超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度培訓(xùn)

1、超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度目 錄1概述1.1基本概念1.2原理 1.3規(guī)程標(biāo)準(zhǔn) 1.4特點(diǎn)1.5適用范圍2測(cè)量?jī)x器的技術(shù)要求 3測(cè)強(qiáng)的主要影響因素3.1 原材料 3.2 外加劑 3.3 碳化深度 3.4 混凝土含水率 3.5 測(cè)試面 3.6 鋼筋影響4測(cè)強(qiáng)曲線 4.1 測(cè)強(qiáng)曲線意義 4.2 測(cè)強(qiáng)曲線分類 4.3 測(cè)強(qiáng)曲線建立方法5檢測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理5.1 檢測(cè)準(zhǔn)備 5.2 測(cè)區(qū)布置要求 5.3 回彈值測(cè)量與計(jì)算 5.4 超聲聲速測(cè)量與計(jì)算6混凝土強(qiáng)度的推定 6.1 混凝土抗壓強(qiáng)度換算值計(jì)算 6.2 混凝土抗壓強(qiáng)度換算值修正 6.3 構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值7工程應(yīng)用實(shí)例一 概述1.1基本概念

2、綜合法：采用兩種(或兩種以上)的測(cè)試方法同混凝土強(qiáng)度建立關(guān)系?！?超聲波脈沖速度回彈值”綜合法在國(guó)內(nèi)外研究最多、應(yīng)用最廣的一種方法。 超聲回彈綜合法：采用低頻超聲波檢測(cè)儀和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)能為2.207J的回彈儀，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲時(shí)(t)及回彈值(R)，利用已建立的測(cè)強(qiáng)公式，推算測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值(fccu)的一種方法。 1966年羅馬尼亞建筑及建筑經(jīng)濟(jì)科學(xué)研究院首先提出，并編制了有關(guān)技術(shù)規(guī)程，受到各國(guó)混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究者重視。1976年我國(guó)引進(jìn)，結(jié)合我國(guó)具體情況，許多科研單位進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，完成了多項(xiàng)科研成果，在結(jié)構(gòu)混凝工程的質(zhì)量檢測(cè)中已獲得了廣泛的應(yīng)用。1988年中國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)

3、化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布我國(guó)第一本超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS02：88)， 2005年修訂(CECS02：2005)。1.2原理混凝土波速v、混凝土回彈值R與強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)性，強(qiáng)度越高，波速越快，回彈值越高，當(dāng)率定出關(guān)系曲線后，在同一測(cè)區(qū)分別測(cè)聲時(shí)和回彈值，然后用已建立的測(cè)強(qiáng)曲線推算測(cè)區(qū)強(qiáng)度： 其中： a常數(shù)項(xiàng)系數(shù)； b、c回歸常數(shù)； fcu,e抗壓強(qiáng)度換算值； V測(cè)區(qū)修正后的超聲聲速值 R測(cè)區(qū)修正后的回彈值平均值。1.3規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)超聲回彈綜合法檢測(cè)砼 強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS02：2005)1.4 特點(diǎn)（1）減少齡期和含水率的影響混凝土含水率大：超聲波聲速偏高，推算強(qiáng)度提高；回彈值偏

4、低，推算強(qiáng)度下降。混凝土的齡期長(zhǎng)：超聲波聲速的增長(zhǎng)率下降，推算強(qiáng)度下降。而回彈值則因混凝土碳化程度增大而提高，推算強(qiáng)度提高；因此，二者綜合起來(lái)測(cè)定混凝土強(qiáng)度就可以部分減少齡期和含水率的影響。（2）彌補(bǔ)相互不足回彈值主要以表面砂漿的彈性性能來(lái)反映混凝土中強(qiáng)度，當(dāng)構(gòu)件截面尺寸較大或內(nèi)外質(zhì)量差異較大時(shí)，回彈值很難反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度，超聲波聲速是以整個(gè)斷面的動(dòng)彈性來(lái)反映混凝土強(qiáng)度；混凝土強(qiáng)度較低、塑性變形較大時(shí)，回彈法反映不太敏感，超聲法測(cè)量強(qiáng)度較高的混凝土，相應(yīng)其聲速隨強(qiáng)度變化的幅度不大；綜合測(cè)定，內(nèi)外結(jié)合，在較低或較高的強(qiáng)度區(qū)間相互彌補(bǔ)，較全面地反映結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際質(zhì)量。（3）提高測(cè)試精度由于綜合

