用修正量的方法。芯樣試件數(shù)和取芯位置應(yīng)符合:直經(jīng)100mm芯樣數(shù)不少于6個,小直徑芯樣數(shù)不少于9個采用無損檢測法時,鉆芯位置應(yīng)與間接檢測法相應(yīng)測區(qū)重合采用間接檢測法對結(jié)構(gòu)構(gòu)件有損傷時,鉆芯位置應(yīng)在相應(yīng)測區(qū)附近鉆芯修正及修正量Δf計(jì)算公式劈裂抗拉芯樣試件宜使用直徑為100mm的芯樣,且其直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍劈裂抗拉強(qiáng)度值計(jì)算公式:劈裂抗拉強(qiáng)度檢測ft,cor——芯樣試件劈裂抗拉強(qiáng)度值(MPa),精確至0.01MPaFt——芯樣試件劈裂抗拉試驗(yàn)的破壞荷載(N)At——芯樣試件劈裂面面積(mm2)βt——芯樣試件強(qiáng)度換算系數(shù),取0.95芯樣劈裂抗拉強(qiáng)度測試1―劈裂加載夾具2―加載設(shè)備3―芯樣4―劈裂加載夾檢測批混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度的推定值

上限值:下限值:平均值:

標(biāo)準(zhǔn)差:

抗折強(qiáng)度檢測鉆芯法可用于確定構(gòu)件的混凝土抗折強(qiáng)度推定值抗折芯樣試件直徑宜為100mm、長度為400mm,且其直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍芯樣試件應(yīng)在自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行抗折試驗(yàn)鉆芯法確定單個構(gòu)件抗折強(qiáng)度推定值時,試件數(shù)量不應(yīng)少于3個鉆芯法確定構(gòu)件混凝上抗折強(qiáng)度代表值時,芯樣試件數(shù)量宜為3個,應(yīng)取芯樣試件抗折強(qiáng)度值的算術(shù)平均值作為構(gòu)件混凝土抗折強(qiáng)度代表值

鉆芯法確定單個構(gòu)件的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度推定值時,芯樣試件的數(shù)量不少于3個,按芯樣試件混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值中最小值確定

鉆芯法確定構(gòu)件混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度代表值時,芯樣試件數(shù)為3個,取芯樣試件劈裂抗拉強(qiáng)度算術(shù)平均值作為劈裂抗拉強(qiáng)度代表值鋼筋銹蝕檢測鋼筋銹蝕直接使鋼筋截面積減小,使鋼筋的承載力下降產(chǎn)生應(yīng)力集中,造成疲勞破壞銹蝕后體積增大2~3倍,使混凝土開裂,結(jié)構(gòu)耐久降低鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響鋼筋銹蝕原因鹽害:砼中鋼筋表面的氯離子超過一定濃度時,鋼筋表面的鈍化膜破壞,使得鋼筋開始腐蝕膨脹造成混凝土的龜裂或崩落中性化(砼碳化):CO2和H2O與砼中堿性物質(zhì)緩慢化學(xué)反應(yīng),砼逐漸碳化達(dá)或超過保護(hù)層厚度鋼筋表面“鈍化膜”破壞,水分和腐蝕物質(zhì)通過砼中毛細(xì)孔侵入鋼筋表面,鋼筋開始銹蝕

去掉混凝土保護(hù)層后露出銹蝕的鋼筋,觀察鋼筋的銹蝕情況,再測定鋼筋因銹蝕造成的橫截面積損失率和質(zhì)量損失率的方法,此方法稱作截面法和失重法定義:驗(yàn)前稱重,并計(jì)算鋼筋的表面積將試驗(yàn)鋼筋放置模擬混凝土孔隙液中一段時間后,取出

鋼筋測量銹積率和失重率檢測步驟:鋼筋銹蝕的直接檢測方法

銹積率的標(biāo)定方法為用玻璃紙繪出鋼筋表面的銹蝕面積,然后將其復(fù)印在方格紙上,計(jì)算銹蝕面積,即:

