钢筋检测规范及检测技术.ppt

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1、钢筋检测规范及检测技术内容概要n钢筋位置、直径、混凝土保护层厚度n电磁感应法n雷达法n锈蚀程度n半电池电位法目录n一、钢筋位置、混凝土保护层厚度检测n二、钢筋直径测试n三、钢筋检测仪校准方法n四、钢筋锈蚀检测一、钢筋位置、混凝土保护层 厚度检测n1.1、检测方法、检测方法n1.2、钢筋仪的构成及工作原理、钢筋仪的构成及工作原理n1.3、理论及分析、理论及分析n1.4、检验的结构部位和构件数量、检验的结构部位和构件数量n1.5、检测数据读取、检测数据读取n1.6、特殊情况的验证、特殊情况的验证n1.7、检测结果分析、检测结果分析n1.8、保护层厚度检测影响因素、保护层厚度检测影响因素1.1 检测

2、方法n电磁感应法：钢筋仪，可定量n精度高（1mm）n影响因素少n操作简单、测试快捷n仪器价格低廉n 雷达：电磁波波动，定性n保护层厚度检测的测试精度低（几个mm）n影响因素较多n操作复杂n仪器价格昂贵1.2钢筋仪的构成及工作原理仪器构成：传感器信号线主机工作原理：主机传感器电磁场铁磁介质激励信号感生电磁场接收信号(1)yxDfE1,1,n 位置及保护层厚度E位置：检测峰值点 “滞后效应”yDfE1,(2)保护层厚度H=y-D/21.3 理论及分析1.3 理论及分析（续1）n钢筋直径n两个不同状态的信号值测量，求解出D和y。n两次测量的实现方法：n正交测量法：n内部切换法：1111,yDfE22

3、21,yDfE(3)1.4 检验的结构部位和构件数量检验的结构部位和构件数量n抽样部位：n由监理（建设）、施工等各方依据构件的重要性选取。n抽样数量：n梁、板类各抽取构件总数的2%且不小于5个。n悬挑构件，其中抽取的数量不小于该类构件总数的50%。n混凝土结构施工质量验收规范(GB 50204-2002)1.4 检验的结构部位和构件数量检验的结构部位和构件数量n梁类构件：对全部纵向受力钢筋的保护层厚度。n板类构件：抽取不少于6根纵向受力钢筋检测其保护层厚度。1.5 检测数据读取检测数据读取n同一位置检测两次，读取两次混凝土保护层厚度检测值。n两次读数相差大于1mm时，该组检测数据无效，重新检测

4、。n混凝土保护层厚度小于钢筋仪最小示值时，应采用在探头下附加垫块的方法。n混凝土保护层厚度平均检测值应按下式：1.5 检测数据读取检测数据读取（续1）timc,tc12/)22(021,cccccctttim第i点混凝土保护层厚度平均检测值tc2cc0c第1、2次检测的混凝土保护层厚度检测值混凝土保护层厚度修正值，为同一规格钢筋的混凝土保护层厚度验证值减去检测值，精确至0.1mm探头垫块厚度，精确至0.1mm。1.6 特殊情况的验证n遇到下列情况之一时，应选取不少于30%的已测钢筋，且不少于6处，采用钻孔、剔凿等方法验证n认为相邻钢筋对检测结果有影响；（钢筋间距/保护层厚度1.5）n钢筋公称直

5、径未知或有异议；n钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差；n钢筋以及混凝土材质与校准试件有显著差异。1.6 特殊情况的验证（续）1.7 检测结果分析n保护层厚度允许偏差n梁类：10mm、7mm；n板类：8mm、5mm；n合格判定依据n保护层厚度检验的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果应判为合格；n保护层厚度检验的合格点率小于90%但不小于80%，可再抽取相同数量的构件进行检验；两次抽样总和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果仍应判为合格；n每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于允许偏差的1.5倍。1.8 保护层厚度检测影响因素n探头与钢筋轴线的角度（应尽

6、量平行）n相邻钢筋间距n绑扎丝、骨料品种（含铁质成分）、钢筋材质、水泥品种等 其中较大且可知影响为相邻钢筋相邻钢筋。主筋直径18、箍筋直径8、不同间距、不同保护层厚度的实测数据主筋间距4060120箍筋间距保护层厚度实际值809010011012080901001101208090100110120201617191919161719202017192020203025262728282526282829272829303040333435363634353637383637383940504343434444444445454646474848491.8.1 相邻筋影响分析n（1）保护层厚度

