建设工程无损检测技术与应用PDF电子书下载

1 概论 1

1.1 混凝土无损检测技术的形成和发展 1

1.2 结构混凝土无损检测技术的工程应用 2

1.2.1 结构混凝土无损检测技术的适用范围 2

1.2.2 结构混凝土强度无损检测的基本定义 3

1.2.3 结构混凝土缺陷无损检测的基本定义 4

1.3 结构混凝土常用无损检测方法的分类和特点 5

1.3.1 混凝土强度的无损检测方法 5

1.3.2 混凝土缺陷的无损检测方法 6

1.3.3 以检测结构混凝土其他性能为目的的无损检测方法 7

1.4 结构混凝土无损检测技术的研究动向 7

1.4.1 结构混凝土无损检测技术基本理论方面的探索和发展 9

1.4.2 结构混凝土无损检测领域中检测方法的探索和发展 10

1.4.3 结构混凝土无损检测仪器的研究动向 12

1.4.4 结构混凝土无损检测信息处理和评价技术的探索和发展 13

思考题 15

2 回弹法检测混凝土强度 17

2.1 概述 17

2.1.1 回弹法应用概况 17

2.1.2 回弹法的基本原理 18

2.1.3 回弹法测强的误差范围 19

2.2 回弹仪 20

2.2.1 回弹仪的类型、构造及工作原理 20

2.2.2 影响回弹仪检测性能的主要因素 21

2.2.3 钢砧率定的作用 26

2.2.4 回弹仪的操作、保养及校验 26

2.2.5 回弹仪的常见故障及排除方法 27

2.3 回弹仪检测混凝土强度的影响因素 27

2.3.1 原材料的影响 27

2.3.2 成型方法的影响 32

2.3.3 养护方法及温度的影响 33

2.3.4 碳化及龄期的影响 34

2.3.5 模板的影响 36

2.4 回弹法测强曲线 37

2.4.1 分类及型式 37

2.4.2 专用测强曲线 38

2.4.3 统一测强曲线 39

2.5 回弹法测强曲线的建立 41

2.5.1 回弹法测强优先采用地区（专用）测强曲线 41

2.5.2 测强曲线的建立 44

2.5.3 回归分析 45

2.5.4 回弹值数值的修正 48

2.6 回弹法检测计算实例 50

2.6.1 测试准备 50

2.6.2 检测前，应具备下列有关资料 50

2.6.3 现场被测结构或构件准备 50

2.6.4 回弹值的测量与计算 51

2.6.5 构件混凝土强度推定 51

2.6.6 混凝土强度换算值修正 52

2.7 工程实例 53

思考题 56

3 混凝土超声检测技术基础 58

3.1 概述 58

3.2 声学原理 58

3.2.1 波与声波 58

3.2.2 谐振动 59

3.2.3 波的产生与传播 60

3.2.4 波的种类和形式 61

3.2.5 波动方程 63

3.2.6 声波在固体中的传播速度 65

3.2.7 声场 66

3.2.8 声波在介质界面的反射与透射 69

3.2.9 声波在传播过程的衰减 75

3.3 混凝土声学参数与测量 78

3.3.1 混凝土的声学参数 78

3.3.2 声学参数的测量 80

3.3.3 现场超声检测的几种测试方法 89

3.4 非金属超声检测设备 93

3.4.1 超声仪 93

3.4.2 换能器 95

3.4.3 超声波自动测桩仪 102

3.5 影响声（波）速测值的因素及修正 105

3.5.1 测距对波速测值的影响 105

3.5.2 钢筋对波速测量的影响 107

3.5.3 换能器频率的影响 109

思考题 109

4 超声法检测混凝土强度 110

4.1 概述 110

4.1.1 超声法检测混凝土强度的依据 110

4.1.2 超声法检测混凝土强度的技术途径 111

4.1.3 混凝土超声法测强的特点与技术稳定性 111

4.2 超声检测混凝土强度的主要影响因素 112

4.2.1 试件断面尺寸效应 112

4.2.2 温度和湿度的影响 112

4.2.3 结构混凝土中钢筋的影响与修正 113

4.2.4 粗骨料品种、粒径和含量的影响 116

4.2.5 水灰比（w/c）及水泥用量的影响 118

4.2.6 混凝土龄期和养护方法的影响 118

4.2.7 混凝土缺陷与损伤对测强的影响 119

4.3 各种影响因素的显著性分析 120

4.3.1 选定影响因素和变化水平 120

4.3.2 选用正交表、确定试验方案 121

4.3.3 对试验结果进行极差分析或方差分析 121

4.4 声速换算法 124

4.4.1 硬化水泥净浆声速换算方法 125

4.4.2 水泥砂浆声速换算法 127

4.4.3 混凝土强度与混凝土中砂浆换算声速的关系 128

4.5 结构混凝土强度检测与推定 129

4.5.1 测区选择 129

4.5.2 结构混凝土强度的推定 129

思考题 130

5 超声法检测混凝土缺陷 131

5.1 概述 131

5.1.1 混凝土缺陷超声检测技术的发展 131