5、法測(cè)試能減少一些因素的影響程度，較全面的反映整體混凝土質(zhì)量，所以對(duì)提高無(wú)損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的精度具有明顯的效果，通過(guò)大量試驗(yàn)所證明。1.5 適用范圍（1）采用材料、拌和用水符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（2）人工或一般機(jī)械攪拌的混凝土或泵送混凝土；（3）自然養(yǎng)護(hù)；（4）齡期為7-2000d；（5）混凝土強(qiáng)度為10-70MPa。 二 測(cè)量?jī)x器的技術(shù)要求 超聲波檢測(cè)儀和回彈儀，技術(shù)性能、儀器的檢驗(yàn)、檢定必須滿足、符合有關(guān)規(guī)程要求。 回彈儀中型回彈儀，沖擊能量2.207J， 混凝土回彈儀 (JJG 817-93); 混凝土超聲波檢測(cè)儀，混凝土超聲波檢測(cè)儀JGT 5004。數(shù)字式：接收信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散數(shù)字量，具有

6、采集、儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)、測(cè)讀聲學(xué)參數(shù)和對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的智能化功能。超聲波換能器采用厚度振動(dòng)方式，頻率為50100kHz的換能器，實(shí)測(cè)主頻與標(biāo)稱頻率相差不超過(guò)±10 。根據(jù)測(cè)試需要，配置合適的換能器和高頻電纜線，檢測(cè)前，測(cè)定聲時(shí)初讀數(shù)t0。檢測(cè)過(guò)程中如更換換能器或高頻電纜線，應(yīng)重新測(cè)定t0。 超聲波檢測(cè)儀應(yīng)滿足下列要求：具有波形清晰、顯示穩(wěn)定的示波裝置；聲時(shí)最小分度值為0.1s；具有最小分度值為ldB的信號(hào)幅度調(diào)整系統(tǒng)；接收放大器頻響范圍10500kHz，總增益不小于80dB，接收靈敏度(信噪比3：1時(shí))不大于50V； 電源電壓波動(dòng)范圍在標(biāo)稱值±10情況下能正常工作；連續(xù)正常工作

7、時(shí)間不少于4h。生產(chǎn)廠家： 北京康科瑞 汕頭超聲儀器 瑞士PROCEQ 等三 測(cè)強(qiáng)的主要影響因素3.1 原材料水泥：無(wú)顯著影響，可以不予修正；細(xì)骨料：混凝土中常用砂率的波動(dòng)范圍有限，同時(shí)砂的粒度遠(yuǎn)小于超聲波長(zhǎng)，對(duì)超聲波的傳播不會(huì)造成很大影響 ；當(dāng)砂率小于28或大于44，明顯超出混凝土常用砂率范圍，影響也不可忽視，應(yīng)另外建立測(cè)強(qiáng)曲線。粗骨料：石子品種對(duì)測(cè)強(qiáng)有十分明顯的影響，試驗(yàn)表明，若以卵石混凝土為基礎(chǔ)，碎石混凝土所推定的強(qiáng)度平均偏高約25左右。 骨料粒徑大，聲速增高。3.2 外加劑的主要效應(yīng)在早期，即混凝土塑化作用和35d早期強(qiáng)度增高，而超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)規(guī)定14d后進(jìn)行，所以外加劑的影響可以

