桥梁无损检测

1 路面平整度试验

1.1 试验目的

连续式平整度仪法用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。

1.2 试验要求

通过试验,要求掌握用连续平整度仪测定路面平整度的试验方法和数据处理。

1.3 仪器设备

连续式平整度仪

标准长度为3m,前后两组轮的轴间距离为3m。中间为一个3m长的机架,机架可缩短或折叠,前后各有4个行走轮,机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱,检测箱可采用显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。测定轮上装有位移传感器,自动采集位移数据。

测定间距为10cm,每一计算区间的长度为100m,100m输出一次结果。机架头装有一牵引钩及手拉柄,可用人力或汽车牵引。

1.4 试验步骤

1.4.1 试验要点

(1)选择测试路段路面测试地点。

(2)将连续式平整度测定仪置于测试路段路面起点上。

(3)在牵引汽车的后部,将平整度的挂钩挂上后,放下测定轮,启动检测器及记录仪,随即启动汽车,沿道路纵向行驶,横向位置保持稳定,并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。如检测设备中某项仪表发生故障,即停车检测。牵引平整度仪的速度应均匀,速度宜为5km/h,最大不得超过12km/h。

在测试路段较短时,亦可用人力拖拉平整度仪测定路面的平整度,但拖拉时应保持匀速前进。

1.4.2 结果处理

1.5 注意事项

牵引平整度仪的速度应均匀,速度宜为5km/h,最大不得超过12km/h。

1.6 试验报告

2 路面抗滑性能试验(摆式仪法)

2.1 试验目的

该试验主要用摆式摩擦系数测定仪(摆式仪)测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值,用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。

2.2 试验要求

通过试验,要求掌握摆式仪测定抗滑值的试验方法和数据处理,同时了解其它测定抗滑性能方法(手动铺砂法、电动铺砂法和激光构造深度仪测定路面构造深度;摩擦系数测定车测定路面横向力系数)。

2.3 仪器设备

1、摆式仪:摆及摆的连接部分总质量为(1500±30)g;摆动中心至摆的重心距离为(410±5)mm;测定时摆在路面上滑动长度为(126±1)mm;摆上橡胶片端部距摆动中心的距离为508mm;橡胶片对路面的正向静压力为(22.2±0.5)N。

2、橡胶片:尺寸为6.35mm×25.4mm×76.2mm,橡胶质量应符合表1的要求。当橡胶片使用后,端部在长度方向上磨损超过1.6mm或边缘在宽度方向上磨耗超过3.2mm,或有油污染时,即应更换新橡胶片。新橡胶片应先在干燥路面上测10次后再用于测试。橡胶片的有效使用期为1年。

2.4 试验步骤

1 ) 检查摆式仪的调零灵敏情况,并定期进行仪器的标定。

2 ) 对测试路段按随机取样方法,测点应选在行车车道的轮迹带上,距路面边缘不应小于1m,并用粉笔作出标记。

3 ) 仪器调平

将仪器置于路面测点上,并使摆的摆动方向与行车方向一致。②转动底座上的调平螺栓,使水准泡居中。

4 ) 调零

放松上、下两个紧固把手,转动升降把手,使摆升高能自由摆动,旋紧紧固把手。 将摆向右运动,使摆上的卡环进入开关槽,放开释放开关,摆即处于水平位置,并把指针抬至与摆杆平行处。

按下释放开关,使摆向左带动指针摆动,当摆达到最高位置后下落时,用左手将摆杆接住,此时指针应指向零。若不指零时,可稍旋紧或放松摆的调节螺母使指针指零。

5) 校核滑动长度

用扫帚扫净路面表面,并用橡胶刮板清除摆动范围内路面上的松散粒料。

让摆自由悬挂,提起摆头上的举升柄,使摆头上的滑溜块升高。放松紧固把手,使摆缓缓下降。当滑块上的橡胶片刚刚接触路面时,即将紧固把手旋紧,使摆头固定。

提起举升柄,使摆向右运动。然后手提举升柄使摆向左运动,直至橡胶片边缘刚刚接触路面。在橡胶片的外边摆动方向设置标准尺,尺的一端正对准该点。用手提起举升柄,使滑溜块向上抬起,使摆至左边,使橡胶片返回落下再一次接触地面,橡胶片两次同路面接触点的距离应在126mm(即滑动长度)。若滑动长度不符合,则升高或降低仪器底正面的调平螺丝来校正,但需调平水准泡,而后,将摆和指针置于水平释放位置。

