混凝土无损捡测超声一回弹综合法实验研究 超过一定范围,单一发可能就不很敏感或者不起作用。例如回弹值主要以表层砂浆的弹 性性能来反映混凝土的强度,当强度较低,塑性变形较大或内外质量有较大差异时,很 难反映混凝土的实际强度。超声声速是以整个截面的动弹性来反映混凝土强度,而混凝 土强度较高,相应声速随强度变化的幅度不大,其声速与实际强度相关性较差。因此采 用回弹和超声综合法测定混凝土强度,即可内外结合,又能在较低和较高的强度区间弥 补各自的不足,能够较全面的反映混凝土实际强度。 3.提髙测试精度。由于综合法能减少一些因素的影响程度,较全面的反映混凝土整 体质量,所以对提高混凝土强度的检测精度具有明显的效果。 4.具有更广的适用性。我们知道混凝土强度是一个多因素综合性指标,它与弹性、 塑性、材料的非均质性、空隙的量和空结构及试验条件等一系列因素有关,而单一指标 往往与某些因素有较好的相关性,而对其他因素的影响却表现的不太显著。因此,采用 单一指标与混凝土强度之间建立相关关系,使其局限性增大。例如,混凝土中粗集料用 量及品种变化可导致声速值明显变化,而对强度影响却不如此显著。又如龄期对强度的 影响不十分显著,而回弹值因碳化程度的增大而提高。实践证明,将回弹和声速值合理 综合后,能消除原来影响fcuV和fcuR关系的许多因素。例如,水泥品种的影响,构 件混凝土含水量及碳化影响等,都不像单一法所造成的影响那么显著。因此,综合法采 用多指标反映混凝土强度,比单一法测强具有更广的适用性。 鉴于超声回弹综合法具有上述许多优点,因此,在国内诸多工程的混凝土强度检测 中已广泛应用了这一方法,为工程质量事故的处理提高了主要依据 【8】 1.3.2建立地区测强曲线的必要性 目前,测强曲线可按适用范围分为以下三种类型: (一)通用测强曲线(全国曲线) 通用测强曲线的建立是以全国许多地区曲线为基础,收集全国大量实验数据,经 过计算统计的回归结果,具有一定的现场适用性,由于影响因素复杂,误差较大,精确 度不高,使用时必须慎重。 (二)地区测强曲线 地区测强曲线是采用本地区常用的有代表性的混凝土材料,成型养护工艺和龄期为 基本条件,并针对我国地域辽阔和各地所使用原材料差异较大这一特点,在本地区制作 相当数量的试块进行非破损和破损平行实验建立起来的。 (三)专用测强曲线 专用测强曲线是以某一具体工程为对象,采用与被测工程相同的原材料质量、成型 养护工艺和龄期,制作一定数量的试块,或现场从结构或构件中钻取一定数量有代表性 同条件的混凝土芯样,进行非破损和破损平行测试建立起来的测强曲线。 由于通用测强曲线的建立是以全国许多地区曲线为基础,经过大量的分析研究和计 第11页共34页
混凝土无损检测超声—回弹综合法实验研究 第 11 页 共 34 页 超过一定范围，单一发可能就不很敏感或者不起作用。例如回弹值主要以表层砂浆的弹 性性能来反映混凝土的强度，当强度较低，塑性变形较大或内外质量有较大差异时，很 难反映混凝土的实际强度。超声声速是以整个截面的动弹性来反映混凝土强度，而混凝 土强度较高，相应声速随强度变化的幅度不大，其声速与实际强度相关性较差。因此采 用回弹和超声综合法测定混凝土强度，即可内外结合，又能在较低和较高的强度区间弥 补各自的不足，能够较全面的反映混凝土实际强度。 3.提高测试精度。由于综合法能减少一些因素的影响程度，较全面的反映混凝土整 体质量，所以对提高混凝土强度的检测精度具有明显的效果。 4.具有更广的适用性。我们知道混凝土强度是一个多因素综合性指标，它与弹性、 塑性、材料的非均质性、空隙的量和空结构及试验条件等一系列因素有关，而单一指标 往往与某些因素有较好的相关性，而对其他因素的影响却表现的不太显著。