黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文 1 第一章 绪 论
1.1 工程质量检测背景 随着经济建设迅速发展，我国建筑业也有巨大的突破。随着混凝土结构在基本理论和设计方法等方面深入研究，建筑物的结构设计和施工水平也有了很大的提高。混凝土强度无损检测技术的研究工作得到了广泛开展。与此同时，经济文化生活和城市进速的加快，建设速度以及建设规模日益增加，建筑质量问题日益突出。因此，人们对建筑物的安全性、适用性和耐久性的要求不断增强，在建筑结构类型不断创新的同时，工程结构质量检测技术也在不断改进。 在不断发展新技术的同时，工程结构质量的检测、鉴定评估与加固改造已成为人们急需解决的问题。在发达国家，房屋结构的新建与加固改造早已呈现前消后涨的趋势。例如：英国1979年用于建筑物维修、加固 改造业的投资是1965年的3.8倍；瑞典自1983年后，建筑业投资的50％以上用于在役建筑的诊断和维修加固改造业；丹麦用于加固改造与新建工程的投资比例己达到6：1。 事实上，一个国家的基本建设大体可分为：大规模新建、新建与维修加固改造并重、以加固改造为主的三个阶段。我国的基建行业尽管受宏观调控政策的影响，新建与加固改造的投资比例呈波浪式变化，但从总体上看，正逐步走出第二阶段，建设部的科研规划也据此进行了相应的调整。据保守估计，我国现有的60多亿平方米房屋建筑面积中，40％以上需要分期分批的进行鉴定、改造和加固。而工程结构质量检测、鉴定是加固改造必要的数据基础，对了解建筑物现有的承载能力、老化 、损伤程度、安全性，加固改造的可行性以及成本控制起着关键作用。 1.2 检测技术
检测技术是建筑物可靠性鉴定所依赖的重要工程技术，它们的开发和应用在相当程度上决定着可靠性鉴定的水平。 黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文 2 1.2.1检测内容深入化 除了材料强度、构件尺寸和破损状况、结构变形和位移等常规检测项目，当前检测技术所测试的内容已扩展到材料、构件、结构的其他几何、力学性状以及物理、化学性状，如混凝土材料的含水率、水泥含量、氯离子含量、PH值和抗渗性，混凝土内部钢筋的位置、直径和锈蚀状态等等，这些内容不仅涉及建筑物的安全性和适用性，也涉及建筑物的耐久性和使用寿命，检测内容的完善有助于人们更全面、 深入地了解和掌握建筑物的性能和状况，为建筑物的可靠性鉴定提供更充足的依据。 1.2.2 检测方法多样化
工程结构质量的检测方法发展迅速，有很多技术已不断创新、精进，被运用到实际现场检测当中，例如测试混凝土的回弹法、钻芯法、超声回弹综合法，测试混凝土缺陷的超声法，测试钢材和焊缝缺陷的超声法、射线法、磁粉法、渗透法和涡流法，测试构件表面稳定的辐射测温法等。这些方法较已有的方法具有更多的优点，它们的开发和应用将提高测试的精度，扩展测试内容，为提高检测质量提供了优越的保障。 1.2.3检测仪器智能化
集数据采集和分析于一体、功能齐全、操作简便的检测仪器，它们的开发和应用将提高测试的精度，扩展测试内容，为建筑物的检测提供更完备和先进工具，也使工程技术人员能够在更大的范围内，根据建筑物和环境的具体情况选择适宜的检测工具。
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3 第二章 混凝土强度检测技术分析 2.1回弹法 回弹法是利用回弹仪检测普通混凝土强度结构构件抗压强度的方法。 2.1.1基本原理
由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种关系，混凝土表面受到回弹仪的弹击将产生塑性变形和弹性变形，将弹性变形能量（剩余能量）与弹击能量（初始能量）之比定义为回弹值，这就是回弹仪的基本工作原理。
图2-1 回弹法原理示意图 2.1.2回弹法检测要点
（1）回弹仪结构示意图：
图2-2 回弹仪结构示意图 黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文
4 （2）回弹仪的校准： ① 水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量应为2.207J； ② 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处； ③ 在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上，回弹仪的率定值应为80±2。 （3）测区及测点布置： ① 当按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，每个构件上的测区数不应少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。 ② 对同批构件按批抽样检测时，被测构件应随机抽取，抽样数不应少于同批构件的30％且不应少于10件，每个构件上的测区数不应少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。
图2-3 回弹值测量示意图 图2-4 回弹法弹击角度示意图 （4）构件的测区，应满足下列要求： ① 测区宜布置在构件混凝土浇筑方向两个对称的侧面，也可选在一个可测的侧面； ② 测区均匀布置，相邻两测区的间距不应大于2m内； ③ 测区应避开钢筋密集区和预埋件； ④ 测区尺寸宜为200mm×200mm； ⑤ 检测面应清洁、平整。不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除杂物和磨平不平整处，且清除残留粉尘。 黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文 5 （5）回弹值检测与计算： ① 测量回弹值应在每个测区弹击16点；每个测点的回弹值，测读精确度至1。 ② 测区回弹代表值应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，其余10个有效回弹值应按下式计算：