6) 用喷壶的水浇洒试测路面,并用橡胶刮板刮除表面泥浆。

7) 再次洒水,并按下释放开关,使摆在路面滑过,指针即可指示出路面的摆值。但第一次测定,不做记录。右手提起举长柄使滑溜块升高,将摆向右运动,并使摆杆和指针重新置于水平释放位置。

8) 重复7的操作测定5次,并读记每次测定的摆值, 5次数值中最大值与最小值的差值不得大于3BPN。如差数大于3BPN时,并再次重复上述操作,至符合规定为止。取5次测定的平均值作为每个测点路面的抗滑值(即摆值FB),取整数,以BPN表示。

9) 在测点位置上用路表温度计测记潮湿路面的温度,精确至1℃。 10) 按以上方法,同一处平行测定不少于3次,3个测点均位于轮迹带上,测点间距3~5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。每一处均取3次测定结果的平均值作为试验结果,精确至1BPN。

11) 结果处理

抗滑值的温度修正

当路面温度为T时测得的值为FBT,必须按下式换算成标准温度20℃的摆值FB20: FB20=FBT+ΔF 式中:FB20——换算成标准温度20°时的摆值,BPN; FBT——路面温度时测得的摆值,BPN; T——测定的路表潮湿状态下的温度; ΔF——温度修正值,按表2选用。

表2 温度修正值

2.5 注意事项

3 回弹法检测检测混凝土强度 3.1实验目的:

掌握回弹法测强曲线的建立方法;检测桥梁的下部结构强度。

3.2 检测仪器

回弹仪型

3.3检测方法

桥墩的强度检测采用无损检测技术,利用回弹法测定混凝土强度。

测区选择:桥墩自上而下,每10cm为一个测区。地面线为80cm处, 50cm处为水位线附近。如图2.5所示。

回弹值测量:检测时,回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。测点在测区范围均匀分布,每个测区记录16个回弹值,每一回弹值读数估读至1。

回弹值计算:计算测区平均回弹值,从16个数据中剔除3个最大值和3个最小值,余下10回弹值求平均值,精确至0.1。

将回弹值换算为砼强度时,宜采用下列方法:

(1)有实验条件时,宜通过试验建立实际的测强曲线,但测强曲线仅适用于材料质量,成型、养护和龄期等条件基本相同的砼。

(2)当无足够的试验数据或相关推定式不够满足时,按下式推算砼抗压强度: Rn=0.025N2

Rn—水泥砼的抗压强度,MPa; N—测区砼平均回弹值

桥墩强度的确定:本次检测取墩帽测区3个,盖梁测区3个,墩身测区10个,按不同测区数按下列公式计算构件强度:

n<10个时: n≥10时:fcu

fcu=Rn,min =f-1.645s

式中: fcu—强度推定值

f—测区平均值,f=

∑R

i=1

n

n,i

n

s

—测区标准差,3.4 注意事项

1 )注意回弹法检测的适用条件

回弹法测强度的误差比较大,因此对比较重要的构件或结构物强度检测必须慎重使用。 符合下列条件的混凝土才能采用全国统一测强曲线进行测区混凝土强度换算。 混凝土采用的材料、拌合用水符合现行国家标准采用普通成型工艺。采用符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的钢模、木模及其他材料的模板。

自然养护或蒸汽养护出池后经过自然养护7d以上,且混凝土表面为干燥状态。 龄期为14~1000d,抗压强度为10~60Mpa。

2 )测试前必须进行回弹仪的率定试验(在仪器行业,对仪器的校准测定称为率定。即校准、标定。)回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性,只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC 为60 ±2 的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,其平均率定值应为80 ±2 ,否则回弹仪必须进行调整或校验。在单个构件检测中,一般只需测试前进行率定即可,但在大批量检测时,由于受现场灰粉及回弹仪自身稳定性等因素的影响,随着工作时间的延长,回弹仪的工作状态逐渐低于标准状态。有时一个批量检测项目检测前后回弹仪率定值的差异较大,从而导致测试结果偏低。因此,在大批量检测时,应随身携带标准钢砧,以便随时进行率定检测,适时更换,从而保证检测结果的精确性。

3 )测区选择要正确

检测构件布置测区时,相邻两测区的间距应控制在2 m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0. 5 m且不宜小于0. 2 m;测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面,并选在对称的两个可测面上,如果不能满足这一要求时,也可选在一个可测面上,

