经典拔出法测混凝土强度.ppt
拔出法检测混凝土强度资料
圆环式装置
圆环式装置
1 3
2
5
d2
d1
4
h
h1
1
1
1－1
反力支承内径=55mm，胀簧锚
d1
固台阶外径=25mm，锚固件 的锚固深度=25mm，钻孔直
d2
径=18mm
d3
1—拉杆；2—对中圆盘；3—胀簧；4—胀杆；5—反力支撑 圆环式拔出仪试验装置示意图
三点式装置
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2
d2
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1
1
拔出法检测混凝土强度
山东建筑大学 李安起
主要内容
1 概述 2 试验装置 3 拔出试验 4 测强曲线 5 强度换算及推定 6 检测依据的标准 7 最新研究进展
1 概述
1 概述
• 拔出法检测混凝土强度是一种半破损的检测方法。
按锚固件安放时间。
按拔出仪反力支承的类型。
预埋拔出法 拔出法后装拔出法圆三环点式式
三、测点布置要求 （5）测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混
凝土表层的钢筋、预埋件。 （6）检测部位混凝土表层与内部质量应一致。
当混凝土表层与内部质量有明显差异时， 应将薄弱层清除干净后方可检测。 （7）结构或构件的测点应标有明显的编号， 必要时应在记录纸上描绘测点布置示意图。
3 拔出试验
四、检测前的仪器、设备检查 • 检测前，应对钻孔机、磨槽机、拔出仪的
①更换液压油后； ②更换测力装置后； ③经维修后； ④拔出仪出现异常时； ⑤超过校准有效期限（有效期限为一年）； ⑥遭受严重撞击或其他损害。
2 试验装置
三、钻孔机 钻孔机可采用金刚石薄壁空心钻或冲击电
锤。金刚石薄壁空心钻应有冷却水装置。 钻孔机宜有控制垂直度及深度的装置。
桥梁混凝土检测方法ppt课件
▪ 半电位法 ▪ 混凝土电阻率 ▪ 动态称重法 ▪ 磁通量测缆索损失 ▪ X射线衍射法测应力 ▪ 超声相控阵 ▪ CT检测 ▪ 三维光学测量
回弹法
用回弹仪弹击混凝土表面时，由仪器重锤 回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性 质，通过测量混凝土表面硬度来推算其抗压强 度，是混凝土结构现场检测中常用的一种非破 损试验方法。
送剂； ➢ 混凝土龄期为7-2000d； ➢ 强度范围为10-70MPa； ➢ 搅拌混凝土或泵送混凝土； ➢ 自然养护。
测试方法
采用超声回弹综合法检测混凝土强度时，应严格遵 照《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》的 要求进行。
➢ 回弹值的测量及计算同回弹法，但不须测量混凝 土的碳化深度。
➢ 超声法的测量及计算同超声法的规定，但是超声 的测点应布置在同一个测区回弹值的测试面上， 测量声速的探头安装位置不宜与回弹仪的弹击点 相重叠。
常用检测仪器
序号 参数 机械式仪器
电（声、光）测仪器
1
应变
千分表引伸仪、 电阻应变计、电阻应变仪、
手持应变仪
数据采集器、数据采集系统
2
变位
千分表、百分 表、挠度计
位移计、水准仪、全站仪、 测距仪
3 裂缝 读数尺
超声波探测仪、读数显微镜、 数码裂缝检测仪
内容
▪ 回弹法 ▪ 超声法 ▪ 超声回弹法 ▪ 钻芯取样 ▪ 拔出法 ▪ 碳化深度 ▪ 氯离子含量检测 ▪ 超声波测缺陷 ▪ 电磁感应法测保护层
回弹法的回弹值反映了混凝土的弹性性质，同时在 一定程度上也反映了混凝土的塑性性质，但它只能确切 反映混凝土表层约3cm左右厚度的状态。
特点
➢ 优点：
具有两种方法的优点 能对单一方法测得的某些参数进行补偿修正
混凝土强度测试方法
一、回弹法
1.直接在原状混凝土表面上测试；
2.仪器操作简便，测试结果直观，检测部位无破损。
3.不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的构件检测。
根据混凝土硬度、碳化深度，推定抗压强度
1.适用温度范围：-4度至40度；
2.适用龄期范围：28天至1000天，长龄期应采用钻芯法修正。
二、超声回弹法
1.属综合性检测，测试精度较高；
2.检测部位无破损。
