北葵向暖中国工程建设协会标准
工程结构加固用特种混凝土抗压强度现场
检测技术规程
CECS xxx：
条文说明
目次
1 总则
2 术语和符号
2.1 术语
2.2 符号
3 基本规定
4 检测装置
4.1 回弹仪
4.2 超声波检测仪
4.3 钻芯法检测装置
4.4 拔出法检测装置
5 回弹法检测技术
5.1 一般规定
5.2 回弹测试与数据处理
6 超声回弹法检测技术
6.1 一般规定
6.2 回弹测试及回弹值计算
6.3 超声测试及声速值计算
7 钻芯法检测技术
7.1 一般规定
7.2 钻取芯样
7.3 芯样处理
7.4 抗压试验
8 先装拔出检测技术
8.1 一般规定
8.2 安装锚固件和固定架
8.3 拔出试验
9 后装拔出检测技术
9.1一般规定
9.2 钻孔与注胶
9.3 安装锚固件
9.4 拔出试验
10 特种混凝土强度换算及推定
10.1 强度换算值的确定
10.2 单个构件的特种混凝土强度推定
10.3 检验批的特种混凝土强度推定
附录A 回弹法地区和专用测强曲线的制定方法
附录B 超声回弹法地区和专用测强曲线的制定方法附录C 钻芯法地区和专用测强曲线的制定方法
附录D 拔出法地区和专用测强曲线的制定方法
1 总则
1.1.1工程加固用特种混凝土应用场景广泛，常被用于置换缺陷混凝土结构和构件，或对缺陷部位进行局部置换，以及对混凝土结构和构件进行薄层外包。因此难以用一种通用的现场检测方法对其进行检测。此外，仅仅采用留置试块等方法进行施工前的原材料检测难以满足工程加固领域验收和鉴定的要求，因此有必要制订适用于不同条件的工程加固用特种混凝土强度现场检测方法。
1.1.2工程结构加固用特种混凝土通常用于缺陷结构和构件，属于加固和补强措施，若其实际强度无法满足加固设计要求，将给结构和构件带来严重的安全隐患。制订和推广精确可靠的现场检测技术与强度推定方法对工程结构加固至关重要。
1.1.3工程结构加固领域使用的特种混凝土强度等级较高，常用的为抗压强度为50MPa~100MPa的高性能水泥基灌浆料、抗压强度为50MPa~100MPa的高强自密实混凝土、抗压强度为50MPa~100MPa的高强普通混凝土，以及抗压强度为100MPa~200MPa的活性粉末混凝土，因此本规程将适用范围推广到上述各种强度等级的特种混凝土。
1.1.4工程结构加固用特种混凝土抗压强度的现场检测与强度推定，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
编写本章术语时，主要考虑了现行国家标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23、《高强混凝土强度检测技术规程》JGJT 294、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》JGJ/T 384、《拔出法检测混凝土强度技术规程》CECS 69等规定。
2.2 符号
简洁统一的符号对使用和推广本规程的检测技术和强度推定方法有重要作用，因此在符号中统一了不同材料的强度换算值和推定值的表示方法，统一用特种混凝土的符号，而不再区分高性能水泥基灌浆料、高强自密实混凝土、高强普通混凝土和活性粉末混凝土。
3 基本规定
3.1.1进行特种混凝土抗压强度现场检测前，应了解和收集必要的工程资料，以利于正确选择检测技术和强度推定方法。其中结构或构件的部位、特种混凝土种类等内容具有重要参考价值。
3.1.2 同一批次特种混凝土强度的分布规律，不但与统计对象的生产周期和生产工艺有关，而且与统计总体的特种混凝土配制强度和试验龄期等因素有关，大量的统计分析和试验研究表明,同一等级的混凝土，在龄期相同、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度的概率分布可用正态分布来描述。因此，本标准的抽样检验方案是基于检验数据服从正态分布而制定的。本条规定检验批应由试件强度等级和试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的特种混凝土组成，以保证所评定的混凝土的强度基本符合正态分布。
3.1.3 采用钻芯法、先装拔出法、后装拔出法现场对测试部位特种混凝土会造成局部缺陷和破损。采用为了不影响美观和检测后的正常使用，测试完成后应采用与测试部位材料种类相同且强度等级比设计强度提高一级的特种混凝土进行修补。