失重率的標(biāo)定方法為:將鋼筋通過酸洗把銹蝕產(chǎn)物洗掉,用兩根光亮鋼筋作為空白對照試驗(yàn),在干燥器中烘干、稱重,計(jì)算鋼筋的失重率即:——鋼筋失重率(%)——空白試驗(yàn)用的兩個鋼筋的初始質(zhì)量(g)——空白試驗(yàn)用的兩個鋼筋經(jīng)過酸洗后的質(zhì)量(g)——試驗(yàn)鋼筋的初始質(zhì)量(g)——試驗(yàn)后鋼筋的質(zhì)量(g)MW01、W02W1、W2W0W根據(jù)實(shí)測鋼筋直徑、保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度、碳化深度、氯離子含量等,綜合考慮構(gòu)件來定鋼筋的銹蝕情況綜合分析法:鋼筋銹蝕的無損檢測方法通過測定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學(xué)特性來確定混凝土中鋼筋銹蝕程度或速度。一般常見的電化學(xué)檢測法主要有半電池電位檢測法和混凝土電阻率法兩種通過測量電阻、電磁、熱傳導(dǎo)、聲傳播等物理特性的變化分析鋼筋的銹蝕情況;主要包括:電阻棒法、射線法、聲發(fā)射探測法、紅外熱像法以及基于磁場的檢測方法等物理法:電化學(xué)法:半電池電位法采用“銅+硫酸銅飽和溶液”半電池,與“鋼筋+混凝土”半電池構(gòu)成一個全電池系統(tǒng)通過測定兩塊半電池參考電極的電位差評定混凝土中鋼筋的銹蝕程度半電池電位檢測法鋼筋銹蝕電位檢測原理圖混凝土電阻率法(a)原理圖(b)檢測儀通過混凝土電阻率測試儀的兩個外側(cè)探頭對混凝土施加外部電流,電流通過混凝土孔液中的離子承載,進(jìn)而測量兩個內(nèi)側(cè)探頭之間潛在的電位差推算混凝土的電阻率鋼筋的銹蝕速度狀態(tài)由混凝土電阻率的高低來判斷,混凝土電阻率測試值越高,則發(fā)展速度越慢,擴(kuò)散能力弱;反之同理氯離子濃度檢測氯離子作為混凝土拌合料的組分進(jìn)入混凝土,包括水泥中含的氯化物、某些工程使用的海砂中的氯化物、拌合水中氯化物、化學(xué)外加劑中的氯化物等環(huán)境中的氯離子通過混凝土宏觀或微觀缺陷侵入混凝土,如我國沿海地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子含量較內(nèi)陸地區(qū)高混凝土中氯離子來源氯離子腐蝕機(jī)理混凝土中鋼筋的腐蝕是電化學(xué)腐蝕,其先決條件是表面去鈍化,而氯離子是很強(qiáng)的去鈍化劑

氯離子腐蝕梁

氯離子腐蝕柱

在鋼筋銹蝕過程中,氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池,而且加速電池作用的過程Cl-與Fe2+相遇生成FeCl2,Cl-使Fe2+消失,從而加速陽極反應(yīng)

而生成的FeCl2是可溶性,在向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散時遇到OH-,生成俗稱“褐銹”的Fe(OH)2(沉淀),遇孔隙液中的水和氧很快又轉(zhuǎn)化成其他形式的銹FeCl2與生成Fe(OH)2后,同時釋放出Cl-,新的Cl-又向陽極區(qū)遷移,帶出更多的Fe2+氯離子含量檢測流程測區(qū)設(shè)置

對鋼筋銹蝕電位評定標(biāo)度值為3、4、5的主要構(gòu)件或受力部位,布置測區(qū)測定混凝土中氯離子含量及其分布,每一被測構(gòu)件測區(qū)數(shù)不宜少于3個,每一測區(qū)取粉鉆孔數(shù)不宜少于3個取樣方式混凝土中的氯離子含量可采用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取不同深度的混凝土粉末樣品的方法通過化學(xué)分析進(jìn)行測定氯離子含量檢測的取樣深度應(yīng)不小于鋼筋保護(hù)層厚度,取樣方法分為鉆孔取樣(粉末狀)和鉆芯取樣(圓柱狀)