3.不适用于遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤或厚度小于100mm的构件。
根据混凝土硬度、密实性，推定抗压强度
1.适用温度范围：-4度至60度；
2.适用龄期范围：28天至730天，否则应采用钻芯法修正。
三、钻芯法
1.适用范围广，测试结果直观、准确；
2.检测部位局部破损；
根据圆柱体芯样强度推定抗压强度
1.被检测混凝土强度不小于10MPa；
2.单个构件抽取芯样不宜超过3个，预应力构件慎用。
3.适用龄期范围：不小于28天。
四、后装拔出法
1.测试精度高，使用方便，适用范围广；
2.检测部位微破损；
根据埋件的抗拔力推定抗压强度
1.被检测混凝土强度不小于10MPa；
2.适用龄期范围：不小于28天。
五、超声法
1.属无损检测，使用方便，适用范围广；测试结果综合反映了施工质量；
2.参数判读较直观。
推定混凝土内部空洞、不密实区、裂缝深度、损伤层厚度、新老砼结合面质量及砼匀质性
1.测试面应修理平整
2.测试应尽量避开钢筋。
拔出法检测混凝土强度技术规程
拔出法检测混凝土强度技术规程“拔出法检测混凝土强度技术规程”是一份规定了混凝土拔出试验的检测标准的文件。
拔出试验是一种通过在混凝土表面插入一个锥形的金属钻头，然后用力垂直拉出的过程，来评估混凝土结构的强度和性能的方法。
该技术规程是为了确保拔出试验能够准确、可靠、有意义地评估混凝土结构的强度和性能，而制定的。
它包含了试验前的准备工作、拔出试验的步骤、结果的分析和报告等方面的规范要求，以及试验所需设备、工具、材料等的要求和安全注意事项等。
此技术规程具有指导意义，可以帮助工作人员正确使用拔出试验来评估混凝土结构的强度和性能，从而更好地确保建筑结构的安全稳定。
拔出法测混凝土强度
拔出试验过程
拆除模板和定位杆，把拉杆拧到锚头上，另一端 与拔出试验仪连接，拔出试验仪的支承环应均匀 地压砼表面，并与拉杆和锚头处于同一轴线。摇 动拔出仪的摇把，对锚固件施加拔出力。施加的 拔出力应均匀和连续，拔出力的加荷速度控制在 lkN/s左右，当荷载加到了峰值时，记录极限拔出 力读数，然后回油卸载，砼的表面上留下微细的 圆裂纹。根据提供的测强度曲线，推算砼抗压强 度。
后装拔出法检测砼强度
后装拔出法是近10-20年才出现的。它是针对预埋 拔出法的缺点，为了对没有埋设锚固件的砼也能 进行类似的试验，在预埋拔出法的基础上逐渐发 展起来的。采用这种方法时只要避开钢筋或铁件 位置，在已硬化的新旧砼的各种构件上都可以使 用，特别是当现场结构缺少砼强度的有关试验资 料时，是非常有价值的一种检验手段。由于后装 拔出法适应性很强，检测结果的可靠性较高，已 成为许多国家注意和研究的现场砼强度检测方法 之一。
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单个构件强度推定
单个构件检测时，当构件3个拔出力中的最大和最 小拔出力与中间值之差均小于中间值的15％时， 取最小值作为该构件拔出力计算值，当需加测时， 加测的两个拔出力值和最小拔出力值一起取平均 值，再与前次的拔出力中间值比较，取较小值作 为该构件拔出力计算值。将单个构件的拔出力计 算值代人测强曲线，则所得的砼强度计算值即为 单个构件混凝土强度推定值。
不宜采用拔出法对遭受冻害、化学腐蚀、 火灾、高温损伤等部位的混凝土检测。 如需检测应采取打磨、剔除等有效措施 将薄弱表层清除干净后方可进行检测， 以免造成误判。
现场检测
准备：工程名称及设计、施工建设单位名 称；结构及构件名称，设计图纸及混凝土 强度设计等级；粗骨料品种、粒径及混凝 土配合比；混凝土浇筑和养护情况以及混 凝土的龄期；结构或构件存在的质量问题 等。对钻头、磨头、锚固件及拔出仪进行 检查，保证其处于正常工作状态，其几何 尺寸符合标准规定。
2.2拔出法33)
2.4 检测装置
（3）三点式后装拔出法检测装置 三点式后装拔出法检测装置的反力支承内径宜为120mm， 锚固件的锚固深度宜为35mm，钻孔直径宜为22mm（图 2-7）。 当混凝土粗骨料最大粒径不大于40mm时，宜优先采用圆 环式拔出法检测装置。
2.4 检测装置