但一定要分布均匀,在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时,则不宜布置测区,因为薄壁构件在弹击时产生的振动,会造成回弹能量的损失,使检测结果偏低。如果必须检测,则应加以可靠支撑使之有足够的约束力时方可检测。

4 )测试动作要规范,切忌随意操作

回弹法本身是一种科学的操作方法,国家也专门制定了相应的规程,不容许操作人员随意操作。回弹的精度也取决于操作人员用力是否合适和均匀,是否垂直于结构或构件的表面,是否规范操作。但实际检测中却很少有人严格按照标准规定的技术要求进行检测操作,责任心不强,敷衍了事,这样的检测将带来较大的测试误差,无法保证回弹质量,为此,应加强检测人员的职业道德素养,提高检测责任心,也只有如此,才能真正提高回弹法的检测精度。

5)消除测试面因素的影响

《规程》规定:用于回弹检测的混凝土构件,表面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件,回弹前必须有砂轮磨平,否则结果偏低。在测试面达到清洁、平整的前提下,还需注意混凝土表层是否干燥,混凝土的含水率会影响其表面的硬度,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此,混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大,对于潮湿或浸水的混凝土,须待其表面干燥后再进行测试。建议采用自然干燥的方式。禁止采用热火、电源强制干燥,以防混凝土面层被灼伤,影响检测精度。

6 )注意碳化深度的测试取值

碳化深度值的测量准确与否与回弹值一样,直接影响推定混凝土强度的精度。在碳化深度的测试中,注意其深度值应为垂直距离,而非孔洞中呈现的非垂直距离。孔洞内的粉末和碎屑一定要清除干净之后再测量,否则将难以区分已碳化和未碳化的界线,造成较大的测试误差。测量碳化深度值时最好用专用测量仪器,不能采用目测方法。还有一种情况应特别注意,在检测已用粉刷砂浆覆盖的构件碳化深度时,由于测试面受水泥砂浆的充填渗透影响,其表层含碱量较高,而用于碳化测试的酚酞酒精溶液遇碱即变红,极易使人产生视觉误差,认为其碳化深度值很小。如果认真观察测试孔,可发现外表层颜色较深,而孔内混凝土所变的颜色较浅,这颜色较浅部分的厚度即为混凝土实际的碳化深度。这一点细微的差别,检测人员一定要注意区分。

7)注意混凝土回弹值的修正

近年来,随着城市泵送混凝土使用的普及,采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土温度值将明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大,粗骨料粒径较小,砂率增加,混凝土的砂浆包裹层偏厚,表面硬度较低所致。因此在运用回弹法检测混凝土强度时,必须要事先了解到施工单位浇注混凝土的方式,并注意修正。另外,当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则将造成计算错误,影响对混凝土强度的推定。

8 )测试异常时,需与钻芯法配合使用现行的工程施工中,普遍采用胶合板面的大模板,此种模板密闭性能极好但不透气,振捣过程中产生的气泡聚集在混凝土表面和大模板之间,不易排出,致使拆模后在混凝土表面存在大量的微小气孔,使混凝土表面不是很密实,如果混凝土养护跟不上,混凝土表面将不能有效地进行水化反应,不仅有粉化现象,而且混凝土碳化深度较大,造成混凝土表面强度低。如我市某一框架结构商住楼,在使用回弹仪抽检三层剪力墙混凝土时发现,全部抽检构件混凝土表面强度都比较低,只达到原设计强度等级的67 %。经查施工技术资料,该工程的混凝土配合比以及使用的原材料均不存在问题,施工

单位混凝土搅拌后的管理也比较到位,遂用钻芯法取样复检,芯样上观察,混凝土表层10 mm 较疏松。内层较为坚硬,芯样检测结果是实际混凝土抗压强度符合原设计强度等级,从而避免了一次误判。

3.5检测数据

碳化深度值测量

碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞,其深度应大于混凝土碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净,并不得用水擦洗。同时,用1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘,当已碳化和未碳化界限清楚时,再用深度工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,测量不少于3次,求平均值。每次读数精确至0.5mm。本次碳化深度测量值为3mm。

5超声-回弹综合法混凝土强度

5.1 实验目的

1)通过该试验应达到以下目的:

了解回弹仪的基本构造,掌握回弹仪的正确使用方法; 熟练掌握非金属超声仪的使用方法;

处理回弹值及超声声时值结果,掌握对被测混凝土构件的抗压强度综合评定方法; 培养结构试验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。

5.2 主要仪器与设备

1.HT—225混凝土回弹仪; 2.DJUS-05非金属超声波仪;

