混凝土外观缺陷及超声测缺作业指导书Word文档格式.docx
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当遇下列情况之一时应进行相应构件的内部缺陷检测
①委托方要求:
②混凝土外观质量检测中,混凝土表面存在修补痕迹或严重质量缺陷:
③人防工程口部、防护密闭段、采光井、水封井、防毒防爆井等有防护密闭要求的部位,未一次整体浇筑混凝土:
④后浇带、施工缝不符合《人民防空工程施工及验收规范》GB50134的规定。
行。
六、检测前准备
6.1收集资料
了解工程概况,结构型式,成型工艺等情况,收集《施工组织设计》《施工日志》等相关工程资料。
6.2制定检测方案,确定设备
7、检测方法
7.1外观缺陷检测
检验方法:
观察,检测技术处理方案
现浇结构外观质量缺陷
名称
现象
严重缺陷
一般缺陷
露筋
构件内钢筋未被混凝土包裹而外漏
纵向受力钢筋有露筋
其他钢筋有少量露筋
蜂窝
混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露
构件主要受力部位有蜂窝
其他部位有少量蜂窝
孔洞
混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度
构件主要受力部位有孔洞
其他部位有少量孔洞
夹渣
混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度
构件主要受力部位有夹渣
其他部位有少量夹渣
疏松
混凝土中局部不密实
构件主要受力部位疏松
其他部位有少量疏松
裂缝
裂缝从混凝土表面延伸至混凝土内部
构件主要受力部位有影响结构性能或使用功能的裂缝
其他部位有少量不影响结构性能或使用功能的裂缝
连接部位缺陷
构件连接处混凝土有缺陷或连接钢筋、连接件松动
连接部位有影响结构传力性能的缺陷
连接部位有基本不影响结构传力性能的缺陷
外形缺陷
缺棱掉脚、棱角不直、翘曲不平、飞边凸肋等
清水混凝土构件有影响使用功能或装饰效果的外形缺陷
其他混凝土构件有不影响使用功能的外形缺陷
外表缺陷
构件表面麻面、掉皮、起砂、沾污
具有重要装饰效果的清水混凝土构件有外表缺陷
其他混凝土构件有不影响使用功能的外表缺陷
7.2内部缺陷检测
7.2.1裂缝深度检测
(1)平面检测法
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。
平测时应在裂缝的被测部位,以不同的测距,按跨缝和不跨裂缝布置测点(布置测点时应避开钢筋的影响)进行检测,其检测步骤为:
①不跨缝的声时测量:
将T和R换能器置于裂缝附近同一侧,以两个换能器内边缘间距1’等于100、150、200、250mm……,分别读取声时值(ti),绘制“时——距”坐标图,或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程:
li=a+bti
每测点超声波实际传播距离li=1’+|a|
式中:
li—第i点的超声波实际传播距离(mm);
1’—第i点的R、T换能器的内边缘间距(mm);
a—“时——距”图中1’轴的截距或回归直线方程的常数项(mm)。
不跨缝平测的混凝土声速值为:
V=(1n’-11’)/(tn-t1)(km/s)
(1)
或V=b(km/s)
(2)
1n’、11’——第n点和第1点的测距(mm);
tn、t1——第n点和第1点读取的声时值(us)
b——回归系数
②跨缝的声时测量
将T、R换能器分别置于以裂缝为对称的两侧,1’取100、150、200mm……分别读取声时值ti0,同时观察首波相位的变化。
③平测法检测,裂缝深度应按下式计算:
(3)
(4)
li——不跨缝平测时第i点的超声波实际传播距离(mm);
hci——第i点计算的裂缝深度值(mm);
——第i点跨缝平测时的声时值(us);
mhc——各测点计算裂缝深度的平均值(mm);
n——测点数;
④裂缝深度的确定
跨缝测量中,当在某测距发现首波反相时,可用该测距及两个相邻的测量值按式(3)计算hci值,取此三点hci的平均值作为该裂缝的深度值(hc)
跨缝测量中如难于发现首波反相,则以不同测距按式(3)、式(4)计算hci及其平均值mhc。
将各测距l’与mhc相比较,凡测距l’小于mhc和大于3mhc,应剔除该组数据,然后取余下hci的平均值,作为该裂缝的深度值hc。
⑵双面斜测法
①当结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面时,可采用双面穿透斜测法检测。
测点布置如下图,将T、R换能器分贝置于两测试表面对应测点1、2、3…的位置,读取相应声时值ti、波幅值Ai及主频率
。
②裂缝深度判定:
当T、R换能器的连线通过裂缝,根据波幅、声时和主频的突变,可以判定裂缝深度以及是否在所处断面内贯通。
⑶钻孔对测法
钻孔对测法适用于大体积混凝土,预计深度在500mm以上的裂缝检测。
被检测混凝土应允许在裂缝两侧钻测试孔。
所钻测试孔应满足下列要求:
孔径应比所用换能器直径大5~10mm;
孔深应不小于比裂缝预计深度深700mm。
经测试如浅于裂缝深度,则应加深钻孔;
对应的两个测试孔(A、B),必须始终位于裂缝两侧,其轴线应保持平行;
两个对应测试孔的间距宜为2000mm,同一检测对象各对测孔间距应保持相同;
孔中粉末碎屑应清理干净;
如下图,宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的孔,通过B、C两孔测试无裂缝混凝土的声学参数。
裂缝深度检测应选用频率为20~60kHz的径向振动式换能器。