因此，采用 单一指标与混凝土强度之间建立相关关系，使其局限性增大。例如，混凝土中粗集料用 量及品种变化可导致声速值明显变化，而对强度影响却不如此显著。又如龄期对强度的 影响不十分显著，而回弹值因碳化程度的增大而提高。实践证明，将回弹和声速值合理 综合后，能消除原来影响 fcu~V 和 fcu~R 关系的许多因素。例如，水泥品种的影响，构 件混凝土含水量及碳化影响等，都不像单一法所造成的影响那么显著。因此，综合法采 用多指标反映混凝土强度，比单一法测强具有更广的适用性。 鉴于超声回弹综合法具有上述许多优点，因此，在国内诸多工程的混凝土强度检测 中已广泛应用了这一方法，为工程质量事故的处理提高了主要依据。【8】 1.3.2 建立地区测强曲线的必要性 目前，测强曲线可按适用范围分为以下三种类型： （一）通用测强曲线（全国曲线） 通用测强曲线的建立是以全国许多地区曲线为基础，收集全国大量实验数据，经 过计算统计的回归结果，具有一定的现场适用性，由于影响因素复杂，误差较大，精确 度不高，使用时必须慎重。 （二）地区测强曲线 地区测强曲线是采用本地区常用的有代表性的混凝土材料，成型养护工艺和龄期为 基本条件，并针对我国地域辽阔和各地所使用原材料差异较大这一特点，在本地区制作 相当数量的试块进行非破损和破损平行实验建立起来的。 （三）专用测强曲线 专用测强曲线是以某一具体工程为对象，采用与被测工程相同的原材料质量、成型 养护工艺和龄期，制作一定数量的试块，或现场从结构或构件中钻取一定数量有代表性 同条件的混凝土芯样，进行非破损和破损平行测试建立起来的测强曲线。 由于通用测强曲线的建立是以全国许多地区曲线为基础，经过大量的分析研究和计
混凝土无损捡测超声一回弹综合法实验研究 算汇总而成的,使用范围广但精度不髙。由于各地环境条件、原材料质地、施工条件等 多种因素的差异,为提髙测试精度,完善施工质量鉴定,提高经济效益,应该建立一条 本地区测强曲线。因而,随着无损检测技术的发展和人们对混凝土结构质量的关注,根 据各地环境温度差异和原材料不同建立适合本地区应用的测强曲线势在必行。 1.3.3研究背景 在综合法测强中,混凝土的配合比,水泥品种及用量、粗细集料的性质及粒径、龄 期等因素对测强结果都有不同程度的影响,为了解决这个问题,提高测试精度,在如何 建立测强曲线这个问题上有两种做法。一种是标准混凝土方法,它是采用标准曲线,然 后用多个系数进行修正以确定混凝土强度的一种方法。另一种是最佳配合比(或常用配 合比)法,它是采用最佳配合比,配置不同强度等级的混凝土试块,然后在不同龄期进 行测试,以建立测强曲线,这样建立的测强曲线针对性强,精确度高,但曲线数量多, 目前是我国应用较多的一种建立方法,也是本论文所采用的一种方法 对超声回弹法来说,既先对一定数量混凝土试块或芯样分别进行超声和回弹测试, 然后再把试块或芯样进行抗压强度测试,将测试取得的超声声速值ν,回弹值R和混凝 土抗压强度值∫’按照相应的数学拟和曲线,采用数理统计方法,确立混凝土试块或 芯样抗压强度fc,声速v和回弹值R三者之间的相关关系曲线,即为超声回弹综合法曲 在综合测强实际检测中,结构或构件上每个测区的混凝土强度换算值是根据该测区 实测并经必要修正的超声声速值v和回弹平均值R,按已建立起来的~V~R测强曲 线推定出来,因此,必须建立可靠的f~y~R测强曲线。 1.3.4目的及意义 混凝土是当今社会重要的土木工程材料,在我国各类工程建设中占有极其重要的地 位,混凝土的质量直接关系到结构的安全性和耐久性。