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1、混凝土無損檢測技術(shù),專業(yè)選修課,拔出法測砼強度,回彈法和超聲法測試的回彈值和聲速和砼強度沒有直接關(guān)系，只是反應(yīng)強度的間接參數(shù)，在測試中產(chǎn)生誤差，缺點：檢測精度不高。鉆取砼芯樣直接進行抗壓強度試驗，直觀可靠，，對結(jié)構(gòu)有一定損傷，費用高，無法大量試驗。 操作簡單、檢測精確，介于非破損和鉆芯法之間的檢測方法,,,,,拔出法檢測砼強度,將安裝在砼中的錨固件拔出，根據(jù)預(yù)先建立的拔出力與砼強度之間的關(guān)系檢測砼強度，這是一種半破損或微破損檢測方法。,拔出法測砼強度發(fā)展,分為：預(yù)埋拔出法、后裝拔出法 1953年蘇聯(lián)開始使用拔出法測砼強度 1970年后，Richards和Malhotra研究報告后，作為一種現(xiàn)場

2、試驗方法。 大量的試驗發(fā)現(xiàn)：拔出力和砼強度存在近似線性的相關(guān)關(guān)系。 1978年，ASTM暫行標(biāo)準(zhǔn)C-90-78T；ASTMC-900-99硬化砼拔出強度試驗方法 ISO/DIS8046硬化砼拔出試驗方法,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定拔出試驗的目的,現(xiàn)場砼達到一定程度時，用于確定：后張法施加預(yù)應(yīng)力；模扳支撐拆除；凍期施工防護結(jié)束；依據(jù)觀測點的強度客觀評價砼強度。,我國研究應(yīng)用情況,1985年前后開始研究，引進丹麥的LOK和CAPO拔出儀，拔出儀研究成功，拔出儀的錨固件、錨固深度、反力支撐等參數(shù)各不相同。 拔出儀分為：圓環(huán)反力支撐、三點反力支撐 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會后裝拔出法檢測砼強度技術(shù)規(guī)程CECS69:94,,

3、,拔出試驗理論研究,理論研究采取預(yù)埋拔出試驗 丹麥Niel Saabye Ottosen專門對Hannsen的LOK拔出試驗進行非線性有限元分析，試驗表明：拔出力與抗壓強度呈線性關(guān)系，在環(huán)狀狹長地帶被壓碎。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局NBS認(rèn)為：砼中砂漿在荷載65%極限時間應(yīng)力下破壞，由于粗骨料時砼可以發(fā)揮35%荷載。 國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為：砼破壞是壓應(yīng)力和剪應(yīng)力組合成拉應(yīng)力造成的。,拔出試驗,預(yù)埋拔出法 后裝拔出法,預(yù)埋拔出法試驗裝置,在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織及其他一些國家的拔出法試驗標(biāo)準(zhǔn)中，都沒有對拔出裝置的參數(shù)給予具體規(guī)定，只是給出了大致關(guān)系。例如ISODIS 8046便推薦使用直徑d=25mm的預(yù)埋件錨頭，而AS

4、TMC900-80未做具體規(guī)定，但注明預(yù)埋錨頭直徑的典型尺寸為25mm或30mm，大一些的和小一些的也被采用過。當(dāng)錨固件錨固深度一定時，拔出力隨著反力支承尺寸的增加而減小；同一錨固深度和反力支承尺寸時，圓環(huán)支承的拔出力比三點支承的拔出力大；在同一反力支承尺寸下，拔出力隨著錨固件錨固深度的增加而有較大幅度的增加。,預(yù)埋拔出試驗,預(yù)埋拔出法是在混凝土表層以下一定距離處預(yù)先埋人一個鋼制錨固件，混凝土硬化以后，通過錨固件施加拔出力。當(dāng)拔出力增至一定限度時，混凝土將沿著一個與軸線呈一定角度的圓錐面破裂，并最后拔出一個類圓錐體。,,預(yù)埋拔出試驗,預(yù)埋拔出裝置包括錨頭、拉桿和拔出試驗儀的支承環(huán)。拔出裝置的尺