测试前应先向孔中注满清水,然后将T、R换能器分别置于裂缝两侧的对应孔中,以相同高程等间距(100~400mm)从上到下同步移动,逐点读取声时、波幅和换能器所处的深度。
以换能器所处深度(h)与对应的波幅值(A)绘制h-A坐标图。
随换能器位置的下移,波幅逐渐增大,当换能器下移至某一位置后,波幅达到最大并基本稳定,该位置所对应的深度是裂缝深度值hc。
7.2.2不密实区和空洞检测
测试方法选择
根据被测构件时间情况,选择布置换能器。
①当构件具有两对互相平行的测试面时,可采用对测法。
在测试部位两对互相平行的测试面上,分别画出等间距的网格(网格间距:
工业与名用建筑为100~300mm,其它大型结构物可适当放宽),并编号确定对应的测试位置。
②当构件只有一对相互平行的测试面时,可采用对测和斜测相结合的方法。
在测位两个相互平行的测试面上分别画出网格线,可在对测的基础上进行交叉斜测。
③当测距较大时,可采用钻孔或预埋管测法。
在测位预埋声测管或钻出竖向测试孔,预埋管内径或钻孔直径宜比换能器直径大5~10mm,预埋管或钻孔间距宜为2~3m,其深度可根据测试需要确定。
检测时可用两个径向振动式换能器分别置于两测孔中进行测试,或用一个径向振动式与一个厚度振动式换能器,分别置于测孔中和平行于测孔的侧面进行测试。
⑵数据处理
测位混凝土声学参数的平均值(
)和标准差(
)应按下式计算:
(5)
(6)
式中
-第i点的声学参数测量值;
-参与统计的测点数。
异常数据可按下列方法判别:
①将测位各测点的波幅、声速或主频值由大至小按顺序分别排列,即X1≥X2≥…≥Xn≥Xn+1……将排在后面明显小的数据视为可疑,再将这些可疑数据中最大的一个(假定Xn)连同其前面的数据按式(5)、式(6)计算出mx及sx值并按下式(7)计算异常情况的判断值(X0):
X0=mx-λ1sx(7)
式中λ1按表取值。
将判断值(X0)与可疑数据的最大值(Xn)相比较,当Xn不大于X0时,则Xn及排列于其后的各数据均为异常值,并且去掉Xn,再用X1~Xn-1进行计算和判别,直至判不出异常值为止;
当Xn大于X0时应再将Xn+1放进去重新进行计算和判别;
②当测位中判出异常测点时,可根据异常测点的分布情况,按下式(8)、(9)进一步判别其相邻测点是否异常:
X0=mx-λ2sx(8)
X0=mx-λ3sx(9)
式中λ2、λ3按表取值。
当测点布置为网格状时取λ2;
当单排布置测点时(如在声测孔中检测)取λ3。
注:
若保证不了耦合条件的一致性则波幅值不能作为统计法的判据。
当测位中某些测点的声学参数被判为异常值时,可结合异常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的位置及范围。
当判定缺陷是空洞,可按规范附录C估算空洞的当量尺寸。
7.2.3混凝土结合面质量的检测
适用于前后两次浇筑的混凝土之间接触面的结合质量检测,可采用対测法和斜测法。
测试前应查明结合面的位置及走向,明确被测部位及范围,构件的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面的测试条件。
⑴测点的布置
①使各测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位;
②各对T-R1(声波传播不经过结合面)和T-R2(声波传播经过结合面)换能器连线的倾斜角测距应相等。
③测点的间距视构件尺寸和结合面外观质量情况而定,宜为100~300mm。
按布置好的测点分别测出各测点的声时、波幅和主频道。
⑵数据处理及判断
①将同一测位各测点声速、波幅和主频道分别进行统计和测定。
②当测点数无法满足统计法判断时,可将T-R2的声速、波幅等声学参数与T-R1进行比较,若T-R2的声学参数比T-R1显著低时,则该点可判断为异常测点。
③当通过结合面的某些测点的数据被判为异常,并查明无其他因素影响,可判定混凝土结合面在该部位结合不良。
7.2.4表面损伤层检测
检测时,根据构件的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布置测位;
构件被测表面应平整并处于自然干燥状态,且无接缝和饰面层。
表面损伤层检测宜选用频率较低的厚度振动式换能器。
测试时T换能器应耦合好,并保持不动,然后将R换能器依次耦合在间距30mm测点位置上,读取相应的声时值,并测量每次T、R换能器内边缘之间的距离。
每一测位的测点数不得少于6个,当损伤层较厚时,应适当增加测点数。
当构件损伤厚度不均匀时,应适当增加测位数量。
⑶数据处理及判断
求损伤和未损伤混凝土的回归直线方程:
用各测点的声时值ti和相应测距值li绘制“时——距”坐标图。
由图可得到声速改变所形成的转折点,该点前、后分别表示损伤和未损伤混凝土的l与t相关直线。
用回归分析方法分别求出损伤、未损伤混凝土与的回归直线方程:
损伤混凝土lf=a1+b1tf
未损伤混凝土la=a2+b2ta
式中lf——拐点前各测点的测距(mm),对应于图中的l1、l2、l3;
tf——对应于图中l1、l2、l3的声时(μs)t1、t2、t3;
la——拐点后各测点的测距(mm),对应于图中的l4、l5、l6;
ta——对应于图中l4、l5、l6的声时(μs)t4、t5、t6;
a1、b1、a2、b2——回归系数,即图中损伤和未损伤混凝土直线的截距和斜率。
损伤层厚度应按下式计算:
l0=(a1b2-a2b1)/(b2-b1)
式中hf——损伤层厚度(mm)。
7.2.5检测步骤
⑴现场检测准备
①搜集工程相关的资料。
复核方案计算
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- 混凝土 外观 缺陷 超声 作业 指导书