3.1.5 为了更好地推广工程加固用特种混凝土抗压强度现场检测技术和强度推定方法，保证测试精度，只有经过专门培训与考核的工作人员方可进行现场检测。钻芯法和拔出法等操作采用的装置与机具具有一定危险性，现场检测作业应遵守有关安全规定。
4 检测装置
4.1 回弹仪
4.1.1 回弹仪属于量具，对回弹仪检定和率定的划分，直接关系到检测精度。因此，在使用之前，应当由法定计量检定机构进行检定和率定，使检测精度得到保证。
4.1.2由于回弹仪的使用环境不确定性大，仪器内相互移动的部件间有相对磨损，因此必须经常做好维护和保养工作，并应定期率定以确保测试精度。回弹仪标称动能的具体检查方法是∶先将回弹仪刻度尺从仪壳上拆下，露出指针滑块。然后将弹击杆压缩至外露长度约1/3时，用手将指针滑块拨至刻度尺率定值对应的仪壳刻线以上的高度，继续施压至弹击锤脱钩，按住按钮，观察指针滑块示值刻线停留位置。此时的停留位置应与仪壳上的上刻线对齐。否则需调整尾盖上的螺栓。率定时应采用与回弹仪配套的质量为20.0kg的钢砧。
4.1.3 回弹仪使用时环境温度应为5℃～40℃，过高和过低的温度均会导致仪器内部部件应温度变化导致变形和磨损加剧，影响试验精度和仪器寿命。
4.2 超声波检测仪
4.2.1 为了确保测试数据的可靠性，无论使用哪种型号的超声波检测仪器，都必须通过正式技术检定，并具有产品合格证和仪器检定证。超声波检测仪送计量单位进行检定后，有效期为一年。
4.2.2~4.2.3 目前非金属超声波检测仪器型号各不相同，本条文规定了超声波检测仪的共性要求。用于特种混凝土检测的超声波检测仪，其技术性能应符合现行行业标准《混凝土超声波检测仪》JG/T5004的规定。
4.2.4模拟式仪器的接收信号为连续模拟量，通过时域波形由人工读取声学参数。其中，声时采用游标或整形关门信号关断计数电路来测读脉冲波从发射到计数电路被关断所经历的得间，并经译码器和数码管显示出来。波幅读数是通过人工调节，读取衰减器的"dB"数或首波高度。
4.2.5 数字式仪器是将所接收的信号经高速A/D转换为离散的数字量并直接输入计算机，通过相关软件进行分析处理，自动读取声时、波幅和主频值并显示于仪器屏幕上。具有对数字信号采集、处理、存储等高度智能化的功能。
4.2.6 本条规定了超声波检测仪器使用时环境温度的要求，超声仪由电子元器件组成，检测环境和测试条件如不满足检测要求时将会带来较大的测试偏差。
4.3 钻芯法检测装置
4.3.1 特种混凝土强度较高，钻芯机应具有足够大的功率，并应有水冷却系统，以便钻取完整的芯样试件。
4.3.2本规程采用钻芯法检测特种混凝土时，可根据材料种类选择直径50mm、70mm、100mm的芯样，应根据加固部位、加固层厚度选择合理的取芯直径。4.3.3~4.3.4 芯样端面的平整度和芯样中轴与端面垂直度，是影响芯样抗压试验结果的重要因素，因此本规程对芯样时间段切割和端部磨平步骤作了相应的规定，确保检测进度。
4.4 拔出法检测装置
4.4.1拔出法检测最小拔出力小于额定拔出力20%时会造成测试结果误差偏大，大于额定拔出力80%时容易对拔出仪造成损伤，本条规定了拔出法检测最大拔出力的范围。
为保证拔出仪工作过程中不被拉断，本条规定了拔出仪拉杆制造材料的最小强度。
4.4.2当测试构件的特种混凝土强度较高时，反力支承圆环应具有足够的强度和刚度，因此对制造反力支承圆环的材料强度提出了要求。
为了保持拔出仪各部件正常工作，同时使反力支承圆环对测试面均匀施压，因此本条规定了对反力支承圆环尺寸的要求。
4.4.3 拔出仪是一种精度要求较高的测试仪器，拔出仪应每年至少校准一次。本条规定了应送法定计量机构重新检定和校准的几种情形。
4.4.4当锚固胶性能不满足本条的规定时，后装拔出法检测中，破坏模式可能出现锚固件拔脱破坏、特种混凝土破坏体与胶体粘结破坏等异常情况，导致测试结果不准确。因此本条规定了锚固胶的性能指标。
4.4.5高性能水泥基灌浆料、高强自密实混凝土、高强普通混凝土强度等级通常为50MPa~100MPa，而活性粉末混凝土的强度等级达到100MPa~200MPa，因此本规程提出了两种规格和型号锚固件。通过相关单位的试验研究和工程应用表明，采用上述规格型号的锚固件，能满足测试精度的要求。
4.4.6锚固件制造材料强度和尺寸低于本标准规定时可能导致锚固件拔断，强度和尺寸太大时对测点部位损伤较大，因此本条对锚固件的制造材料强度和尺寸提出了规定。
