大学精品课件：第八章回弹法测强.ppt

1、回弹法回弹法 检测混凝土抗压强度检测混凝土抗压强度 回弹法测强主要内容回弹法测强主要内容 回弹法测强基本原理回弹法测强基本原理 回弹法测强规程（回弹法测强规程（JGJ/T23-2001） 现场检测方法及数据处理现场检测方法及数据处理 回弹法检测混凝土抗压强度回弹法检测混凝土抗压强度 是利用标准能量为2.207J的混凝土回弹仪检 测普通混凝土结构或构件抗压强度的方法。 回弹法是目前国内应用最为广泛的结构混凝 土抗压强度检测方法 回弹法是目前国内结构混凝土抗压强度检测 的首选方法 回弹法的特点回弹法的特点 通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算混凝土强度的方法通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算混凝

2、土强度的方法 优点优点 ： 1.无损伤，可复测 2.仪器轻便，使用方便，操作简单 3.测试速度快，可做较多数量，代表性高 4.测试费用低 5.可以基本反映构件混凝土抗压强度的规律 缺点 ：只反映表面强度 回弹法检测基本原理回弹法检测基本原理 混凝土表面受到弹击后产生塑性变形和弹性变形：混凝土表面受到弹击后产生塑性变形和弹性变形： 塑性变形：塑性变形：消耗能量，变形的程度与表面硬度有关，硬度高，塑性 变形小，消耗能量少； 弹性变形：弹性变形：未消耗能量，传递给回弹仪，硬度高，弹性变形大，回 弹高度高 混凝土强度混凝土强度 f 与回弹值与回弹值R相关：相关： 混凝土强度高表面硬度大弹性变形大回弹值

3、大（回弹高度） 而回弹法则是建立混凝土的抗压强度fcu与回弹值R之间关系的函数： fcuf（R） 回弹法检测基本原理回弹法检测基本原理 测强曲线是建立在破损试验的基础上的，它与传统的试块试压不 同之处在于：建立fcuf（R）关系时，是采用与被测构件的条件 相同的混凝土试块，并考虑了构件在施工过程中由于标准、成型、 养护、龄期等可能产生的变异而引起混凝土强度的变化。能以正 态分布的规律来全面的反映构件混凝土强度的实际情况。 由此建立的函数关系，一般由公式或曲线来表示。称之为回归方 程或校准曲线（率定曲线）。只要在构件上测出R的值，就可由 已经建立的公式或曲线换算出构件混凝土的强度值 fcu。 1

4、.回弹仪测试角度对测试值的影响回弹仪测试角度对测试值的影响 由于受重力的作用，回弹仪在非水平方向上的测试结果与水平方向 上的测试结果不同，因此，对不同的测试角度需要进行修正。 2.混凝土不同浇注面对回弹值的影响混凝土不同浇注面对回弹值的影响 在混凝土的浇注表面，由于泌水、浆厚等原因测得的回弹值偏低， 混凝土的浇注底面，由于骨料的下沉、离析等原因，测得的回弹值比 侧面高。因此，对不同的测试面需要进行修正。 3.不同模板材料对回弹值的影响不同模板材料对回弹值的影响 常用钢模、木模所形成的混凝土表面状况有明显的差异，回弹值也 会有所不同。对于木模成型的混凝土表面，应用砂轮磨平厚测量。 影响影响fcu

5、-R关系的主要因素关系的主要因素 影响影响fcu-R关系的主要因素关系的主要因素 4.养护条件对回弹值的影响养护条件对回弹值的影响 采用标养与自然养护时，对于混凝土R- f 关系曲线有显著影响。在相 同强度下，自然养护的回弹值高于标准养护的回弹值。实验研究表明， 当混凝土强度超过30MPa时，两者的差异可以忽略不计。 5.表面湿度对回弹值的影响表面湿度对回弹值的影响 湿度越大回弹值越低，这种影响随混凝土强度的提高而变小。现场检 测中应尽可能采用干燥状态下的混凝土。 6.龄期和碳化深度对回弹值的影响龄期和碳化深度对回弹值的影响 龄期越长，回弹值越大，碳化层厚度随龄期的增长而加大。 回弹值随碳化深