7、测量值偏小n（2）直径与保护层厚度相同时，间距越小，偏差越大。n（3）直径与间距相同时，保护层厚度越大，影响越大。n（4）间距大于一定数值（不同保护层厚度其值各不相同），影响可忽略。n相同情况下，不同的仪器其影响情况不同，一般的传感器尺寸越大，影响越严重。1.8.2保护层厚度检测的修正方法n影响变量较多，且不易自动获取；n目前仪器均不能有效自动补偿；n对于钢筋间距较小的构件宜采取与破损验证相结合的方式对测量结果加以修正二、钢筋直径测试n2.1 理论及分析n2.2 测试方法n2.3 误差分析2.1 理论及分析n钢筋直径n两个不同状态的信号值测量，求解出D和y。n两次测量的实现方法：n正交测量法：

8、n内部切换法：1111,yDfE2221,yDfE(3)2.2 测试方法n准确定位钢筋n选取钢筋间距较大的部位，并在正交钢筋中间。n若数据随机误差较小、局部剔凿予以确认或修正n若随机误差较大则用剔凿检测。n无损检测的方法仍需进一步提高2.2 测试方法（续）n钢筋直径的检测，应采用仪器检测并结合钻孔剔凿的方法进行，每种规格钢筋钻孔剔凿的数量不少于30的该规格钢筋且不少于3处。n被测钢筋与相邻钢筋的间距应大于100mm。n每根钢筋重复检测2次，第2次检测时探头旋转180度，每次读数必须一致。n混凝土中钢筋检测技术规程（JGJ/T152-2008）主筋直径主筋直径18、箍筋直径、箍筋直径8的在不同钢

9、筋间距下实测结果的在不同钢筋间距下实测结果 主筋间距4060120箍筋间距保护层厚度80901001101208090100110120809010011012020222525251820202020181818181830252528282020222222181818181840282828282822202222222020181818502828282828282525252525222020202.3 误差分析2.3 误差分析（续）n保护层厚度、主筋间距、箍筋间距都会带来测试误差；n钢筋间距越大、保护层厚度越小，测试误差越小n主筋间距大于120mm，箍筋间距大于80mm，保护层厚度

10、30mm以内时，测量结果基本符合真实值。三、三、钢筋检测仪校准方法钢筋检测仪校准方法n3.1 校准试件的制作n3.2 校准项目及指标n3.3 校准步骤3.1校准试件的制作n材料n不产生电磁干扰 n宜优先采用混凝土材料，且龄期达到28天。n钢筋n钢筋必须是未经拉拔未经拉拔试验的标准钢筋n钢筋长度不宜小于600mmn尺寸n应与工程中被检钢筋的实际参数基本相同。校验试件示例校验试件示例长度不小于200mm25mm12mm直径40mm直径 60mm校准试件应注意的问题n保护层厚度n钢筋外表面到混凝土表面的垂直距离。n混凝土试件表面 如果有较大弧度 时，需要修正。3.3 校验步骤n标记钢筋轴线位置，游标

11、卡尺确定实际保护层厚度值，精确至0.1mm。n游标卡尺确认钢筋公称直径。n测试试块中钢筋位置、保护层厚度、钢筋直径，并与标称值对比。n部分符合指标要求的，应判定为部分合格，但应限定仪器的使用范围。校验注意事项n校验试件的支撑物不能有大面积金属物n环境无强交变电磁场n校验环境温度宜为252四、钢筋锈蚀检测n4.1 锈蚀检测原理n4.2 锈蚀检测方法n4.3 仪器性能要求n4.4 仪器的保养、维护与校准n4.5 锈蚀检测方法n4.6 半电池电位法检测结果评判n4.7 关于其它锈蚀检测方法4.1 锈蚀检测原理n水泥的水化过程在混凝土中产生强碱性环境，钢筋在碱性介质中外表面产生一种致密的氧化膜，也就是