3.打磨工具、耦合剂以及计算器等。

三、 实验步骤

1.回弹仪的使用及率定操作; 2.选取构件及构件测区处理;

A)测区布置应符合: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;对长度小于或等于2m的构件其测区数量可适当减少但不应少于3个。

B)测区布置在构件混凝土浇灌方向的侧面;测区均匀分布相邻两测区的间距不宜大于2m;测区避开钢筋密集区和预埋件;测区尺寸为200mm×200mm;测试面应清洁平整干燥不应有接缝饰面层浮浆和油垢并避开蜂窝麻面部位必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处并搞净残留粉尘。

C)结构或构件上的测区应注明编号并记录测区位置和外观质量情况;结构或构件的每一测区宜先进行回弹测试后进行超声测试,且回弹值和超声声速值必须一一对应。

根据混凝土强度的测区要求,本次试验梁长度为1.1m,小于2m,可知测区数量应满足小于10个但不应少于3个的要求,具体数量根据梁的实际情况定。测区尺寸拟定为100mm×100mm。测区注明编号并记录测区位置。

回弹值的测量

用回弹仪测试时宜使仪器处于水平状态测试混凝土浇灌方向的侧面。如不能满足这一要求也可非水平状态测试或测试混凝土浇灌方向的顶面或底面。对构件上每一测区的两个相对测试面各弹击点每一测点的回弹值测读精确至1.0。相邻两测点的间距一般不小于30mm,测点距构件边缘或外露钢筋铁件的距离不小于50mm且同一测点只允许弹击一次。计算测区平均回弹值时应从该测区两个相对测试面的16个回弹值中剔除3个最大值和最小值然后将余下的10个回弹值按下列公式计算。

Rm=∑Ri

i=110

式中:Rm为测区平均回弹值,计算至0.1;Ri为第i个测点的回弹值。 非水平状态测得的回弹值应按下列公式修正

Ra=Rm+Rαa

式中:Ra为修正后的测区回弹值;Rαa为测试角度α的回弹修正值。

求得

由混凝土浇灌方向的顶面或底面测得的回弹值应按下列公式修正

b

Ra=Rm+Rαa+Rα

()

式中:Rα、R

α分别为测区顶面、底面的回弹修正值。

表2 混凝土浇灌顶面、底面测得的回弹修正值

ab

注:在侧面测试时,修正值为零;测区平均回弹值Rm在表中没有列数值,可用内插法求得

超声声时值的测量

超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。测量超声声时时应保证换能器与混凝土耦合良好。测试的声时值应精确至0.1μs,声速值应精确至0.01km/s。在每个测区内的相对测试面上应各布置3个测点,且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上。测区声速值应按下列公式计算:

v=ltm

tm=(t1+t2+t2)

式中:v为测区声速值(km/s);l为超声测距(mm);tm为测区平均声时值(μs);t1、

t2以及t3分别为测区中3个测点的声时值。

当在混凝土浇灌的顶面与底面测试时测区声速值应按下列公式修正

va=βv

式中:va为测区修正后的声速值(km/s);β为测区不同浇灌面的声速值修正系数,当在混凝土浇灌顶面及底面测试时取1.034,当在混凝土浇灌侧面时取1。 混凝土强度的推定

构件第i个测区的混凝土强度换算值fcu,i,应根据修正后的测区回弹值Rai及修正后的测区声速值vai,优先采用专用或地区测强曲线推定,当无该类测强曲线时经验证后也可按下列公式计算:

粗骨料为卵石时

cfcu,i=0.038(vai)

1.23

c

(Rai)

1.95

粗骨料为碎石时

cfcu,i=0.008(vai)

1.72

(Rai)

1.57

式中:fcu,i为第i个测区的混凝土强度换算值(MPa,精确到0.1MPa);vai为第i个测区修正后的声速值(km/s,精确到0.01 km/s);Rai为第i个测区修正后的回弹值(精确到0. 1)。

结构或构件的混凝土强度推定值fcu,e可按下列条件确定:1)当按单个构件检测时单个构件的混凝土强度推定值取该构件各测区中最小的混凝土强度换算值;2)当按批抽样检测时该批构件的混凝土强度推定值应按下列公式计算

cc

fcu,e=mfcu-1.645sfcu

c

cc

式中:mfcu为混凝土强度换算值的平均值(MPa);sfcu为混凝土强度换算值的标准差

(MPa)。其中,

m

1nc

f=∑fcu,i

ni=1

ccu

s

f=

ccu

1 路面平整度试验

1.1 试验目的

连续式平整度仪法用于测定路表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。

1.2 试验要求

通过试验,要求掌握用连续平整度仪测定路面平整度的试验方法和数据处理。

1.3 仪器设备

连续式平整度仪

标准长度为3m,前后两组轮的轴间距离为3m。中间为一个3m长的机架,机架可缩短或折叠,前后各有4个行走轮,机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱,检测箱可采用显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。测定轮上装有位移传感器,自动采集位移数据。