8、不予修正。 3.3 碳化深度：試驗(yàn)證明，在綜合法中碳化深度沒(méi)增加1mm，推算混凝土強(qiáng)度比實(shí)際強(qiáng)度高0.6%左右。碳化深度較大的混凝土含水量相應(yīng)降低，回彈值高，聲速稍有下降，可部分抵消 ；碳化因素可不予考慮。 3.4混凝土含水率 試驗(yàn)證明，混凝土表面的濕度對(duì)回彈值有顯著影響。濕度越大，回彈值越低，而對(duì)超聲來(lái)說(shuō)，聲波在水中的傳播要比在空氣中傳播速度快，可部分抵消影響，但這種影響隨混凝土強(qiáng)度的提高而變小。由于混凝土的濕度與氣候條件、齡期等均有關(guān)系，各地所測(cè)得的影響程度區(qū)別較大，因此在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中盡可能采用干燥狀態(tài)條件進(jìn)行測(cè)試。3.5測(cè)試面當(dāng)測(cè)試在混凝土澆筑上表面或下底面時(shí)，由于石子離析下沉及表面水、浮

9、漿等因素的影響，回彈值與聲速值均與澆筑側(cè)面測(cè)量時(shí)不同。若以側(cè)面測(cè)量為準(zhǔn)，上表面或下底面測(cè)量時(shí)對(duì)回彈值與聲速值均應(yīng)分別乘以修正系數(shù)。 3.6鋼筋影響 鋼傳播速度：5900m/s 混凝土傳播速度：40005000m/s 穿鋼筋而過(guò)，波速略有提高換能器移開(kāi)鋼筋35cm； 四、超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)曲線4.1測(cè)強(qiáng)曲線意義超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)曲線，是以混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度(f)與超聲聲速值(v)、回彈值(R)，選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)擬合它們之間的相關(guān)關(guān)系。4.2測(cè)強(qiáng)曲線分類測(cè)強(qiáng)曲線分為：統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線：統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程，范圍廣，精度低；地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線：區(qū)域性技術(shù)條件；專用測(cè)強(qiáng)曲線：基本技術(shù)條件一致，針對(duì)性強(qiáng)，精度高；

10、按專用測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線、統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的次序選用測(cè)強(qiáng)曲線。 4.3 測(cè)強(qiáng)曲線的建立（1）試件制作 （2）試件測(cè)試 （3）回歸分析 （4）誤差分析確定冪函數(shù)形勢(shì)為最佳曲線形式五檢測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理 5.1檢測(cè)準(zhǔn)備（1）測(cè)試資料準(zhǔn)備工程名稱、設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)和委托單位名稱；施工圖紙，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱及混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)；水泥的品種、用量，石子、砂品種規(guī)格、粒徑，外加劑或摻合料品種、摻量等、混凝土配合比；模板類型，混凝土成型日期，以及澆筑和養(yǎng)護(hù)情況；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件檢測(cè)原因說(shuō)明。（2）被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件準(zhǔn)備按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)，構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)；如某一方向尺寸4.5m，且另一方向尺寸

11、0.3m構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)不少于5個(gè)。按批構(gòu)件抽樣檢測(cè)，構(gòu)件抽樣數(shù)量不少于同批構(gòu)件30，且不少于10個(gè)構(gòu)件，同批構(gòu)件要符合下列條件：混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同；混凝土原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)條件及齡期基本相同；構(gòu)件種類相同；施工階段所處狀態(tài)相同。5.2 測(cè)區(qū)布置要求（1）條件允許，測(cè)區(qū)優(yōu)先布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面，測(cè)區(qū)可在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面、相鄰面(角測(cè))或同一面上(平測(cè))布置；（2）均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)間距不宜大于2m；（3）避開(kāi)鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；（4）測(cè)區(qū)尺寸宜為200mm×200mm；平測(cè)時(shí)宜為400mm×400mm；（5）測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、施工縫