6、度的增大而增大 1.fcu， ，k与 与fcu， ，e的关系 的关系 fcu，k混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa） fcu，e混凝土抗压强度推定值（Mpa） fcu，e 是相当于用标准试验方法，在测试龄期，具 有95%保证率的立方体抗压强度标准值的估计值 强度标准值及其推定值强度标准值及其推定值 强度标准值及其推定值强度标准值及其推定值 2.fcu， ，k 与 与fcu， ，e的比较 的比较 fcu，k混凝土立方体抗压强度：按标准方法成型和养护的，28d测试 龄期，具有95%保证率 fcu，e混凝土强度推定值： 工程结构实体环境检测，检测日期龄 期，具有95%保证率 3.从从fcu， ，e

7、得到 得到fcu， ，k ： ： fcu，e/0.88 fcu，k 强度标准值及其推定值强度标准值及其推定值 差异原因： 1）荷载差异：构件加载速度慢，强度低；试块加载速度快，强度高 2）尺寸差异：构件尺寸大，强度低；试块尺寸小，强度高 试块强度不能完全反映构件情况 4.试块平均强度与试块平均强度与fcu， ，k比较是错误的： 比较是错误的： fcu，k具有95%保证率的抗压强度 试块平均强度不具有95%保证率 例：C30指立方体抗压强度标准值为30Mpa，试块平均强度要求达到 33Mpa，即达到设计要求的110% 回弹法的适用条件回弹法的适用条件 1.适用于工程结构普通混凝土抗压强度的检测适

8、用于工程结构普通混凝土抗压强度的检测 2.表层与内部不能有明显差异表层与内部不能有明显差异 由于回弹值只代表混凝土表层的质量，所以使用回弹法时，必 须要求混凝土的表面质量与内部质量基本一致。 3.回弹测强曲线限定的龄期（回弹测强曲线限定的龄期（141000天），且碳化天），且碳化 不能过深；不能过深； 4.回弹测强曲线限定的强度（回弹测强曲线限定的强度（1060MPa） 回弹仪回弹仪 技术要求技术要求 测定回弹值的仪器，宜采用示值系统有指针直读装置示值系统有指针直读装置的混凝土回弹 仪。 符合国家计量检定规程混凝土回弹仪JJG 817的要求，并通过 技术鉴定，必须具有产品合格证和检定证，并应具

9、有中国计量器具 制造CMC许可证标志 回弹仪应符合下列标准状态的要求： 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“起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处处； 3. 在洛氏硬度HRC为602的钢砧上，回弹仪的率定值应为率定值应为802。 回弹仪回弹仪 一一回弹仪工作原理回弹仪工作原理 回弹仪是用一个弹簧驱 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，反弹 距离与弹簧脱钩前初始 长度之比即回弹值。 回弹仪回弹仪 二二影响回弹仪检测性

10、能的主要因素影响回弹仪检测性能的主要因素 机芯主要零件的装配尺寸机芯主要零件的装配尺寸 1.弹击杆拉簧的工作长度（61.5mm） 2.弹击锤的冲击长度（75mm） 3.弹击锤的起跳位置（起跳点为“0”） 主要零件质量主要零件质量 1.拉簧的刚度 2.弹击杆前端的球面半径 3.指针长度和摩擦力 4.影响弹击锤起跳位置的有关零件（缓冲簧的刚度、压簧的刚度、弹击拉簧的刚度、摩擦力） 机芯的装配质量机芯的装配质量 1.调零螺钉 2.固定弹击拉簧 3.机芯同轴度 回弹仪回弹仪 三三钢砧的率定作用钢砧的率定作用 1.检验标准状态时冲击能量是否等于2.207J，此时在钢砧上的率 定值应为802。 2.检验弹

11、击杆、中心导杆和弹击锤的加工精度，以及三者是否在 同一轴线上。若不符合要求，则率定值低于78，会影响测试值。 3.检验仪器的稳定性。各方向均应802。 4.检验仪器各部件有无破损。 回弹仪回弹仪 四四回弹仪的检定回弹仪的检定 回弹仪具有下列情况之一时应送检定单位检定： 1. 新回弹仪启用前； 2. 达到检定有效期限（有效期为半年）； 3. 累计弹击次数超过6000次； 4. 经常规保养后钢砧率定值不合格； 5. 遭受严重撞击或其他损害。 回弹仪应由法定部门并按照国家现行标准混凝土回弹仪 检定规程JJG817对回弹仪进行检定。 回弹仪回弹仪 五五回弹仪保养回弹仪保养 回弹仪具有下列情况之一时应进