因此,如何加强混凝土质量控制, 保证结构工程质量,避免工程质量事故的发生,是工程界广大工程技术人员长期以来一 直在研究、探讨并致力加以解决的重要课题。 针对当前混凝土无损检测技术空前发展,通用测强曲线在一定范围内存在的不足, 建立和完善一条本地区测强曲线势在必行的现状,通过一定范围的调查研究,明确本地 区常用混凝土强度范围以及原材料性质及产地,充分了解本地区环境和施工偏好及特 点,利用实验室模拟技术,将标准状态的混凝土强度发展作为主要研究对象,并通过与 施工现场相当的自然状态作为修正,建立一条适合本地区应用的测强曲线 通过本次实验研究,建立一条本地区测强曲线,为张家口地区测强曲线的建立及其 应用研究打下良好的基础,研究成果的推广应用必将对确保张家口乃至周边地区的工程 第12页共34页
混凝土无损检测超声—回弹综合法实验研究 第 12 页 共 34 页 算汇总而成的，使用范围广但精度不高。由于各地环境条件、原材料质地、施工条件等 多种因素的差异，为提高测试精度，完善施工质量鉴定，提高经济效益，应该建立一条 本地区测强曲线。因而，随着无损检测技术的发展和人们对混凝土结构质量的关注，根 据各地环境温度差异和原材料不同建立适合本地区应用的测强曲线势在必行。【11】 1.3.3 研究背景 在综合法测强中，混凝土的配合比，水泥品种及用量、粗细集料的性质及粒径、龄 期等因素对测强结果都有不同程度的影响，为了解决这个问题，提高测试精度，在如何 建立测强曲线这个问题上有两种做法。一种是标准混凝土方法，它是采用标准曲线，然 后用多个系数进行修正以确定混凝土强度的一种方法。另一种是最佳配合比（或常用配 合比）法，它是采用最佳配合比，配置不同强度等级的混凝土试块，然后在不同龄期进 行测试，以建立测强曲线，这样建立的测强曲线针对性强，精确度高，但曲线数量多， 目前是我国应用较多的一种建立方法，也是本论文所采用的一种方法。 对超声回弹法来说，既先对一定数量混凝土试块或芯样分别进行超声和回弹测试， 然后再把试块或芯样进行抗压强度测试，将测试取得的超声声速值 v ，回弹值 R 和混凝 土抗压强度值 cu f ，按照相应的数学拟和曲线，采用数理统计方法，确立混凝土试块或 芯样抗压强度 cu f ，声速 v 和回弹值 R 三者之间的相关关系曲线，即为超声回弹综合法曲 线。 在综合测强实际检测中，结构或构件上每个测区的混凝土强度换算值是根据该测区 实测并经必要修正的超声声速值 v 和回弹平均值 R ，按已建立起来的 f cu ~ v ~ R 测强曲 线推定出来，因此，必须建立可靠的 f cu ~ v ~ R 测强曲线。【5】 1.3.4 目的及意义 混凝土是当今社会重要的土木工程材料，在我国各类工程建设中占有极其重要的地 位，混凝土的质量直接关系到结构的安全性和耐久性。因此，如何加强混凝土质量控制， 保证结构工程质量，避免工程质量事故的发生，是工程界广大工程技术人员长期以来一 直在研究、探讨并致力加以解决的重要课题。 针对当前混凝土无损检测技术空前发展，通用测强曲线在一定范围内存在的不足， 建立和完善一条本地区测强曲线势在必行的现状，通过一定范围的调查研究，明确本地 区常用混凝土强度范围以及原材料性质及产地，充分了解本地区环境和施工偏好及特 点，利用实验室模拟技术，将标准状态的混凝土强度发展作为主要研究对象，并通过与 施工现场相当的自然状态作为修正，建立一条适合本地区应用的测强曲线。 通过本次实验研究，建立一条本地区测强曲线，为张家口地区测强曲线的建立及其 应用研究打下良好的基础，研究成果的推广应用必将对确保张家口乃至周边地区的工程