测定间距为10cm,每一计算区间的长度为100m,100m输出一次结果。机架头装有一牵引钩及手拉柄,可用人力或汽车牵引。

1.4 试验步骤

1.4.1 试验要点

(1)选择测试路段路面测试地点。

(2)将连续式平整度测定仪置于测试路段路面起点上。

(3)在牵引汽车的后部,将平整度的挂钩挂上后,放下测定轮,启动检测器及记录仪,随即启动汽车,沿道路纵向行驶,横向位置保持稳定,并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。如检测设备中某项仪表发生故障,即停车检测。牵引平整度仪的速度应均匀,速度宜为5km/h,最大不得超过12km/h。

在测试路段较短时,亦可用人力拖拉平整度仪测定路面的平整度,但拖拉时应保持匀速前进。

1.4.2 结果处理

1.5 注意事项

牵引平整度仪的速度应均匀,速度宜为5km/h,最大不得超过12km/h。

1.6 试验报告

2 路面抗滑性能试验(摆式仪法)

2.1 试验目的

该试验主要用摆式摩擦系数测定仪(摆式仪)测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值,用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。

2.2 试验要求

通过试验,要求掌握摆式仪测定抗滑值的试验方法和数据处理,同时了解其它测定抗滑性能方法(手动铺砂法、电动铺砂法和激光构造深度仪测定路面构造深度;摩擦系数测定车测定路面横向力系数)。

2.3 仪器设备

1、摆式仪:摆及摆的连接部分总质量为(1500±30)g;摆动中心至摆的重心距离为(410±5)mm;测定时摆在路面上滑动长度为(126±1)mm;摆上橡胶片端部距摆动中心的距离为508mm;橡胶片对路面的正向静压力为(22.2±0.5)N。

2、橡胶片:尺寸为6.35mm×25.4mm×76.2mm,橡胶质量应符合表1的要求。当橡胶片使用后,端部在长度方向上磨损超过1.6mm或边缘在宽度方向上磨耗超过3.2mm,或有油污染时,即应更换新橡胶片。新橡胶片应先在干燥路面上测10次后再用于测试。橡胶片的有效使用期为1年。

2.4 试验步骤

1 ) 检查摆式仪的调零灵敏情况,并定期进行仪器的标定。

2 ) 对测试路段按随机取样方法,测点应选在行车车道的轮迹带上,距路面边缘不应小于1m,并用粉笔作出标记。

3 ) 仪器调平

将仪器置于路面测点上,并使摆的摆动方向与行车方向一致。②转动底座上的调平螺栓,使水准泡居中。

4 ) 调零

放松上、下两个紧固把手,转动升降把手,使摆升高能自由摆动,旋紧紧固把手。 将摆向右运动,使摆上的卡环进入开关槽,放开释放开关,摆即处于水平位置,并把指针抬至与摆杆平行处。

按下释放开关,使摆向左带动指针摆动,当摆达到最高位置后下落时,用左手将摆杆接住,此时指针应指向零。若不指零时,可稍旋紧或放松摆的调节螺母使指针指零。

5) 校核滑动长度

用扫帚扫净路面表面,并用橡胶刮板清除摆动范围内路面上的松散粒料。

让摆自由悬挂,提起摆头上的举升柄,使摆头上的滑溜块升高。放松紧固把手,使摆缓缓下降。当滑块上的橡胶片刚刚接触路面时,即将紧固把手旋紧,使摆头固定。

提起举升柄,使摆向右运动。然后手提举升柄使摆向左运动,直至橡胶片边缘刚刚接触路面。在橡胶片的外边摆动方向设置标准尺,尺的一端正对准该点。用手提起举升柄,使滑溜块向上抬起,使摆至左边,使橡胶片返回落下再一次接触地面,橡胶片两次同路面接触点的距离应在126mm(即滑动长度)。若滑动长度不符合,则升高或降低仪器底正面的调平螺丝来校正,但需调平水准泡,而后,将摆和指针置于水平释放位置。