12、行常规保养： 1. 弹击超过2000次； 2. 对检测值有怀疑时； 3. 在钢砧上的率定值不合格 人员资质要求人员资质要求 回弹法测强规程回弹法测强规程 (JGJ/T23-2001) 使用回弹仪进行工程检测的人员， 应通过主管部门认可的专业培训， 并应持有相应的资格证书。 资料收集 ： 工程名称及设计、施工、监理（或监督）和建设单位名称； 结构或构件的名称、外形尺寸、数量及混凝土强度等级； 水泥品种、强度等级、粒径、外加剂、配合比等； 必要的设计图纸和施工记录； 检测原因。 回弹法测强规程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 检测技术检测技术 1.检测前准备检测前准备 回弹法测强规

13、程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 检测技术检测技术 2.检测方法检测方法 单个检测： 适用于对混凝土强度质量有怀疑的单个结构或构件的检测； 批量检测： 适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度登记相同，原材料、 配合比、成型工艺、养护条件一致且龄期相近的同类结构或构件。 按批检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30且不得少 于10件。抽检构件少时，应随机抽取并使所选构件具有代表性。 回弹法测强规程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 检测技术检测技术 测区布置 按照按照回弹法检测混凝土抗压强度技术规程回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 （JGJ/T23-200

14、1）要求：）要求： 一个构件上均匀布置10个测区， 每个测区大小约0.2m0.2m， 3.回弹值测量回弹值测量 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 每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1 。 回弹法测强规程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 检测技术检测技术 4.碳化深度值测量碳化深度值测量 应在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数 的30%，取其平均值为该构件每一测区的碳化深度值。当碳化深度值极 差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。 可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞

15、，其深度应大 于混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净，并不得用水擦洗。 同时，应采用浓度为1的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处当碳化与 未碳化界面清楚时，用深度测量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，每处测量3次，取其平均值。每次读至 0.5mm 。 回弹值计算要点回弹值计算要点 1、测区回弹代表值计算测区回弹代表值计算： 将16个回弹值剔除3个最大值，3个最小值，剩余10个取平均，用剔 除方法可以减小标准差 例：测得16个回弹值为Rm为35，36，38，40，37，32，42，40，37， 38，40，38，39，41，37，36。求全部数据以及剔除后的平均值和

16、标 准差。 回弹值计算要点回弹值计算要点 全部数据取平均： 平均值=37.9，标准差=2.5； 剔除3个最大，3个最小后取平均： 平均值=38.0，标准差=1.3； 剔除后平均值基本不变，但标准差明显下降。 回弹值计算要点回弹值计算要点 2、非标准状态的修正非标准状态的修正 非水平方向的角度修正非水平方向的角度修正：对重力影响的修正，向 下为加，向上为减； 非混凝土浇注侧面的修正非混凝土浇注侧面的修正：表面水泥浆多，底面 石子多，表面为加，底面为减 注意：先修正角度，再修正浇注面注意：先修正角度，再修正浇注面 回弹法测强规程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 回弹值计算（查规范表

17、）回弹值计算（查规范表） 求平均回弹值求平均回弹值 角度修正角度修正 测试面修正测试面修正 当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为混凝土的非浇筑侧面时， 应先对回弹值进行角度修正，再对修正后的值进行浇筑面修正 。 10 10 1 i m i R R amm RRR t a t mm RRR b a b mm RRR 回弹法测强规程（回弹法测强规程（ JGJ/T23-2001 ） 测强曲线测强曲线 一般规定一般规定 统一测强曲线统一测强曲线 地区或专用测强曲线地区或专用测强曲线 地区测强曲线：平均相对误差（）不应大于14.0%； 相对标准差不应大于17.0%。 专用测强曲线：平均相对误差（）不应大

