• 无损检测技术的应用，已遍及建筑、交 通、水利、电力、地矿、铁道等系统的 建设工程质量检测与评估，正如国际上 权威人士早就预言的¡ °混凝土工程应用 无损检测技术程度，是标志着一个国家 对结构工程验收和质量检测技术的高低 ¡ ±，正说明了发展无损检测技术的必要 性和实际意义。
无损检测技术的特点
回弹仪的类型、构造及工作原理
类型 名 称 冲击能量 主要用途
小型
L型
0.735J
中型
摆式 大型
N型
P型 M型
2.207J
0.883J 29.40J
小型构件及刚度稍差的混 凝土或胶凝制品 、烧结材 料和陶瓷 普通混凝土构件
轻质建筑材料、砂浆、饰 面等、低强胶凝制品 大型实心块体、机场跑道 及公路面的混凝土
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• ②弹击锤的冲击长度Lp • 指弹击锤脱钩的瞬间，弹击锤与弹击 杆两撞击面之间的距离，其值应为 75mm。 • 弹击锤的冲击长度即弹击拉簧的拉伸 长度，也是刻度尺“0‖到“100‖之间 的距离。 • Lp>75mm，回弹值略偏低；Lp<75mm，回 弹值略偏高；但对钢砧率定值的影响 不大 。
回弹法的原理示意图
x l
• 当重锤被拉到冲击前的起始状态时，若 重锤的质量等于１，则这时重锤所具有 的势能e为：
1 e Es l 2 2
• 混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，其恢 复力使重锤弹回，当重锤被弹回到x位置 时所具有的势能ex为：
1 ex E s x 2 2
• 所以重锤在弹击过程中，所消耗的能量 Δ e为：
• 回弹仪工作状态
75mm
弹击锤脱钩前的状态
弹击锤脱钩后的状态
61.5mm
• 2、影响回弹仪检测性能的主要因素 • ⑴机芯主要零件的装配尺寸 • 机芯主要装配尺寸是指：弹击拉簧的工作长度 L0，弹击锤的冲击长度Lp以及弹击锤的起跳位 置。 • ①弹击拉簧的工作长度L0 • 拉簧座后端沿口至弹击锤挂簧孔边缘大面间的 距离。 • L0>61.5mm，回弹值偏高；L0<61.5mm，回弹值 偏低。但对钢砧率定值基本没有影响。
• 目前普遍应用 于混凝土强度 检测的中型回 弹仪是一种指 针直读的直射 锤击式仪器， 其构造如图所 示。
• 仪器工作时，随着对回弹仪施压，弹击 杆徐徐向机壳内推进，弹击拉簧被拉伸 ，使联接弹击拉簧的弹击锤获得恒定的 冲击的能量e，当仪器水平状态工作时， 其冲击能量e可由下式计算：
1 1 2 e E s l 0.785 752 / 1000 2.207 J 2 2
结构混凝土强度非破损检测
• 非破损检测混凝土强度的方法，是以检 测的物理量与混凝土标准强度之间的相 关性为基本依据，按相关的数学关系式 推定结构混凝土的实际强度或现场强度 。目前，我国已制订的技术规程有回弹 法、超声回弹综合法、钻芯法和拔出法 ，上述技术已得到了推广使用。
回弹法的发展历程
• 1948年瑞士施米特(E.Schmidt)发明了回弹仪 • 我国自50 年代中期开始采用回弹法测定现场混 凝土抗压强度 ，1966年3月出版了《混凝土强 度的回弹仪检测技术》一书 。 • 1985年颁布了《回弹法评定混凝土抗压强度技 术规程》(JGJ23-85)，1992年修订为行业标准 ：《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-92) ，现行版本号为JGJ/T23-2001。
• ⒈无损于材料、结构的组织和使用性能； • ⒉可以直接在试体或结构上，对质量或强度进 行重复、全面的检测，弥补了因各种因素影响 造成材料试件与结构物质量差别的缺点； • ⒊选用不同的方法，检测和判别结构表层和内 部的质量或损伤，操作简便、迅速； • ⒋随着信息处理技术的发展，有利于实现在线 检测和生产自动化。
回弹法检测混凝土强度
福建省建筑科学研究院 陈松
主要内容
• • • • • • • • 前言-混凝土无损检测技术 回弹法的发展历程 回弹法的基本原理 回弹仪的类型、构造及工作原理 回弹仪的操作、保养及检定 检测技术及数据处理 结构或构件混凝土强度的计算 回弹法检测混凝土强度的影响因素
前言-混凝土无损检测技术
• 混凝土无损检测技术是以电子学、物理 学、计算机技术为基础的测试仪器，直 接在材料试体或结构物上，非破损地测 量与材料物理、力学、结构质量有关的 物理量，藉材料学、应用力学、数理统 计和信息分析处理等方法，确定和评价 材料和结构的弹性、强度、均匀性与密 实度等的一种新兴的测试方法。
• 结构混凝土无损检测技术工程应用，主 要有结构混凝土的强度、缺陷和损伤的 诊断测试，而钢筋的位置、直径和保护 层厚度，以及钢结构焊缝质量检测也得 到比较广泛的应用，随着新技术的开发 ，结构水渗漏、气密性和保温性能、钢 筋腐蚀程度的检测也日益得到重视。
Es l 2 Es x 2 x e e[1 ( ) 2 ] 2 2 l

令 R=x/l ，在回弹仪中，l为定值，所以R 与x成正比，称为回弹值。将R代入上式 得：
R 1 e / E ex / E
• 从上式中可知，回弹值R等于重锤冲击混 凝土表面后剩余的势能与原有势能之比 的平方根。简而言之，回弹值R是重锤冲 击过程中能量损失的反映。 • 能量主要损失在以下三个方面： • ⑴混凝土受冲击后产生塑性变形所吸收 的能量； • ⑵混凝土受冲击后产生振动所消耗的能 量； • ⑶回弹仪各机构之间的摩擦所消耗的能 量。
• 在具体的检测中，上述⑵⑶两项应尽可 能使其固定于某一统一的条件，例如， 试体应有足够的厚度，或对较薄的试体 予以加固，以减少振动；回弹仪应进行 统一的计量率定，使冲击能量与仪器内 摩擦损耗尽量保持统一等。因此，第一 项是主要的。 • 根据以上分析可以认为，回弹值通过重 锤在弹击混凝土的前后能 量变化，既反 映了混凝土的弹性性能，也反映了混凝 土的塑性性能。
回弹法的基本原理
• 回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹 击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并 测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值 （反弹距离与弹簧初始长度之比）作为 与强度相关的指标，来推定混凝土强度 的一种方法。由于测量在混凝土表面进 行，所以应属于一种表面硬度法，是基 于混凝土表面硬度和强度之间存在相关 性而建立的一种检测方法 。