5、寸為拉桿直徑d=7.5mm(LOK試驗)或10mm(TYL試驗)；錨頭直徑d=25mm、支承環(huán)內(nèi)徑d=55mm、錨固深度h=25mm。預(yù)埋拔出試驗的操作步驟可分為：安裝預(yù)埋件，澆筑混凝土，拆除連接件，拉拔錨頭。,預(yù)埋過程,安裝預(yù)埋件時，將錨頭定位桿組裝在一起，并在其外表涂上一層隔離劑。在澆筑砼以前，將預(yù)埋件安裝在模板內(nèi)側(cè)的適當(dāng)位置。當(dāng)進行樓板試驗時，可將預(yù)埋件固定到一個塑料浮杯或木塊上，等到砼澆筑完畢、尚未凝結(jié)時，把預(yù)埋件插入砼內(nèi)讓浮杯或木塊浮在砼表面。預(yù)埋件安裝完畢后，在模板內(nèi)澆筑砼，預(yù)埋點周圍的砼應(yīng)與其它部位同樣振搗，不能損壞預(yù)埋件。,拔出試驗過程,拆除模板和定位桿，把拉桿擰到錨頭上，另一

6、端與拔出試驗儀連接，拔出試驗儀的支承環(huán)應(yīng)均勻地壓砼表面，并與拉桿和錨頭處于同一軸線。搖動拔出儀的搖把，對錨固件施加拔出力。施加的拔出力應(yīng)均勻和連續(xù)，拔出力的加荷速度控制在lkN/s左右，當(dāng)荷載加到了峰值時，記錄極限拔出力讀數(shù)，然后回油卸載，砼的表面上留下微細的圓裂紋。根據(jù)提供的測強度曲線，推算砼抗壓強度。,,預(yù)埋拔出試驗意義,預(yù)埋拔出法試驗在北歐、北美等許多國家得到了迅速地推廣應(yīng)用，這種試驗方法，在現(xiàn)場應(yīng)用相當(dāng)方便，而且試驗費用低廉。除非特別低的砼強度以外，可以在很大的強度范圍內(nèi)進行試驗，尤其適合用于砼質(zhì)量現(xiàn)場控制的檢測手段。例如：決定拆除模板或加置荷載的適當(dāng)時間，這在冷卻塔砼施工工程中，確定

7、拆模時間最為普遍；決定施加或放松預(yù)應(yīng)力的適當(dāng)時間；決定吊裝、運輸構(gòu)件的適當(dāng)時間；決定停止?jié)駸狃B(yǎng)護或冬期施工時停止保溫的適當(dāng)時間。在丹麥，這種方法已被承認(rèn)作為一種校準(zhǔn)的現(xiàn)場強度測定方法并可作為規(guī)范檢驗驗收評定的依據(jù)。,預(yù)埋拔出法在我國的應(yīng)用尚不普及，似乎工程技術(shù)人員不愿在質(zhì)量控制上花費精力。事實上，施工中對砼的強度進行控制，不僅可保證工程質(zhì)量，減少出現(xiàn)質(zhì)量問題，也是提高施工技術(shù)水平，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的一個重要手段。例如在高混施工季節(jié)，確定提前拆模時間，可以加快模板周轉(zhuǎn)，縮短施工工期；冬季施工時，確定防護和養(yǎng)護可以結(jié)束的時間，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，減少養(yǎng)護費用；預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時，確定構(gòu)件的出池、起吊、預(yù)

8、應(yīng)力的放松或張拉時的砼強度，加快生產(chǎn)周轉(zhuǎn)等，其經(jīng)濟效益和社會效益都是巨大的。 預(yù)埋試驗法簡單、及時、試驗費低，在砼質(zhì)量控制中有很好的前景。,后裝拔出法檢測砼強度,后裝拔出法是近10-20年才出現(xiàn)的。它是針對預(yù)埋拔出法的缺點，為了對沒有埋設(shè)錨固件的砼也能進行類似的試驗，在預(yù)埋拔出法的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的。采用這種方法時只要避開鋼筋或鐵件位置，在已硬化的新舊砼的各種構(gòu)件上都可以使用，特別是當(dāng)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)缺少砼強度的有關(guān)試驗資料時，是非常有價值的一種檢驗手段。由于后裝拔出法適應(yīng)性很強，檢測結(jié)果的可靠性較高，已成為許多國家注意和研究的現(xiàn)場砼強度檢測方法之一。,圓環(huán)支承拔出試驗裝置,后裝拔出試驗拔出孔槽的尺