2.4.2 拔出仪 拔出仪应由加荷装置、测力装置及反力支承三部分组成。 （1）拔出仪技术性能要求 ① 测试最大拔出力宜为额定拔出力的20%〜80%； ② 圆环式拔出仪的拉杆及胀簧材料极限抗拉强度不应小 于2100MPa； ③ 工作行程对于圆环式拔出法检测装置不应小于4mm； ④ 对于三点式拔出法检测装置不应小于6mm； ⑤ 允许示值误差为±2%； ⑥ 测力装置应具有峰值保持功能。 （2）拔出仪校准 拔出仪应每年至少校准一次。当遇下列情况之一时，应重 新校准：更换液压油后；更换测力装置后；经维修后；拔 出仪出现异常时。
2.2 原理、分类及适用条件
拔出法检测结果可作为评价混凝土质量的一个主要依据。 在下列情况下优先采用预埋拔出法： （1）确定拆除模板或施加荷载的时间； （2）确定施加或放张预应力的时间； （3）确定预制构件吊装的时间； （4）确定停止湿热养护或冬季施工时停止保温的时间。 后装拔出法适用于既有建筑的混凝土强度检测，也可用于 在建工程的混凝土施工质量控制。当需要测定预制构件或 在建工程构件混凝土早期强度时，预埋拔出法比后装拔出 法更为方便和准确。
2.3 检测准备
2.3.1 了解情况 检测前应全面了解工程有关情况，并宜具备下列 有关资料： （1）工程名称及设计、施工、建设单位名称； （2）结构或构件名称、设计图纸及图纸要求的混 凝土强度等级； （3）粗骨料品种、最大粒径及混凝土配合比； （4）混凝土浇筑和养护情况以及混凝土的龄期； （5）结构或构件存在的质量问题等。
混凝土强度检测方法
混凝土强度检测方法作为建筑工程施工过程中必不可少的材料，混凝土材料在现阶段以及未来很长的时间内，其经济性以及应用性都是其他很多材料不可比拟的。
但是，目前有很多混凝土往往以次充好，其强度无法让人满意，尤其是一些国家重点建筑工程项目，对混凝土强度标准的要求非常高，所以对混凝土强度进行检测是必要的也是必须的。
混凝土强度检测技术广泛应用于混凝土施工质量控制、验收、鉴定、评估等方面。
目前，我国常用的混凝土强度检测技术分为无损检测和微破损检测。
无损检测主要有回弹法、综合法、超声法等;微破损检测主要有钻芯法、拔出法、后锚固法、直拔法等。
无损检测操作方便，但检测结果误差较大。
微破损检测结果虽精度较高，但存在工序多、操作不便等缺点，如常用的钻芯法因芯样直径粗，对结构损伤大，在钻取、切割、磨平、抗压等环节中易出现偏差，会影响实测强度值。
下面我们就其中主要的方法进行简单介绍。
1.回弹法1.1回弹法原理该方法是根据结构物表面混凝土硬度推定其抗压强度,仅适用于抗压强度为10～50MPa,龄期为14～1000d普通混凝土。
但是对表面受冻害、火灾以及表面被腐蚀的混凝土,不可采用该方法。
采用回弹法的方式一般是选择回弹仪器来对混凝土表面硬度进行检测，从而推算混凝土强度的一种检测手段。
回弹仪器的工作原理主要是：含有一个标准质量的重锤，在标准弹簧力的作用下冲击与混凝土表面相接触的弹击杆，因为会受到弹力作用，在回弹仪上的重锤又会跳到相反的距离，同时也会带动指针，进而在相应的刻度上标识出回弹值（N），这一数据直接反应出混凝土的硬度，而材料表面的硬度与材料自身强度相关，因此冲击回弹值和混凝土强度的曲线就能够很容易地画出，我们可以按照回弹值的大小来对混凝土强度进行准确的计算。
这种检测方法的优点在于操作简单，检测过程比较快而且成本也相对较低；混凝土检测人员能够很容易的采集到相关样本；检测之后的数据可以很准确地反应出混凝土强度数据；能使相关检测人员非常清晰地了解混凝土强度，从而获得全部的真实数据。
后装拔出法检测混凝土强度
钻取芯样附近做 个测点的拔出试验 取 个拔出力的平均值代
入
式计算每个芯样对应的混凝土强度换算值 修正系数可
按下式计算
式中
修正系数 精确至 第 个混凝土芯样试件抗压强度值 精确至
对应于第 个混凝土芯样试件的 个拔出力平均
值的混凝土强度换算值
精确至芯Βιβλιοθήκη 试件数单个构件的混凝土强度推定
单个构件的拔出力计算值 应按下列规定取值 当构件 个拔出力中的最大和最小拔出力与中间值之差
的混凝土
拔出仪
拔出仪由加荷装置 测力装置及反力支承三部分组成 拔出仪应具备以下技术性能
工程建设标准全文信息系统
工程建设标准全文信息系统
额定拔出力大于测试范围内的最大拔出力
工作行程对于圆环式拔出试验装置不小于
对于三
点式拔出试验装置不小于
允许示值误差为
测力装置宜具有峰值保持功能
拔出仪应每年至少标定一次 如遇下列情况之一时 应重
立方体
x 试块的抗压强度值
混凝土强度推定值 相当于强度换算值总体分布中保证率
z 不低于 的强度值