R= 101110iiR （2-1） 式中 R——测区回弹代表值，取有效检测数据的平均值，精确到0.1； iR——第i个测点的有效回弹值。
表2-1 非水平方向的弹击—角度修正（修正表） 测试 角度 Ra R 回弹仪向上 回弹仪向下
+90° +60° +45° +30° -30° -45° -60° -90° 20 -6.0 -5.0 -4.0 -3.0 +2.6 +3.0 +3.5 +4.0 25 -5.5 -4.5 -3.8 -2.8 +2.3 +2.8 +3..3 +3.8 30 -5.0 -4.0 -3.5 -2.5 +2.0 +2.5 +3.0 +3.5 35 -4.5 -3.8 -3.3 -2.3 +1.8 +2.3 +2.8 +3.3 40 -4.0 -3.5 -3.0 -2.0 +1.5 +2.0 +2.5 +3.0 45 -3.8 -3.3 -2.8 -1.8 +1.3 +1.8 +2.3 +2.8 50 -3.5 -3.0 -2.5 -1.5 +1.0 +1.5 +2.0 +2.5 注：当测试角度等于0°时，修正值为0；R小于20或大于50，分别按20或50查表 表2-2 浇筑面和地面弹击—浇筑面修正（修正表） 测 试 面 R或Ra 顶 面Rta 地 面Rba
20 +2.5 -3.0 25 +2.0 -2.5 30 +1.5 -2.0 35 +1.0 -1.5 黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文 6 40 +0.5 -1.0 45 0 -0.5 50 0 0 注：1.R或Ra小于20或大于50时，分别按20或50查表； 2.1.3 结构混凝土抗压强度的计算及推定
（1）测区混凝土抗压强度换算值按下式计算： 0.008362.449,0.0054810midccuiaifR （2-2）
式中 ,ccuif——第i个测区混凝土抗压强度换算值（MPa），精确到0.1 MPa； （2）测区混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差应按下式计算：
,11ccunccuif
imfn
（2-3）
2
2
,11ccuccunccuif
iffnmsn
（2-4）
式中 ,ccuif——结构或构件第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa），精确至0.1 MPa；
ccufm——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0.1 MPa；
ccuf
s——结构或构件第i个测区混凝土抗压强度换算值的标准差
（MPa），精确至0.01 MPa； n ——测区数。 （3）当结构或构件中测区数少于10个时，混凝土抗压强度推定值取测区强度最小值：
,,minccuecuff （2-5）
式中 ,minccuf——结构或构件最小的测区混凝土抗压强度换算值（MPa），精确至0.1 MPa； 黑龙江建筑职业技术学院材料学院毕业论文 7 （4）当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时，按下式推定强度：
,1.645cccucucueff
fms （2-6）
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，该批构件应全部按单个构件进行强度推定：
① 一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值ccufm＜25.0MPa，标准差ccuf
s＞4.50MPa。
② 一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值ccufm=25.0～50.0MPa，标准差ccufs＞5.50MPa。 ③ 一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值ccufm＞50.0MPa，标准差ccuf
s＞6.50MPa。
2.1.4回弹法测强度的注意事项
回弹法测强得到的混凝土强度推定值，不能参加强度评定。《混凝土结构工程施工及验收规范》规定：当混凝土试件强度评定不合格时，可采用非破损或局部破损的检测方法，按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定，并作为处理的依据。 同时该规范要求评定结构构件的混凝土强度应采用标准试件的混凝土强度，即按标准方法制作的边长为150mm的标准尺寸的立方体试件，在温度为20士3℃，相对湿度为90％以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期时按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度标准值。 所以，用回弹法测得的混凝土强度换算值、平均值、标准差及强度推定值不能参加混凝土抗压强度的评定。只能作为是否应进行处理的依据。 2.2 超声回弹综合法
超声回弹综合法：采用低频超声波检测仪和标准动能为2.207J的回弹仪，在结构或构件混凝土同一测区分别测量声时(t)及回弹值(R)，利用已建立的测强公式，推算测区混凝土强度值(fccu)的一种方法。