鉆孔取粉使用沖擊鉆在混凝土表面鉆孔,鉆孔前先確定鋼筋位置鉆孔取粉應(yīng)分層收集,每層深度可取10mm至鋼筋保護(hù)層厚度,也可根據(jù)需求調(diào)整取粉間隔(如需要鋼筋周圍氯離子含量)使用鉆頭側(cè)面的標(biāo)尺桿控制鉆孔深度用硬塑料管和塑料袋收集粉末,每一深度使用不同塑料袋收集,每層采集后,用毛刷將殘留粉末清理干凈,避免粉末混雜同一測區(qū)相同深度不同孔的粉末可收集在一起,重量不應(yīng)少于25克采集粉末后,塑料袋應(yīng)立即封口保存,注明測區(qū)、測孔編號及深度;取樣結(jié)束后,對取樣孔及時進(jìn)行修復(fù)

取樣示意圖

取樣現(xiàn)場圖

鉆芯取樣

現(xiàn)場采用內(nèi)徑24mm的鉆芯機(jī)進(jìn)行取芯:鉆芯機(jī)就位并安放平穩(wěn)后,應(yīng)將鉆芯機(jī)固定或手持固定鉆芯機(jī)在未安放鉆頭前,檢查鉆芯機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),鉆芯機(jī)軸線應(yīng)調(diào)整到與被鉆取芯樣的混凝土表面垂直鉆芯機(jī)通電后,轉(zhuǎn)動操作手柄使鉆頭慢慢接觸混凝土表面,待鉆頭入槽穩(wěn)定后方可施壓鉆頭鉆到預(yù)定深度后,反向轉(zhuǎn)動操作手柄,將鉆頭提升到混凝土表面,然后停電停水從鉆孔中取出芯樣在稍微晾干后,應(yīng)標(biāo)上清晰標(biāo)記,送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行破碎、粉末、過篩,芯樣在運(yùn)送時避免污染鉆芯后所留下的孔洞應(yīng)及時進(jìn)行修補(bǔ),以保證其后續(xù)的正常工作

取樣方式對比取樣方案取樣深度取樣效率破壞程度修補(bǔ)效率設(shè)備要求取粉不易控制(沖擊振動干擾取樣深度)較低(鉆取過程中粉塵易流失)取相同質(zhì)量樣品破壞較大易修補(bǔ)低(常規(guī)鋰電池沖擊鉆即可)取芯易控制(芯樣取出后切割加工)高(離心磨機(jī)處理芯樣,樣品損耗較小)取相同質(zhì)量樣品破壞較小易修補(bǔ)較高(采用混凝土取芯機(jī)取樣、離心磨機(jī)研磨)混凝土氯離子含量檢測的取樣流程(a)鋼筋位置定位(c)取芯機(jī)取芯(b)測區(qū)電位測試(d)離心機(jī)研磨(e)芯樣分層切割(f)芯樣編號檢測方法

電位滴定法根據(jù)《混凝土中氯離子含量檢測技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T322)

,檢測方法如下:取砂漿粉末磨細(xì)置于三角燒瓶中,加入硝酸溶液,劇烈振搖,浸泡24h后,以快速定量濾紙過濾,獲取濾液移取濾液于燒杯,加蒸餾水和淀粉溶液,杯內(nèi)放入電磁攪拌器開動攪拌器并插入指示電極及參比電極,兩電極與電位測量儀連接,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液緩慢滴定,記錄電勢和滴定管讀數(shù)接近等當(dāng)量點(diǎn),應(yīng)分次定量緩慢滴加硝酸銀溶液,此時應(yīng)繼續(xù)滴入硝酸銀溶液,直至電勢趨向變化平緩;計(jì)算達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)時硝酸銀溶液消耗的體積V11同條件下,空白試驗(yàn)的步驟應(yīng)為:在干凈的燒杯中加入蒸餾水和硝酸溶液,其余步驟相同,同時記錄電勢和對應(yīng)的硝酸銀溶液用量,計(jì)算出達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)時硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積V12