w 应用拔出法前 应通过专门试验建立测强曲线 见附录
并需经工程质量主管部门审定 测强曲线允许相对标准差不
.c 大于
从事拔出法检测 拔出仪标定和维修人员 均应经过主管
om 部门认可的单位专门培训与考核 并持有培训单位颁发的合格
工程建设标准全文信息系统
拔出试验 将胀簧插入成型孔内 通过胀杆使胀簧锚固台阶完全嵌入 环形槽内 保证锚固可靠 拔出仪与锚固件用拉杆连接对中 并与混凝土表面垂直 施加拔出力应连续均匀 其速度控制在 施加拔出力至混凝土开裂破坏 测力显示器读数不再增加 为止 记录极限拔出力值精确至 对结构或构件进行检测时 应采取有效措施防止拔出仪及 机具脱落摔坏或伤人 当拔出试验出现异常时 应作详细记录 并将该值舍去 在其附近补测一个测点 拔出试验后 应对拔出试验造成的混凝土破损部位进行修 补
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承尺寸时，圆环支承的拔出力比三点支承的拔出
力大；在同一反力支承尺寸下，拔出力随着锚固 件锚固深度的增加而有较大幅度的增加。
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预埋拔出试验
预埋拔出法是在混凝土表层以下一定距 离处预先埋人一个钢制锚固件，混凝土 硬化以后，通过锚固件施加拔出力。当 拔出力增至一定限度时，混凝土将沿着 一个与轴线呈一定角度的圆锥面破裂， 并最后拔出一个类圆锥体。
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拔出法检测砼强度
将安装在砼中的锚固件拔出，根据预先 建立的拔出力与砼强度之间的关系检测 砼强度，这是一种半破损或微破损检测 方法。
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拔出法测砼强度发展
分为：预埋拔出法、后装拔出法
1953年苏联开始使用拔出法测砼强度 1970年后，Richards和Malhotra研究报告后，
国内学者认为：砼破坏是压应力和剪应力 组合成拉应力造成的。
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拔出试验
预埋拔出法 后装拔出法
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预埋拔出法试验装置
在国际标准化组织及其他一些国家的拔出法试验
标准中，都没有对拔出装置的参数给予具体规定， 只是给出了大致关系。例如ISO／DIS 8046便推荐 使用直径d=25mm的预埋件锚头，而ASTMC900-80 未做具体规定，但注明预埋锚头直径的典型尺寸 为25mm或30mm，大一些的和小一些的也被采用 过。当锚固件锚固深度一定时，拔出力随着反力
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拔出试验理论研究
理论研究采取预埋拔出试验
丹麦Niel Saabye Ottosen专门对Hannsen的 LOK拔出试验进行非线性有限元分析，试 验表明：拔出力与抗压强度呈线性关系， 在环状狭长地带被压碎。
美国国家标准局NBS认为：砼中砂浆在荷载 65%极限时间应力下破坏，由于粗骨料时砼 可以发挥35%荷载。
作为一种现场试验方法。
大量的试验发现：拔出力和砼强度存在近 似线性的相关关系。
1978年，ASTM暂行标准C-90-78T； ASTMC-900-99《硬化砼拔出强度试验方法》
ISO/DIS8046《硬化砼拔出试验方法》
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标准规定拔出试验的目的
现场砼达到一定程度时，用于确定：后 张法施加预应力；模扳支撑拆除；冻期 施工防护结束；依据观测点的强度客观 评价砼强度。
施加或放松预应力的适当时间；决定吊装、运输
构件的适当时间；决定停止湿热养护或冬期施工
时停止保温的适当时间。在丹麦，这种方法已被
承认作为一种校准的现场强度测定方法并可作为
规范检验验收评定的依据。