12、所说的“钝化钝化”。氧化膜将钢筋和外界环境隔离起来，阻止了钢筋的锈蚀反应。n氯离子（氯离子（C1-）侵入）侵入、混凝土碳化混凝土碳化都会破坏混凝土中的碱性环境，导致PH值下降，当PH值大于10时，钢筋锈蚀速度很慢或不会锈蚀，当PH值小于4时钢筋锈蚀速度急剧增加；当应力应力变形使氧化膜的完整性破坏后，也会导致钢筋锈蚀。钢筋锈蚀还有一个必要条件，就是必须有氧气氧气扩散到钢筋表面。4.1 锈蚀检测原理（续）n钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学过程 n钢筋和混凝土可以看作是半个弱电池组，钢的作用是一个电极，而混凝土是电解质，这就是半电池电位检测法的名称来由。n电化学腐蚀发生时，金属表面存在隔离的阴极与阳极

13、，有微小的电流存在于两极之间，从而形成微电池。4.1 锈蚀检测原理（续）n电化学反应过程如下：n负极:2Fe 4e-=2Fe2+n正极:O2+4e-+2H2O=4OH-n总式：2Fe+O2+2H2O=2 Fe(OH)2n 离子方程式：Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34.1 锈蚀检测原理（续）n锈蚀发生时，钢筋释放出电子，周围电解质中的氧气吸收电子，最终在钢筋表面形成氧化物，在混凝土表面会形成不同的电势分布。4.2 锈蚀检测方法n钢筋锈蚀的无损检测手段检测：n半电池电位法（自然电位法）n氯离子检测法n线性极化法n混凝土电阻率法n目前应用最广泛

14、的是半电池电位法。半电池电位法原理n半电池电位法n“CuCuSO4饱和溶液”形成的半电池正极n“钢筋混凝土”形成为半电池负极n上面的两个电极构成一个全电池系统。n“CuCuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定电位值相对恒定，钢筋锈蚀在混凝土表面产生电势呈一定规律分布。因此，电位值可以评估钢筋锈蚀状态。4.3 仪器性能要求n测试设备一般应包括半电池电位检测仪和钢筋探测仪；n半电池电位检测仪由铜-硫酸铜半电池、电压仪和导线构成；n饱和硫酸铜溶液用硫酸铜试剂晶体溶解于蒸馏水中制备。应使刚性管的底部积有少量未溶解的硫酸铜结晶体；4.4 仪器的保养、维护与校准n仪器使用后，应及时清洗刚性管、铜棒和多孔塞。并

15、密闭盖好多孔塞；n铜棒可用稀释的盐酸溶液轻轻擦洗，并用蒸馏水清洗干净；n硫酸铜溶液应视使用时间的长短给予更换，更换后宜用甘汞电极进行校准。在室温22时，铜/硫酸铜电极与甘汞电极之间的电位差为6810mV 4.5 锈蚀检测方法n4.5.1 测区布置n在结构或构件上可布置若干测区，测区面积不宜大于5m5m，并按确定的位置编号；n每个测区采用矩阵式（行、列）布置测点，依据被测构件的尺寸宜用100mm100mm500mm500mm网格划分，网格的节点为电位测点；n当测区混凝土表面有绝缘层介质隔离时，应清除；测点处混凝土表面应平整、清洁；4.5.2 测试前准备n混凝土充分浸润n半电池电位法的原理要求混凝

16、土成为电解质，因此必须对钢筋混凝土结构的表面进行预先预先润湿润湿。n可在饮用水中加入适量（约2%）家用液态洗涤剂配制成导电溶液，浸润效果更佳。n检测时，保持混凝土湿润，但表面不存有自由水。4.5.2 测试前准备（续）n地线与钢筋保证良好导通n采用钢筋探测仪检测钢筋分布情况，在适当的位置剔凿出钢筋。n长导线一端接于电压仪的负输入端，另一端接于剔凿出的钢筋上；n连接处的钢筋表面应除锈或清除污物，以保证导线与钢筋有效导通；n测区内的钢筋（钢筋网）必须与连接点的钢筋形成通路 4.5.3 测试数据读取n钢筋锈蚀测定仪逐个读取每条测线上各测点的电位值；n电位读数保持稳定，跳动至少不超过20mV时，即认为电位稳定，可以记录测点电位；n在同一测点，用相同半电池重复两次测得该点的电位差值应小于10mV；n在同一测点，用两只不同的半电池重复两次测得的电位差值应小于20mV。4.5.3 测试数据读取（续）n测试环境温度在225之外时，应按下式对测点的电位值进行温度修正。nVi=0.9（Ti-27.0）+ViR(Ti27)(5.4.121)nVi=0.9（Ti-17.0）+ViR(Ti17)(5.4.122)