5.1.2 超声法检测混凝土缺陷的基本原理 132

5.1.3 超声法检测混凝土缺陷的基本方法 132

5.1.4 超声法检测混凝土缺陷的主要影响因素 133

5.2 混凝土裂缝深度检测 135

5.2.1 单面平测法 136

5.2.2 斜测法 140

5.2.3 钻孔测法 142

5.2.4 裂缝深度检测实例 146

5.3 混凝土不密实区和空洞检测 153

5.3.1 测试方法 153

5.3.2 不密实区和空洞的判定 156

5.3.3 不密实混凝土检测实例 164

5.4 混凝土结合面质量检测 168

5.4.1 定义及检测前的准备 168

5.4.2 测试方法 168

5.4.3 数据处理及判定 168

5.4.4 结合面质量检测实例 169

5.5 表面损伤层检测 172

5.5.1 测试方法 172

5.5.2 损伤层厚度判定 174

5.5.3 表面损伤层检测实例 175

5.6 钢管混凝土缺陷检测 178

5.6.1 概述 178

5.6.2 测试方法 179

5.6.3 数据分析与判断 182

5.7 混凝土匀质性检测 182

5.7.1 概述 182

5.7.2 测试方法 182

5.7.3 计算和分析 183

5.8 混凝土钻孔灌注桩的质量检测 184

5.8.1 混凝土钻孔灌注桩的无损检测技术概况 184

5.8.2 钻孔灌注桩超声脉冲检测法的基本原理和检测设备 186

5.8.3 声测管的预埋 188

5.8.4 钻孔灌注桩缺陷检测结果的分析和判断方法 188

5.8.5 桩内混凝土强度的测量 193

思考题 195

6 超声回弹综合法检测混凝土强度 196

6.1 综合法检测混凝土强度仪器 196

6.2 超声回弹综合法检测技术发展概况 197

6.2.1 超声回弹综合法检测混凝土强度技术 197

6.2.2 综合法测强技术影响因素的研究 198

6.3 超声回弹综合法测强曲线的制定 204

6.3.1 测强曲线的分类 204

6.3.2 测强曲线的建立方法 205

6.3.3 超声回弹综合法测强曲线 206

6.4 综合法测强技术 210

6.4.1 测试前准备 210

6.4.2 回弹测试及回弹值计算 211

6.4.3 超声测试及声速值计算 211

6.4.4 混凝土强度推定 212

6.4.5 超声波角、平测及声速计算方法 212

6.5 综合法测强优先采用地区（专用）测强曲线 216

6.5.1 建立地区测强曲线 216

6.5.2 使用地区测强曲线工程验证 217

6.6 综合法测强规定 219

6.6.1 构件强度推定 219

6.6.2 构件按批检测标准差限值 220

6.6.3 检测记录计算表 220

6.7 工程检测实例 222

6.7.1 工程实例 222

6.7.2 计算机处理 227

7 钻芯法检测混凝土强度 230

7.1 概述 230

7.1.1 钻芯法的发展过程及现状 230

7.1.2 钻芯法的应用特点 230

7.2 钻芯机及切割机 231

7.2.1 钻芯机 231

7.2.2 芯样切割机 236

7.3 钻芯配套机具 237

7.3.1 人造金钢石空心薄壁钻头 237

7.3.2 人造金刚石圆锯片 240

7.3.3 磁感仪（或雷达仪） 242

7.3.4 冲击钻 244

7.4 芯样钻取技术 244

7.4.1 钻芯前的准备 244

7.4.2 钻芯位置的选择 245

7.4.3 钻芯技术 246

7.4.4 钻孔的修补 251

7.5 芯样加工及技术要求 251

7.5.1 芯样试件尺寸要求及测量方法 251

7.5.2 芯样切割加工 253

7.5.3 芯样端面的修整 253

7.5.4 芯样中含有钢筋对抗压强度的影响 255

7.6 芯样试件抗压试验及强度计算 256

7.6.1 抗压试验方法 256

7.6.2 抗压强度计算 258

7.7 混凝土芯样抗压强度推定 258

7.7.1 检测单个构件 258

7.7.2 检测批构件 258

7.7.3 钻芯修正方法 259

7.8 混凝土芯样抗拉强度测试方法 261

7.8.1 轴心抗拉强度 261

7.8.2 劈裂抗拉强度 261

7.9 工程应用 262

7.9.1 检测结构混凝土强度 262

7.9.2 检测结构混凝土抗拉强度 263

7.9.3 检测结构混凝土内部缺陷 265

思考题 266

8 混凝土强度拔出法检测技术 267

8.1 概述 267

8.2 预埋拔出法 269

8.2.1 拔出仪 269

8.2.2 试验拔出 269

8.3 后装拔出法 273

8.3.1 圆环支承拔出试验 274

8.3.2 三点式支承拔出试验 276

8.4 测强曲线的建立 278

8.4.1 基本要求 278

8.4.2 试验规定 278