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预埋拔出法在我国的应用尚不普及，似乎工程技 术人员不愿在质量控制上花费精力。事实上，施 工中对砼的强度进行控制，不仅可保证工程质量， 减少出现质量问题，也是提高施工技术水平，提 高企业经济效益的一个重要手段。例如在高混施 工季节，确定提前拆模时间，可以加快模板周转， 缩短施工工期；冬季施工时，确定防护和养护可 以结束的时间，避免出现质量问题，减少养护费 用；预制构件生产时，确定构件的出池、起吊、 预应力的放松或张拉时的砼强度，加快生产周转 等，其经济效益和社会效益都是巨大的。
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预埋拔出试验意义
预埋拔出法试验在北欧、北美等许多国家得到了
迅速地推广应用，这种试验方法，在现场应用相
当方便，而且试验费用低廉。除非特别低的砼强
度以外，可以在很大的强度范围内进行试验，尤
其适合用于砼质量现场控制的检测手段。例如：
决定拆除模板或加置荷载的适当时间，这在冷却
塔砼施工工程中，确定拆模时间最为普遍；决定
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预埋拔出试验
预埋拔出装置包括锚头、拉杆和拔出试验 仪的支承环。拔出装置的尺寸为拉杆直径 d=7.5mm(LOK试验)或10mm(TYL试验)； 锚头直径d=25mm、支承环内径d=55mm、 锚固深度h=25mm。预埋拔出试验的操作步 骤可分为：安装预埋件，浇筑混凝土，拆 除连接件，拉拔锚头。
混凝土无损检测技术
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拔出法测砼强度
回弹法和超声法测试的回弹值和声速和 砼强度没有直接关系，只是反应强度的 间接参数，在测试中产生误差，缺点： 检测精度不高。钻取砼芯样直接进行抗 压强度试验，直观可靠，，对结构有一 定损伤，费用高，无法大量试验。
操作简单、检测精确，介于非破损和钻 芯法之间的检测方法
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拔出试验过程
拆除模板和定位杆，把拉杆拧到锚头上，另一端 与拔出试验仪连接，拔出试验仪的支承环应均匀 地压砼表面，并与拉杆和锚头处于同一轴线。摇 动拔出仪的摇把，对锚固件施加拔出力。施加的 拔出力应均匀和连续，拔出力的加荷速度控制在 lkN/s左右，当荷载加到了峰值时，记录极限拔出 力读数，然后回油卸载，砼的表面上留下微细的 圆裂纹。根据提供的测强度曲线，推算砼抗压强 度。
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我国研究应用情况
1985年前后开始研究，引进丹麦的LOK 和CAPO拔出仪，拔出仪研究成功，拔出 仪的锚固件、锚固深度、反力支撑等参 数各不相同。
拔出仪分为：圆环反力支撑、三点反力 支撑
中国工程建设标准化协会《后装拔出法 检测砼强度技术规程》CECS69:94
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Байду номын сангаас
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预埋过程
安装预埋件时，将锚头定位杆组装在一起， 并在其外表涂上一层隔离剂。在浇筑砼以 前，将预埋件安装在模板内侧的适当位置。 当进行楼板试验时，可将预埋件固定到一 个塑料浮杯或木块上，等到砼浇筑完毕、 尚未凝结时，把预埋件插入砼内让浮杯或 木块浮在砼表面。预埋件安装完毕后，在 模板内浇筑砼，预埋点周围的砼应与其它 部位同样振捣，不能损坏预埋件。
预埋试验法简单、及时、试验费低，在砼质量控
制中有很好的前景。
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后装拔出法检测砼强度
后装拔出法是近10-20年才出现的。它是针对预埋 拔出法的缺点，为了对没有埋设锚固件的砼也能 进行类似的试验，在预埋拔出法的基础上逐渐发 展起来的。采用这种方法时只要避开钢筋或铁件 位置，在已硬化的新旧砼的各种构件上都可以使 用，特别是当现场结构缺少砼强度的有关试验资 料时，是非常有价值的一种检验手段。由于后装 拔出法适应性很强，检测结果的可靠性较高，已 成为许多国家注意和研究的现场砼强度检测方法 之一。