12、、飾面層、浮漿和油垢，并避開(kāi)蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和打磨不平處，并擦凈殘留粉塵；（6）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的測(cè)區(qū)注明編號(hào)，記錄測(cè)區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況。5.3回彈值測(cè)量與計(jì)算（1）測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)先回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試。 （2）回彈值測(cè)量及回彈值計(jì)算同回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度要求，角度修正、澆筑面修正（碳化不需要考慮） 、平均值計(jì)算。5.4超聲聲速測(cè)量與計(jì)算（1）超聲測(cè)點(diǎn)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)，每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)；（2）優(yōu)先采用對(duì)測(cè)或角測(cè)，無(wú)條件時(shí)，采用單面平測(cè)；（3）換能器與混凝土耦合良好； （4）測(cè)試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1s。超聲測(cè)距的測(cè)量精確到1.0mm，誤差不大于±1，

13、聲速計(jì)算精確到0.01km/s。混凝土澆筑方向側(cè)面對(duì)測(cè)，測(cè)區(qū)砼中聲速代表值計(jì)算）式中：v測(cè)區(qū)砼中聲速代表值聲速值(km/s); l i第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的超聲測(cè)距(mm);ti第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)讀數(shù)(s);t0聲時(shí)初讀值。測(cè)試面修正:在混凝土澆筑頂面或底面測(cè)試時(shí)，測(cè)區(qū)聲速代表值修正：由于粗骨料的離析下沉以及表水浮漿等原因，聲速在上下側(cè)面測(cè)得的聲速較側(cè)面測(cè)得的聲速低。回彈值也由于使用方向造成誤差。式中：va修正后的測(cè)區(qū)混凝土中聲速代表值，km/s；超聲測(cè)試面修正系數(shù)。在混凝土澆筑頂面、底面對(duì)測(cè)或斜測(cè)時(shí), =1.034。角測(cè)方法每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，換能器布置如下：L1、L2不宜小于200mm 超聲測(cè)距應(yīng)按

14、下列公式計(jì)算：li 角測(cè)第i個(gè)測(cè)點(diǎn)換能器的超聲測(cè)距(mm)；l1i ,l2i角測(cè)第i個(gè)測(cè)點(diǎn)換能器與構(gòu)件邊緣的距離(mm)。角測(cè)混凝土中聲速代表值計(jì)算公式同對(duì)測(cè)凝土中聲速代表值計(jì)算公式平測(cè)方法（一個(gè)表面可供測(cè)量）每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，換能器布置如下：F一發(fā)射換能器， S接收換能器；G一鋼筋軸線 布置超聲平測(cè)點(diǎn)時(shí)，宜使發(fā)射和接收換能器的連線與附 近鋼筋軸線成400500，超聲測(cè)距l(xiāng)宜采用350450mm。平測(cè)方法聲速修正采用同一構(gòu)件的對(duì)測(cè)聲速Vd與平測(cè)聲速Vp之比求得修正系數(shù)(VdVp)，對(duì)平測(cè)聲速進(jìn)行修正。不具備對(duì)測(cè)與平測(cè)的對(duì)比條件時(shí)，選取代表性部位，以測(cè)距l(xiāng)200、250、300、350、40

15、0、450、500mm，逐點(diǎn)測(cè)讀相應(yīng)聲時(shí)值t，用回歸分析方法求出直線方程la+bt。以回歸系數(shù)b代替對(duì)測(cè)聲速vd，求出修正系數(shù)，進(jìn)行修正。 平測(cè)方法澆筑面修正 平測(cè)聲速可采用直線方程l=a+bt，根據(jù)混凝土澆筑的頂面或底面平測(cè)數(shù)據(jù)求得，修正后混凝土中聲速代表值計(jì)算公式：式中超聲測(cè)試面的聲速修正系數(shù)，頂面平測(cè)1.05，底面平測(cè)0.95。六混凝土強(qiáng)度的推定 6.1混凝土抗壓強(qiáng)度換算值計(jì)算 統(tǒng)一測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值計(jì)算 ：當(dāng)粗骨料為卵石時(shí)： 當(dāng)粗骨料為碎石時(shí)： 式中 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件第i個(gè)測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值(MPa)，精確至0.1MPa。統(tǒng)一測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值計(jì)算：當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的測(cè)區(qū)數(shù)不