8.4.3 分析计算 279

8.5 工程检测要点 279

8.5.1 测点布置 279

8.5.2 混凝土强度推定 280

8.6 拉剥试验 281

8.7 后锚固法 282

思考题 283

9 高强混凝土强度的无损检测技术 284

9.1 概述 284

9.2 回弹法测强曲线的建立 284

9.2.1 试验概况 284

9.2.2 回弹法的基本原理及试验结果分析 285

9.3 超声回弹综合法测强曲线的建立 286

9.4 计算公式精度验证 288

9.5 针贯入法测强曲线的建立 289

9.5.1 试验概况 289

9.5.2 试验步骤及试验数据分析 290

9.6 后装拔出法测强曲线的建立 291

9.6.1 试验概况 291

9.6.2 拔出法的理论根据及试验结果分析 292

思考题 294

10 红外成像无损检测技术 295

10.1 概述 295

10.2 红外检测技术基本原理 295

10.2.1 红外线及检测依据 295

10.2.2 红外线辐射特性 297

10.3 红外成像仪 304

10.3.1 红外成像仪工作原理 304

10.3.2 红外成像仪组成系统与特性分析 304

10.3.3 热像仪选用 310

10.4 红外检测技术的适用范围 313

10.4.1 建筑节能中的应用 313

10.4.2 建筑物外墙剥离层的检测 313

10.4.3 饰面砖黏贴质量大面积安全扫测 314

10.4.4 玻璃幕墙、门窗保温隔热性、防渗漏的检测 314

10.4.5 墙面、屋面渗漏的检查 315

10.4.6 结构混凝土火灾受损、冻融冻坏的红外检测技术 315

10.4.7 其他方面 315

10.5 红外成像影响因素与摄像条件选择 316

10.5.1 红外成像影响因素 316

10.5.2 摄像条件选择 316

10.5.3 拍摄热像方法 318

10.5.4 热像图二次处理 318

10.6 建筑工程红外成像诊断的步骤 319

10.6.1 红外成像诊断的步骤 320

10.6.2 进行红外诊断的流程图 321

附录 323

11 地质雷达检测技术 327

11.1 概述 327

11.1.1 地质雷达发展史 327

11.2 地质雷达基本理论 327

11.2.1 地质雷达的成像原理 327

11.2.2 地质雷达基本理论 328

11.3 地质雷达的探测方式 338

11.3.1 数据采集模式 339

11.3.2 地质雷达的探测方法 339

11.3.3 地质雷达现场探测工作 342

11.4 地质雷达数据处理和解释 346

11.4.1 雷达图像的数据处理技术 346

11.4.2 RAMAC GPR数据处理实例 347

11.4.3 地质雷达数据解释方法 349

11.5 工程应用实例 350

11.5.1 地下停车场基础拉梁检测 350

11.5.2 楼板厚度及钢筋位置检测 351

11.5.3 构造柱混凝土缺陷检测 352

11.5.4 2.5D雷达数据 352

11.5.5 隧道衬砌质量检测 352

11.5.6 管线位置探测 355

11.5.7 挡土墙质量检测 358

11.5.8 隧道超前预报 359

11.5.9 公路路基及结构层质量检测 360

11.6 结语 362

思考题 362

12 检测数据分析处理 364

12.1 误差与数据处理 364

12.1.1 误差的估计 364

12.1.2 测量误差对测量结果的影响 365

12.1.3 多次检测结果的误差估计 366

12.2 数值修约规则与极限数值的表示和判定 372

12.2.1 范围 372

12.2.2 术语和定义 373

12.2.3 数值修约规则 373

12.2.4 修约规则的使用方法多步计算 376

12.2.5 不允许连续修约 376

12.2.6 0.5单位修约与0.2单位修约 377

12.2.7 极限数值的表示和判定 378

12.2.8 工程检测和计算数值修约示例 381

12.2.9 试验室试验测定和修约值计算 381

12.2.10 计算机编程数值修约参考子程序 382

12.3 检测数据的回归分析 383

12.3.1 回弹（超声）法测强一元回归分析 383

12.3.2 二元（或多元）回归分析 392

12.4 采用计算器进行数据处理 404

12.4.1 SHARP EL-5002（或广州8031、大连DS-5）计算器 405

12.4.2 SHARP EL-5100计算器 410

12.4.3 TRNFA信发牌SC-118B-4计算器 413

12.5 采用Excel系统进行数据处理 416

12.5.1 制订测强曲线试验数据预处理 416

12.5.2 构件混凝土强度计算预处理 420

12.5.3 采用Excel电子表格进行回归、绘图、误差计算数据处理 422