6) 用喷壶的水浇洒试测路面,并用橡胶刮板刮除表面泥浆。

7) 再次洒水,并按下释放开关,使摆在路面滑过,指针即可指示出路面的摆值。但第一次测定,不做记录。右手提起举长柄使滑溜块升高,将摆向右运动,并使摆杆和指针重新置于水平释放位置。

8) 重复7的操作测定5次,并读记每次测定的摆值, 5次数值中最大值与最小值的差值不得大于3BPN。如差数大于3BPN时,并再次重复上述操作,至符合规定为止。取5次测定的平均值作为每个测点路面的抗滑值(即摆值FB),取整数,以BPN表示。

9) 在测点位置上用路表温度计测记潮湿路面的温度,精确至1℃。 10) 按以上方法,同一处平行测定不少于3次,3个测点均位于轮迹带上,测点间距3~5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。每一处均取3次测定结果的平均值作为试验结果,精确至1BPN。

11) 结果处理

抗滑值的温度修正

当路面温度为T时测得的值为FBT,必须按下式换算成标准温度20℃的摆值FB20: FB20=FBT+ΔF 式中:FB20——换算成标准温度20°时的摆值,BPN; FBT——路面温度时测得的摆值,BPN; T——测定的路表潮湿状态下的温度; ΔF——温度修正值,按表2选用。

表2 温度修正值

2.5 注意事项

3 回弹法检测检测混凝土强度 3.1实验目的:

掌握回弹法测强曲线的建立方法;检测桥梁的下部结构强度。

3.2 检测仪器

回弹仪型

3.3检测方法

桥墩的强度检测采用无损检测技术,利用回弹法测定混凝土强度。

测区选择:桥墩自上而下,每10cm为一个测区。地面线为80cm处, 50cm处为水位线附近。如图2.5所示。

回弹值测量:检测时,回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。测点在测区范围均匀分布,每个测区记录16个回弹值,每一回弹值读数估读至1。

回弹值计算:计算测区平均回弹值,从16个数据中剔除3个最大值和3个最小值,余下10回弹值求平均值,精确至0.1。

将回弹值换算为砼强度时,宜采用下列方法:

(1)有实验条件时,宜通过试验建立实际的测强曲线,但测强曲线仅适用于材料质量,成型、养护和龄期等条件基本相同的砼。

(2)当无足够的试验数据或相关推定式不够满足时,按下式推算砼抗压强度: Rn=0.025N2

Rn—水泥砼的抗压强度,MPa; N—测区砼平均回弹值

桥墩强度的确定:本次检测取墩帽测区3个,盖梁测区3个,墩身测区10个,按不同测区数按下列公式计算构件强度:

n<10个时: n≥10时:fcu

fcu=Rn,min =f-1.645s

式中: fcu—强度推定值

f—测区平均值,f=

∑R

i=1

n

n,i

n

s

—测区标准差,3.4 注意事项

1 )注意回弹法检测的适用条件

回弹法测强度的误差比较大,因此对比较重要的构件或结构物强度检测必须慎重使用。 符合下列条件的混凝土才能采用全国统一测强曲线进行测区混凝土强度换算。 混凝土采用的材料、拌合用水符合现行国家标准采用普通成型工艺。采用符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的钢模、木模及其他材料的模板。

自然养护或蒸汽养护出池后经过自然养护7d以上,且混凝土表面为干燥状态。 龄期为14~1000d,抗压强度为10~60Mpa。

2 )测试前必须进行回弹仪的率定试验(在仪器行业,对仪器的校准测定称为率定。即校准、标定。)回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性,只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC 为60 ±2 的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,其平均率定值应为80 ±2 ,否则回弹仪必须进行调整或校验。在单个构件检测中,一般只需测试前进行率定即可,但在大批量检测时,由于受现场灰粉及回弹仪自身稳定性等因素的影响,随着工作时间的延长,回弹仪的工作状态逐渐低于标准状态。有时一个批量检测项目检测前后回弹仪率定值的差异较大,从而导致测试结果偏低。因此,在大批量检测时,应随身携带标准钢砧,以便随时进行率定检测,适时更换,从而保证检测结果的精确性。

3 )测区选择要正确

检测构件布置测区时,相邻两测区的间距应控制在2 m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0. 5 m且不宜小于0. 2 m;测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面,并选在对称的两个可测面上,如果不能满足这一要求时,也可选在一个可测面上,

但一定要分布均匀,在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时,则不宜布置测区,因为薄壁构件在弹击时产生的振动,会造成回弹能量的损失,使检测结果偏低。如果必须检测,则应加以可靠支撑使之有足够的约束力时方可检测。