硬化混凝土中酸溶性氯離子含量應(yīng)按下式計(jì)算:

已知配合比時,硬化混凝土中酸溶性氫離子含量占膠凝材料質(zhì)量的百分比應(yīng)按下式計(jì)算:——硬化混凝土中酸溶性氯離子占砂漿質(zhì)量的百分比(%)

——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);——20mL濾液達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)所消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)——空白試驗(yàn)達(dá)到等當(dāng)量點(diǎn)所消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)——砂漿樣品質(zhì)量(g)——浸樣品的硝酸溶液用量(mL)——電位滴定時提取的濾液量(mL)WACl-CAgNO3V11V12GV1V2——硬化混凝土中酸溶性氯離子占膠凝材質(zhì)量的百分比(%)——分別為混凝土配合比中每立方米混凝土的膠凝材料用量(kg)、1111砂用量(kg)、用水量(kg)

WBCl-mB

、ms

、mw

直接滴定法

根據(jù)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)檢測技術(shù)規(guī)范》(JTS/T236)檢測混凝土中砂漿的氯離子總含量,檢測方法如下:用小錘除去混凝土試樣中石子部分,將砂漿研碎成粉狀,置于烘箱中烘2h,取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱取砂漿試樣,倒入三角燒瓶,加入稀硝酸,蓋瓶塞浸泡,以水泥全部溶解為度,其間搖動三角燒瓶,然后過濾用移液管量取兩份濾液置于三角錐瓶,每份加入硝酸銀溶液,根據(jù)估算的氯離子含量增減;分別用硫氰酸鉀溶液滴定,滴定時激烈搖動溶液,滴至紅色能維持5s時為終點(diǎn)必要時加入(3~5)滴10%鐵礬溶液以增加水泥中Fe3+P,VV1GV2V3氯離子對鋼筋銹蝕影響程度的評定標(biāo)準(zhǔn)氯離子含量(占水泥含量的百分比)<0.150.15~0.40.4~0.70.7~1.0≥1.0評定標(biāo)準(zhǔn)12345誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性很小不確定可能誘發(fā)鋼筋銹蝕會誘發(fā)鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕活化氯離子含量的評判標(biāo)準(zhǔn)氯離子總含量應(yīng)按下式計(jì)算,結(jié)果取兩次測定結(jié)果的算術(shù)平均值——砂漿樣品中氯離子總含量——硝酸銀、硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)——加入濾液試樣中的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量(ml)——滴定時消耗的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量(ml)——砂漿樣品質(zhì)量(g)——每次滴定時提取的濾液量(ml)——浸樣品的水量(ml)混凝土內(nèi)鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測

混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層是指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離,與混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性有直接的關(guān)系相關(guān)概念與重要性檢測原理按照《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T152)的規(guī)定,鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的檢測有非破損方法和局部破損法兩類