9、寸為：圓孔直徑d=18mm，孔深為55-65mm，工作深度35mm，預(yù)留20-30mm作為安裝錨固件和收容粉屑用。在距孔口25mm處磨槽，槽寬l0mm，擴孔的環(huán)形槽直徑為25mm。,,試驗過程,鉆孔 磨槽 錨固件 加荷拔出,鉆孔,鉆孔基本要求：孔徑準(zhǔn)確、孔軸線與砼表面垂直，表面可以用孔磨機磨平。鉆孔時采用帶水冷卻裝置薄壁空心鉆頭，鉆孔機帶有保持鉆孔軸線與砼表面垂直的裝置，鉆出的孔外形規(guī)整、孔壁光滑，鉆一個合格的直徑為18mm的孔。,磨槽,在圓孔中距孔口25mm處磨切一槽，磨槽采用由電動機、專用磨頭及水冷卻裝置組成的專用磨槽機，并且有控制深度和垂直度的裝置，磨槽時磨槽機沿孔壁運動磨頭便對孔壁進行

10、磨切。磨槽時間一般為lmin左右，磨出的環(huán)形槽外徑為25mm、寬為10mm。,錨固件,錨固件：漲圈、漲簧、漲釘、粘釘,不適合拔出試驗,不宜采用拔出法對遭受凍害、化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、高溫損傷等部位的混凝土檢測。如需檢測應(yīng)采取打磨、剔除等有效措施將薄弱表層清除干凈后方可進行檢測，以免造成誤判。,現(xiàn)場檢測,準(zhǔn)備：工程名稱及設(shè)計、施工建設(shè)單位名稱；結(jié)構(gòu)及構(gòu)件名稱，設(shè)計圖紙及混凝土強度設(shè)計等級；粗骨料品種、粒徑及混凝土配合比；混凝土澆筑和養(yǎng)護情況以及混凝土的齡期；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件存在的質(zhì)量問題等。對鉆頭、磨頭、錨固件及拔出儀進行檢查，保證其處于正常工作狀態(tài)，其幾何尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。,測點布置,單個構(gòu)件檢測時，應(yīng)在

11、構(gòu)件上均勻布置3個測點。當(dāng)3個拔出力中的最大拔出力和最小拔出力與中間值之差均小于中間值的15時，僅布置3個測點即可；當(dāng)最大拔出力或最小拔出力與中間值之差大于中間值的15(包括兩者均大于中間值的15)時，應(yīng)在最小拔出力測點附近再加測兩個測點。 抽樣檢測時，抽檢數(shù)量應(yīng)不少于同批構(gòu)件總數(shù)的30，且不少于10件，每個構(gòu)件不應(yīng)少于3個測點。,需要補測情況,反力支承內(nèi)混凝土僅有小部分破損，而大部分沒有破損。 拔出后的混凝土破損面有外露鋼筋、鐵桿等。 拔出后的破壞面出現(xiàn)混凝土缺陷，如蜂窩、孔洞、疏松等。 拔出后的混凝土出現(xiàn)特大骨料，超過了各錨固深度所允許的最大粗骨料粒徑。 拔出后的混凝土內(nèi)出現(xiàn)異物，如泥土、

12、砌塊、煤塊等。,單個構(gòu)件強度推定,單個構(gòu)件檢測時，當(dāng)構(gòu)件3個拔出力中的最大和最小拔出力與中間值之差均小于中間值的15時，取最小值作為該構(gòu)件拔出力計算值，當(dāng)需加測時，加測的兩個拔出力值和最小拔出力值一起取平均值，再與前次的拔出力中間值比較，取較小值作為該構(gòu)件拔出力計算值。將單個構(gòu)件的拔出力計算值代人測強曲線，則所得的砼強度計算值即為單個構(gòu)件混凝土強度推定值。,抽樣測強度,該批構(gòu)件砼強度平均值小于25MPa，強度標(biāo)準(zhǔn)差大于4.5MPa時 該批構(gòu)件砼強度平均值大于或等于25MPa，強度標(biāo)準(zhǔn)差大于5.5MPa時 逐個檢測,拉剝試驗,拉剝試驗的做法是把一圓形鋼制拉剝盤，用環(huán)氧樹脂粘接劑，粘到處于試驗條件