4 )测试动作要规范,切忌随意操作

回弹法本身是一种科学的操作方法,国家也专门制定了相应的规程,不容许操作人员随意操作。回弹的精度也取决于操作人员用力是否合适和均匀,是否垂直于结构或构件的表面,是否规范操作。但实际检测中却很少有人严格按照标准规定的技术要求进行检测操作,责任心不强,敷衍了事,这样的检测将带来较大的测试误差,无法保证回弹质量,为此,应加强检测人员的职业道德素养,提高检测责任心,也只有如此,才能真正提高回弹法的检测精度。

5)消除测试面因素的影响

《规程》规定:用于回弹检测的混凝土构件,表面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件,回弹前必须有砂轮磨平,否则结果偏低。在测试面达到清洁、平整的前提下,还需注意混凝土表层是否干燥,混凝土的含水率会影响其表面的硬度,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此,混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大,对于潮湿或浸水的混凝土,须待其表面干燥后再进行测试。建议采用自然干燥的方式。禁止采用热火、电源强制干燥,以防混凝土面层被灼伤,影响检测精度。

6 )注意碳化深度的测试取值

碳化深度值的测量准确与否与回弹值一样,直接影响推定混凝土强度的精度。在碳化深度的测试中,注意其深度值应为垂直距离,而非孔洞中呈现的非垂直距离。孔洞内的粉末和碎屑一定要清除干净之后再测量,否则将难以区分已碳化和未碳化的界线,造成较大的测试误差。测量碳化深度值时最好用专用测量仪器,不能采用目测方法。还有一种情况应特别注意,在检测已用粉刷砂浆覆盖的构件碳化深度时,由于测试面受水泥砂浆的充填渗透影响,其表层含碱量较高,而用于碳化测试的酚酞酒精溶液遇碱即变红,极易使人产生视觉误差,认为其碳化深度值很小。如果认真观察测试孔,可发现外表层颜色较深,而孔内混凝土所变的颜色较浅,这颜色较浅部分的厚度即为混凝土实际的碳化深度。这一点细微的差别,检测人员一定要注意区分。

7)注意混凝土回弹值的修正

近年来,随着城市泵送混凝土使用的普及,采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土温度值将明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大,粗骨料粒径较小,砂率增加,混凝土的砂浆包裹层偏厚,表面硬度较低所致。因此在运用回弹法检测混凝土强度时,必须要事先了解到施工单位浇注混凝土的方式,并注意修正。另外,当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则将造成计算错误,影响对混凝土强度的推定。

8 )测试异常时,需与钻芯法配合使用现行的工程施工中,普遍采用胶合板面的大模板,此种模板密闭性能极好但不透气,振捣过程中产生的气泡聚集在混凝土表面和大模板之间,不易排出,致使拆模后在混凝土表面存在大量的微小气孔,使混凝土表面不是很密实,如果混凝土养护跟不上,混凝土表面将不能有效地进行水化反应,不仅有粉化现象,而且混凝土碳化深度较大,造成混凝土表面强度低。如我市某一框架结构商住楼,在使用回弹仪抽检三层剪力墙混凝土时发现,全部抽检构件混凝土表面强度都比较低,只达到原设计强度等级的67 %。经查施工技术资料,该工程的混凝土配合比以及使用的原材料均不存在问题,施工

单位混凝土搅拌后的管理也比较到位,遂用钻芯法取样复检,芯样上观察,混凝土表层10 mm 较疏松。内层较为坚硬,芯样检测结果是实际混凝土抗压强度符合原设计强度等级,从而避免了一次误判。

3.5检测数据

碳化深度值测量

碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞,其深度应大于混凝土碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净,并不得用水擦洗。同时,用1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘,当已碳化和未碳化界限清楚时,再用深度工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,测量不少于3次,求平均值。每次读数精确至0.5mm。本次碳化深度测量值为3mm。

5超声-回弹综合法混凝土强度

5.1 实验目的

1)通过该试验应达到以下目的:

了解回弹仪的基本构造,掌握回弹仪的正确使用方法; 熟练掌握非金属超声仪的使用方法;

处理回弹值及超声声时值结果,掌握对被测混凝土构件的抗压强度综合评定方法; 培养结构试验与量测的动手能力和科学研究的分析能力。

5.2 主要仪器与设备

1.HT—225混凝土回弹仪; 2.DJUS-05非金属超声波仪;