鋼筋保護(hù)層厚度不足或偏厚,會使鋼筋與混凝土不能很好地協(xié)同工作非破損方法電磁感應(yīng)法:利用電磁感應(yīng)原理,通過測量感應(yīng)電磁場的梯度變化,分析確定鋼筋的位置、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑等參數(shù)雷達(dá)法:通過發(fā)射和接收到的毫微秒級電磁波來檢測混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件中間距、混凝土保護(hù)層厚度局部破損法鑿開鋼筋表面的混凝土,用游標(biāo)卡尺測量鋼筋表面至構(gòu)件混凝土表面的垂直距離,即為此鋼筋的保護(hù)層厚度——精度高,但對構(gòu)件損害大——精度較高鋼筋探測儀使用期間的標(biāo)定校準(zhǔn)需要在無外界磁場干擾的情況下使用專用的標(biāo)定塊進(jìn)行標(biāo)定塊由一根直徑16mm的普通鋼筋垂直澆鑄在長方體無磁性塑料塊內(nèi),距四個側(cè)面分別15mm、30mm、60mm、90mm標(biāo)定塊(單位:mm)結(jié)合設(shè)計(jì)資料,了解結(jié)構(gòu)鋼筋布置狀況儀器的標(biāo)定校準(zhǔn)保護(hù)層厚度檢測前期準(zhǔn)備鋼筋保護(hù)層厚度現(xiàn)場檢測操作查閱設(shè)計(jì)資料,確定鋼筋的種類和直徑確定測區(qū)的位置按單個構(gòu)件檢測:根據(jù)尺寸大小均勻布置,每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于3個,對于最大尺寸大于5m的構(gòu)件,適當(dāng)增加測區(qū)數(shù)量對于抽樣檢測的被測試件:抽樣試件數(shù)不少于同類構(gòu)件30%,且不少于3件,測區(qū)布置原則與單個構(gòu)件的布置原則一致測區(qū)應(yīng)均勻分布,相鄰兩測區(qū)的間距不宜小于2m測區(qū)表面應(yīng)清潔、平整,避開接縫、蜂窩、預(yù)埋件等部位對構(gòu)件上每一測區(qū)應(yīng)檢測不少于10個測點(diǎn),且測點(diǎn)間距應(yīng)小于保護(hù)層測試儀傳感器長度鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測的流程將保護(hù)層測試儀傳感器在構(gòu)件表面平行移動,當(dāng)儀器顯示值最小時,傳感器正下方即是所測鋼筋的位置

找到鋼筋位置后,將傳感器在原處左右轉(zhuǎn)移一定角度,儀器顯示最小值時傳感器長軸線的方向即為鋼筋的走向確定鋼筋位置與走向每一測點(diǎn)宜讀取2~3次穩(wěn)定讀數(shù),取其平均值

對于缺少資料,無法確定鋼筋直徑的構(gòu)件,應(yīng)首先測量鋼筋直徑對鋼筋直徑的測量宜采用5~10次測讀,剔除異常數(shù)據(jù),求其平均值的測量方法讀取數(shù)據(jù)檢測構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度平均值應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量部位各測點(diǎn)混凝土厚度實(shí)測值,按下式進(jìn)行計(jì)算:

式Dni——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測量部位測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度,精確至0.1mm

n——檢測構(gòu)件或部位的測點(diǎn)數(shù)鋼筋保護(hù)層厚度平均值檢測數(shù)據(jù)處理檢測構(gòu)件的混凝土保護(hù)層厚度特征值Dne應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算:式中:sD——測量部位測點(diǎn)保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差,精確至0.1mm

kp——判定系數(shù)值鋼筋保護(hù)層厚度判定系數(shù)n10~1516~14≥25kp1.6951.6451.595鋼筋保護(hù)層厚度特征值根據(jù)檢測構(gòu)件或部位的鋼筋保護(hù)層厚度特征值Dne與設(shè)計(jì)值

