混凝土结构的无损检测

一、概述
结构检测技术主要是为评价工程结构的质量，了解已有结构的可靠性能、掌握已有结构的特性，从而客观的评价该结构在使用期内是否安全可靠而得来的。它常常用于验证和鉴定结构的设计与施工质量，为处理质量事故和受灾结构提供依据，为使用已久的旧建筑无的鉴定提供数据，为制定加固和改建的合理方案提供技术支撑，为现场预制结构产品质量的检验与评定提供依据。
大量的结构试验都是在现场运用的，在现场的结构在经过检测后均要求继续使用，所以这类实验结构检测一般采用无损检测，用无损检测来对结构及构件的性能和质量状况作出评价。
二、混泥土的无损检测
所谓混凝土“无损检测”技术，就是要在不破坏结构构件的情况下，利用测试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量，而该物理量与混凝土质量之间有较好的相关关系，因此可通过获取的物理量去推定混凝土的质量(强度、混凝土缺陷等)。
三、回弹法
回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度结果来评定混凝土结构或构件强度的一种方法，它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利的影响，在工程上已得到广泛应用。
3.1、影响回弹法精确度的主要原因：
结构混凝土的保湿养护时间、结构表面光洁度、混凝土含气量、结构表面干湿程度、回弹仪精度、掺合料质量与掺量、砂率的大小、碳化深度测量的准确性以及回弹测强推定曲线的准确性等等。
结构混凝土在浇筑后即暴露于空气中，施工单位往往不注重养护，造成混凝土表面失水较快，而内部失水相对较慢，湿度对水泥水化反应有显著影响，如果湿度不够，水泥水化不能正常进行，甚至停止水化，不仅严重降低混凝土强度，而且使混凝土表面疏松，加快了混凝土的碳化，从而影响了混凝土回弹推定强度的准确性。
3.2回弹法的使用条件
回弹法一般不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在质量缺陷的混泥土构件的检测，当混泥土表面遭受了火灾、冻伤、受化学物质侵蚀时，也不能直接采用回弹法检测。回弹法检测混泥土强度，应按建设部标准《回弹法检测混泥土抗压强度技术规程》（jgj/t23）进行。在现行规范中使用条件有：
（1）材料和拌合用水符合国家有关现行标准的普通混泥土
(2）不掺合外加剂或及掺合非引气型外加剂
(3)自然养护或蒸气养护出池后经自然养护7d以上，且混泥土表面为干燥状态
(4)龄期为14～1000d，
(5)抗压强度为10～60ma；而且需具备测强曲线
3.3回弹法检测结构或构件须符合下列规定
（1）测试时回弹仪轴线必须垂直被测面，无论该被测面是斜面、平面、或者垂直于大地。
（2）批量检测适用于在相同的生产工艺条件下，混泥土强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类构件。
（3）对长度不小于4.5m的检测构件，其测区不少于10个，对长度小于4.5m的且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可以适当减少，但不少于5个。
3.4回弹法对测区及测点的要求：
（1）检测前应检查混泥土表面是否清洁、平整，不应有疏松、浮浆、油垢以及蜂窝、麻面，必要时可以用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留的粉末。
（2）回弹测区宜在构件范围内均匀分布，测区间距不应大于2m，离构件边缘不宜大于50cm,小于20cm。
（3）测区应避开外露刚劲、预埋件位置。
（4）测点不应在气孔和外露石子上。
四、回弹测试及回弹值计算
4.1回弹测试
回弹时先让弹击杆伸出套筒，然后垂直于测点表面，再把它缓慢压缩回套管内，当后盖螺栓触动挂钩后，重锤即发射冲击弹击杆，接着被回弹并带动指针指示出回弹值。由于回弹力的作用重锤又回跳一定距离，并带动滑动指针在刻度上显示出回弹值n（n=x/l×100%)。混凝土的强度越高，表面硬度越大，回弹值也越大。通过事先建立的混凝土强度与回弹值关系曲线（测强曲线）fcu～n，即可求得fcu。
4.2回弹值计算
测区回弹代表值应从该测区的16个回弹值中除去3个较大值和3个较小值,根据其余10个有效回弹值按下列公式计算：
=/10
式中r—测区回弹代表值,取有效测试数据的平均值，精确至0.1；
ri—第i个测点的有效回弹值。
非水平状态下测得的回弹值,应按下列公式修正：
=+
式中—修正后的测区回弹代表值；
—测试角度为α时的测区回弹修正值,按表回弹法规定采用。
4.3结构或构件混泥土强度的确定
当结构或构件中的测区数不少于10个时，各测区混凝土抗压强度换算值的平均值和
标准差应按下列公式计算：
第一步，构建强度平均值
=
式中
—结构或构件第i个测区的混凝土抗压强度换算值（mpa）；
—结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的平均值（mpa），精确至0.1mpa；
第二步,
=
—结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的标准差（mpa），精确至0.01mpa。
n—测区数。对单个检测的构件，取一个构件的测区数；对批量检测的构件，取被抽检构件测区数之总和。
第三步，强度推定方法
1、结构或构件混凝土抗压强度推定值结构或构件混凝土抗压强度推定值结构或构件混凝土压强度推定值，应按下列规定确定：
（1）当结构或构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0mpa 的值时,该构件的混凝土
抗压强度推定值取小于10mpa。
（2）当结构或构件中测区数少于10个时
=
（3）当结构或构件中测区数不少于10 个或按批量检测时
=-1.645
2、对按批量检测的构件，当一批构件的测区混凝土抗压强度标准差出现下列情况之一时，该批构件应全部重新按单个构件进行检测：
(1)一批构件的混凝土抗压强度平均值c
＜25.0mpa，标准差>4.50mpa；
(2)一批构件的混凝土抗压强度平均值c
= 25.0~50.0mpa，标准差>5.50mpa；
(3)一批构件的混凝土抗压强度平均值c
＞50.0mpa，标准差>6.50mpa。
五、结语
混凝土强度是混凝土质量控制的核心内容，是结构设计和施工的重要依据，是混凝土最重要的性能之一。由于施工控制不严，或施工过程中某些意外情况均可能影响混凝土的质量，或者在预留试块的取样、制作、养护、抗压试验等过程中发现有不符合相关技术规程或规范条文的情况，怀疑该批试块不能代表结构混凝土实际强度时，都可采用无损检测技术来检测和推定混凝土强度，作为结构混凝土合格与否的评定及验收依据。