3.打磨工具、耦合剂以及计算器等。

三、 实验步骤

1.回弹仪的使用及率定操作; 2.选取构件及构件测区处理;

A)测区布置应符合: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;对长度小于或等于2m的构件其测区数量可适当减少但不应少于3个。

B)测区布置在构件混凝土浇灌方向的侧面;测区均匀分布相邻两测区的间距不宜大于2m;测区避开钢筋密集区和预埋件;测区尺寸为200mm×200mm;测试面应清洁平整干燥不应有接缝饰面层浮浆和油垢并避开蜂窝麻面部位必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处并搞净残留粉尘。

C)结构或构件上的测区应注明编号并记录测区位置和外观质量情况;结构或构件的每一测区宜先进行回弹测试后进行超声测试,且回弹值和超声声速值必须一一对应。

根据混凝土强度的测区要求,本次试验梁长度为1.1m,小于2m,可知测区数量应满足小于10个但不应少于3个的要求,具体数量根据梁的实际情况定。测区尺寸拟定为100mm×100mm。测区注明编号并记录测区位置。

回弹值的测量

用回弹仪测试时宜使仪器处于水平状态测试混凝土浇灌方向的侧面。如不能满足这一要求也可非水平状态测试或测试混凝土浇灌方向的顶面或底面。对构件上每一测区的两个相对测试面各弹击点每一测点的回弹值测读精确至1.0。相邻两测点的间距一般不小于30mm,测点距构件边缘或外露钢筋铁件的距离不小于50mm且同一测点只允许弹击一次。计算测区平均回弹值时应从该测区两个相对测试面的16个回弹值中剔除3个最大值和最小值然后将余下的10个回弹值按下列公式计算。

Rm=∑Ri

i=110

式中:Rm为测区平均回弹值,计算至0.1;Ri为第i个测点的回弹值。 非水平状态测得的回弹值应按下列公式修正

Ra=Rm+Rαa

式中:Ra为修正后的测区回弹值;Rαa为测试角度α的回弹修正值。

求得

由混凝土浇灌方向的顶面或底面测得的回弹值应按下列公式修正

b

Ra=Rm+Rαa+Rα

()

式中:Rα、R

α分别为测区顶面、底面的回弹修正值。

表2 混凝土浇灌顶面、底面测得的回弹修正值

ab

注:在侧面测试时,修正值为零;测区平均回弹值Rm在表中没有列数值,可用内插法求得

超声声时值的测量

超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。测量超声声时时应保证换能器与混凝土耦合良好。测试的声时值应精确至0.1μs,声速值应精确至0.01km/s。在每个测区内的相对测试面上应各布置3个测点,且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上。测区声速值应按下列公式计算:

v=ltm

tm=(t1+t2+t2)

式中:v为测区声速值(km/s);l为超声测距(mm);tm为测区平均声时值(μs);t1、

t2以及t3分别为测区中3个测点的声时值。

当在混凝土浇灌的顶面与底面测试时测区声速值应按下列公式修正

va=βv

式中:va为测区修正后的声速值(km/s);β为测区不同浇灌面的声速值修正系数,当在混凝土浇灌顶面及底面测试时取1.034,当在混凝土浇灌侧面时取1。 混凝土强度的推定

构件第i个测区的混凝土强度换算值fcu,i,应根据修正后的测区回弹值Rai及修正后的测区声速值vai,优先采用专用或地区测强曲线推定,当无该类测强曲线时经验证后也可按下列公式计算:

粗骨料为卵石时

cfcu,i=0.038(vai)

1.23

c

(Rai)

1.95

粗骨料为碎石时

cfcu,i=0.008(vai)

1.72

(Rai)

1.57

式中:fcu,i为第i个测区的混凝土强度换算值(MPa,精确到0.1MPa);vai为第i个测区修正后的声速值(km/s,精确到0.01 km/s);Rai为第i个测区修正后的回弹值(精确到0. 1)。

结构或构件的混凝土强度推定值fcu,e可按下列条件确定:1)当按单个构件检测时单个构件的混凝土强度推定值取该构件各测区中最小的混凝土强度换算值;2)当按批抽样检测时该批构件的混凝土强度推定值应按下列公式计算

cc

fcu,e=mfcu-1.645sfcu

c

cc

式中:mfcu为混凝土强度换算值的平均值(MPa);sfcu为混凝土强度换算值的标准差

(MPa)。其中,

m

1nc

f=∑fcu,i

ni=1

ccu

s

f=

ccu


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