13、下的砼表面上。由于粘結(jié)部位的抗拉強度比砼大，于是導(dǎo)致砼在拉力作用下被剝離，破碎量一般是很小的，可能發(fā)生的破損面約等于拉剝圓盤。通過拉剝試驗，就能計算砼試驗的正?？估瓘姸取?廣義后裝拔出法 試驗簡單、不用鉆孔（梁板底部）,,建筑加固修復(fù)材料,目前加固補強方法：表面維修法、壓漿與化學(xué)灌漿法、粘鋼法、增設(shè)支點加固法、外包鋼加固法、置換法、繞絲法、纖維布加固法。 使用材料包括：聚合物復(fù)合修補材料、纖維復(fù)合修補材料、化學(xué)灌漿補強材料、加固修復(fù)用膠粘劑、鋼材。,碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量現(xiàn)場檢驗方法,粘結(jié)強度檢測儀。 對粘結(jié)強度檢測儀的要求，可參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)顯式粘結(jié)強度檢測儀JG 3056的規(guī)定

14、。粘結(jié)強度檢測儀應(yīng)每年檢定一次，發(fā)現(xiàn)異常時應(yīng)隨時維修、檢定。,取樣規(guī)則,現(xiàn)場檢驗應(yīng)在已完成碳纖維片材粘貼加固的結(jié)構(gòu)表面上進行。按實際粘貼碳纖維片材的加固結(jié)構(gòu)表面面積計，500m2以下工程取一組試樣，500m2至1000m2工程取兩組試樣，1000m2以上工程每1000m2取兩組試樣。試樣應(yīng)由檢驗人員隨機抽取，試樣間距不得小于500mm。,現(xiàn)場試樣制備,1 表面處理：被測部位的加固表面應(yīng)清除污漬并保持干燥。 2 切割預(yù)切縫：從加固表面向混凝土基體內(nèi)部切割預(yù)切縫，切入混凝土深度23mm，寬度12mm。預(yù)切縫形狀為直徑40mm的圓形。 3 粘貼鋼標(biāo)準(zhǔn)塊：采用取樣粘結(jié)劑粘貼直徑為40mm的圓形鋼標(biāo)準(zhǔn)塊

15、（圖B.2.3）。取樣粘結(jié)劑的正拉粘結(jié)強度應(yīng)大于碳纖維片材粘貼樹脂的正拉粘結(jié)強度。鋼標(biāo)準(zhǔn)塊粘貼后應(yīng)及時固寧。,,,破壞形式,1 混凝土破壞：混凝土試塊破壞，以Af表示。 2 層間破壞：樹脂與混凝土間復(fù)合涂層界面破壞，以Bf表示。 3 碳纖維片材破壞：碳纖維片材內(nèi)部破壞， Cf表示。 4 粘結(jié)失效：碳纖維片材與鋼標(biāo)準(zhǔn)塊之間破壞，以Df表示。,試驗結(jié)果的表示,每組取3個被測試樣，以算術(shù)平均值作為該組正拉粘結(jié)強度的試驗結(jié)果。 試驗結(jié)果應(yīng)包括破壞形式、3個試樣的正拉粘結(jié)強度值和該組正拉粘結(jié)強度的試驗平均值。,施工質(zhì)量的判定：,1 、破壞形式為Af時，施工質(zhì)量判定為合格； 2 、破壞形式為Bf 、 Cf 、 Df時，如滿足每組試樣的正拉粘結(jié)強度試驗平均值不小于2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結(jié)強度最小值不小于2.25MPa的要求，施工質(zhì)量判定為合格； 3、破壞形式為Bf 、Cf ，如不能滿足每組試樣的正拉粘結(jié)強度試驗平均值不小于2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結(jié)強度最小值不小于2.25MPa的要求，施工質(zhì)量判定為不合格，或根據(jù)實際工程情況加大樣本數(shù)量重新檢驗；,,4、破壞形式為Df時，如不能滿足每組試樣的正拉粘結(jié)強度試驗平均值不小于2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結(jié)強度最小值不小于2.25MPa的要求，應(yīng)重新制備試樣和檢驗。,