4.4.7固定架应有足够的强度和刚度，确保在作业过程中不因固定架变形导致锚固件偏斜，从而影响测试精度。
5 回弹法检测技术
5.1 一般规定
5.1.2 当按批抽样检测时，同时符合本条三个条件时，方可视为同批构件。
5.1.3 为了使按批量检测结果具有代表性，规定了对同批构件按批抽样检测时的的样品数量。同时，工程结构加固时常常为少量构件加固，结合《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344的规定，当检验批中构件数量小于或等于25件时，按照最小样本容量检测容易导致对结果的争议，因此出现此类情况应全数检测。
5.1.4 测区布置应具有足够代表性。加固工程通常为小范围的加固或局部加固，单个构件上布置测区数量太少无法满足检测数据统计需求，布置测区数量太多往往较难实现。
5.1.5 结构和构件的测区的位置应同时满足本条四个条件。检测时记录测区位置能便于对数据的核查。
5.2 回弹测试与数据处理
5.2.1 本条规定的回弹操作方法与普通回弹仪相同，遵循“纵轴垂直、缓慢施压、准确读数、快速复位的原则”。
5.2.2~5.2.3 为了保证检测质量，应保证获取的测试值均为有效值，从而对测点的选择至关重要。测点部位应避开气孔或外露的石子、金属件、预埋件、钢筋等。
5.2.4 计算测区回弹值时，在每一测区内的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，能避免数据的离散型和随机性过大。余下的10个回弹值的平均值作为该测区回弹值的代表值，与混凝土回弹法检测的数据处理方法一致。
6 超声回弹法检测技术
6.1 一般规定
6.1.1~6.1.4 超声回弹法检测技术中，关于测区和测点的选择需要考虑回弹测试的要求，因此本规程中采用了与第5.1节类似的规定。
6.1.5 超声测试时在测区残留的耦合剂对回弹测试有一定影响，因此对结构或构件的每一测区，应先进行回弹测试，后进行超声测试。
6.1.6计算测区特种混凝土抗压强度换算值时，必须采用同一测区内的回弹值和声速值。不同测区的特种混凝土材料性质存在差异，回弹值和声速值不具备关联性，因此不得混用非同一测区的数据。
6.2 回弹测试及回弹值计算
6.2.1 超声回弹法测区的布置形式主要是双面对测，因此本条回弹测区宜布置在构件特种混凝土浇筑的侧面，并宜布置在构件的两个对称的可测面上。如无对称的可测面，可在同一可测面布置测区进行水平方向回弹测试，随后进行超声波单面平测。对于底面、顶面和不同角度的情形，宜采用其他现场检测方法进行测试。
6.2.3 双面对测时，测量回弹值应在构件测区内超声波的发射和接收面各弹击8个点；单面平测时，测量回弹值应在超声波的发射和接收测点之间弹击16个点。上述两种情形获得一组超声测区的16个回弹值，进而得到该测区回弹代表值。
6.3 超声测试及声速值计算
6.3.1 参照现行标准《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02的规定，3个超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。由于测强曲线建立时采用了超声对测方法，所以，实际工程检测时应优先采用对测的方法。当被测构件不具备对测条件时可采用平测法，平测时应避免钢筋的影响。
6.3.2 超声测试时应确保良好耦合，才能在示波器上读取到稳定的数值信号和波形图。耦合剂能保证换能器辐射面与混凝土测试面达到完全面接触，排除其间的空气和杂物。每一测点均应使耦合层达到最薄，以保持耦合状态一致，这样才能保证声时测量条件的一致性，常用的耦合剂可采用润滑油等材料。
6.3.3 本条规定的声时测量进度、测距精度的要求，是根据超声检测仪仪器的示
值选择的。
6.3.4 本条规定了测区混凝土中声速代表值的计算方法。测区混凝土中声速代表值是取超声测距除以测区内3个测点混凝土中声时平均值。当超声测点在浇筑方向的侧面对测时，声速不做修正。如果超声测试采用了平测，应考虑参照现行标准《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02的有关规定，事先找到声速的修正系数对声速进行修正。每次现场测试开始前都应确认声时初读数。