Dnd的比值,按規(guī)定確定鋼筋保護(hù)層厚度評定標(biāo)度鋼筋保護(hù)層厚度的評定標(biāo)準(zhǔn)評定標(biāo)度Dne/Dnd對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響1<0.95影響不顯著2(0.85,0.95]有輕度影響3(0.70,0.85]有影響4(0.55,0.70]有較大影響5≤0.55鋼筋易失去堿性保護(hù),發(fā)生銹蝕鋼筋混凝土保護(hù)層厚度評定標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)的超聲波探傷檢測鋼結(jié)構(gòu)的超聲探傷原理超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處,并由一截面進(jìn)入另一截面時,在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來檢查零件缺陷的一種方法。具體分為反射法和穿透法脈沖反射法定義:指根據(jù)射入被檢測試件內(nèi)部超聲波脈沖波的反射波的情況來檢測試件缺陷的方法,分為缺陷回波法,底波高度法,多次底波法缺陷回波法缺陷回波法是反射法的基本方法,它是根據(jù)儀器示波屏上顯示的缺陷波形進(jìn)行判斷的方法判別方法:當(dāng)被測工件中無缺陷存在時,超聲波可順利傳播到達(dá)底面,檢測圖形中只有表示發(fā)射脈沖T及底面回波B兩個信號缺陷回波法判斷構(gòu)建缺陷底波高度法判別方法:依據(jù)底面回波(B)的高度變化判斷試件缺陷情況,當(dāng)試件的材質(zhì)和厚度不變時,底面回波高度基本不變。如果試件內(nèi)存在缺陷,底面回波高度會下降甚至消失底波高度法判斷構(gòu)件缺陷多次底波法判別方法:若鋼部件內(nèi)存在小缺陷,則由于缺陷的反射和散射而增加了超聲能量的損耗,底面回波次數(shù)減少,同時各次底面回波高度依次衰減的規(guī)律被打亂,顯示缺陷回波適用對象:厚度小、形狀簡單、探測面與底面平行的試件(a)無缺陷

(b)小缺陷

(c)大缺陷多次底波法判斷構(gòu)件缺陷穿透法是根據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透鋼部件之后的能量變化來判斷內(nèi)部缺陷的一種方法穿透法探傷的靈敏度不如脈沖反射法高,且受工件形狀影響較大,較適宜檢查成批生產(chǎn)的工件穿透法判斷構(gòu)件缺陷穿透法

超聲探傷在焊縫裂紋識別中的應(yīng)用我國大跨斜拉橋、懸索橋的鋼橋面板隨時間增加出現(xiàn)了不同程度的疲勞開裂問題,如廣東虎門大橋、江陰長江大橋、廈門海滄大橋等疲勞裂紋的萌生受到多種因素的影響,比如隨機(jī)分布的焊接缺陷、局部應(yīng)力集中、焊接殘余應(yīng)力等疲勞裂紋為結(jié)構(gòu)性損傷,危害性大,一旦萌生將迅速擴(kuò)展,超聲波探傷技術(shù)是鋼橋疲勞裂紋檢測常用的無損檢測方法之一鋼橋焊縫超聲波檢測超聲波檢測要求與步驟焊縫缺陷超聲波檢測中,最常用的是A型顯示的超聲脈沖反射法原理:脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上,探頭發(fā)出的超聲波脈沖進(jìn)入材料傳播,遇到缺陷后,部分反射能量沿原途徑返回探頭,探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖,經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度,即可測定缺陷的位置和大致尺寸探頭檢驗(yàn)位置示意圖探傷檢測前,應(yīng)首先了解工件的結(jié)構(gòu)特征、焊接方法、焊縫種類、坡口形式及背面襯墊、溝槽等實(shí)際情況根據(jù)不同質(zhì)量要求,檢驗(yàn)等級劃分為A、B、C三級鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量的超聲波探傷檢驗(yàn)等級應(yīng)根據(jù)工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、焊接方法、受力狀態(tài)選擇;無特別規(guī)定時,檢驗(yàn)等級宜選用B級鋼結(jié)構(gòu)中T形接頭、角接接頭的超聲波檢測,除用平板焊縫中提供的各種方法外,宜使聲束垂直于該焊縫中的主要缺陷探傷檢測等級

檢測方法備注A級檢驗(yàn)采用一種角度探頭在焊縫的單面單側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn),只對允許掃查到的焊縫截面進(jìn)行探測,一般不需要作橫向缺陷的檢驗(yàn)當(dāng)母材厚度大于50mm時,不得采用A級檢驗(yàn)B級檢驗(yàn)宜采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn),對整個焊縫截面進(jìn)行探測母材厚度大于100mm時,應(yīng)采用雙面雙側(cè)檢驗(yàn);當(dāng)受構(gòu)件的幾何條件限制時,可在焊縫的雙面單側(cè)采用兩種角度

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