18、于12.0%； 相对标准差不应大于14.0%。 地区和专用测强曲线应与制定该类测强曲线条件相同的混凝土相适应，不得 超出该类测强曲线的适用范围。应经常抽取一定数量的同条件试件进行校核，当 发现有显著差异时，应及时查找原因，并不得继续使用。 三类测强曲线 各检测单位应按专用、地区、统一测 强曲线的 次序选用测强曲线 龄期为14d1000d； 抗压强度为10MPa60MPa。 平均相对误差（）不应大于15.0%； 相对标准差不应大于18.0%。 回弹法测强规程（回弹法测强规程（JGJ/T23-2001） 混凝土强度的计算混凝土强度的计算 优先采用专用或地区测强曲优先采用专用或地区测强曲 线换算线换

19、算 推定方法推定方法 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 混凝土强度推定值： 2. 当结构或构件中测区数少于10个时，混凝土强度推定值： 3. 当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时，混凝土强度推定值： 4. 按单个构件计算情况 c mincu, ff e cu c cu ff e cu smf645. 1 c cu a10 , MPf ecu 回弹法检测实例回弹法检测实例 某住宅小区为地上26层剪力墙结构，混凝土设计强度为C35，对指 定的12面墙体混凝土强度进行回弹法检测，并用取芯法进行修正。 1.把指定层的一面墙作为一个构件进行抽检（单

20、个构件）， 2.每个抽检的构件侧面布置10个测区， 3.每个测区面积为0.04平方米， 4.每个测区测取16个回弹值， 5.同时随机选取30%的测区测量碳化深度值， 6.选取6个测区为取芯位置钻取芯样。 测试数据计算处理测试数据计算处理 序号 构件名称 测区数 测取强度平均值 测取强度标准差 构件强度推定值 1 14/R-T 10 37.9 1.5 35.5 2 15/A-C 10 38.2 1.76 35.5 3 A/15-18 10 37.5 1.51 35.1 4 F/13-18 10 39.1 1.12 37.3 5 L/4-6 10 38.5 1.63 35.8 6 4/A-C 10

21、 38.3 1.12 36.5 7 F/1-6 10 38.3 1.33 36.1 8 H/12-15 10 38.6 1.53 36 9 P/12-15 10 41.2 1.73 38.3 10 R/16-18 10 39.2 1.74 36.3 11 F/6-13 10 39.9 2.59 35.1 12 F/15/18 10 37.3 0.69 36.2 单个构件混凝土强度计算汇总表单个构件混凝土强度计算汇总表 本批构件平均强度 ； 标准差 可以作为一批 构件； 强度推定值 评定为材料强度低于设计要求 测试数据计算处理测试数据计算处理 1.按照按照回弹法检测混凝土抗压强度技术回弹法检测混

22、凝土抗压强度技术 规程规程进行批构件混凝土强度计算进行批构件混凝土强度计算 a6 .34645. 1 , MPsmf c cu c cu ff ecu MPaMPa n mnf s n i f c icu f c cu c cu 5.492.0 1 )( 1 22 , ） MPam c cu f 1 .36 测试数据计算处理测试数据计算处理 2.按照按照建筑结构检测技术标准建筑结构检测技术标准进行批构件混进行批构件混 凝土强度计算凝土强度计算 强度平均值的推定区间强度平均值的推定区间： 上限值=m+ks=36.1+0.51843*0.92=36.6MPa, 下限值= m-ks=36.1-0.5

23、1843*0.92=35.6MPa （n=12、推定系数 k=0.51843） 测试数据计算处理测试数据计算处理 强度标准值的推定区间：强度标准值的推定区间： 上限值=m-k1 s=36.1-1.06247*0.92=35.1MPa, 下限值= m-k2 s=36.1-2.73634*0.92=33.6MPa （n=12,推定系数k1=1.06247， k2=2.73634) 强度标准值的推定区间范围为 35.1MPa-33.6MPa= 1.5 MPa5.0 MPa 测试数据计算处理测试数据计算处理 3.强度评定：强度评定： 设计强度等级设计强度等级C35落在强度推定区间落在强度推定区间 内，材料强度符合设计要求。内，材料强度符合设计要求。