16、少于10個(gè)時(shí)，各測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)，精確至0.01MPa； 當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所采用的材料及其齡期與測(cè)強(qiáng)曲線有較大差異時(shí)，采用同條件立方體試件或從結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)中鉆取的混凝土芯樣試件(數(shù)量不應(yīng)少于4個(gè))的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正。采用同條件立方體試件修正時(shí)： 采用混凝土芯樣試件修正時(shí)： 修正系數(shù)，精確至小數(shù)點(diǎn)后兩位； 對(duì)應(yīng)于第個(gè)立方體試件或芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度換算值(MPa)，精確至0.1MPa； 第個(gè)混凝土立方體(邊長(zhǎng)150mm)試件的抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值(MPa)，精確至0.1MPa； 第個(gè)混凝土芯樣(l00×lOOmm)

17、試件的抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值(MPa)，精確至0.1MPa； n試件數(shù)。6.3構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值fcu,e公式確定： 按批量檢測(cè)的構(gòu)件，當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)下列情況時(shí)，則該批構(gòu)件應(yīng)全部按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)：當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值小于25MPa時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)差4.5當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值等于2550MPa時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)差5.5當(dāng)該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值大于50MPa時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)差6.5七 實(shí)例 北京某工程采用卵石、中砂配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土，澆筑了5根斷面為350mm×350mm混凝土柱。混凝土試塊受凍，28d齡期抗壓強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)已無(wú)試塊。天氣回

18、暖后采用綜合法對(duì)柱子進(jìn)行檢測(cè)。(測(cè)試角度為0°；測(cè)試面為側(cè)面)，計(jì)算推定3-D柱混凝土強(qiáng)度。構(gòu)件名稱及編號(hào)：3-D柱 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度計(jì)算表 檢測(cè)結(jié)果表明：3-D柱強(qiáng)度推定值為30.4MPa，達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30的101。此類型屬現(xiàn)場(chǎng)既無(wú)混凝土試塊，又無(wú)混凝土芯樣試件的情況，如果所測(cè)的其他構(gòu)件能達(dá)到30.OMPa左右，說(shuō)明此情況是正常的。若結(jié)構(gòu)混凝土的試驗(yàn)狀態(tài)與測(cè)強(qiáng)曲線基本一致，那么可不進(jìn)行修正。否則需要從構(gòu)件中鉆取芯樣進(jìn)行修正，最后進(jìn)行構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定。超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度目 錄1概述1.1基本概念1.2原理 1.3規(guī)程標(biāo)準(zhǔn) 1.4特點(diǎn)1.5適用范圍2測(cè)量?jī)x器的技術(shù)

19、要求 3測(cè)強(qiáng)的主要影響因素3.1 原材料 3.2 外加劑 3.3 碳化深度 3.4 混凝土含水率 3.5 測(cè)試面 3.6 鋼筋影響4測(cè)強(qiáng)曲線 4.1 測(cè)強(qiáng)曲線意義 4.2 測(cè)強(qiáng)曲線分類 4.3 測(cè)強(qiáng)曲線建立方法5檢測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理5.1 檢測(cè)準(zhǔn)備 5.2 測(cè)區(qū)布置要求 5.3 回彈值測(cè)量與計(jì)算 5.4 超聲聲速測(cè)量與計(jì)算6混凝土強(qiáng)度的推定 6.1 混凝土抗壓強(qiáng)度換算值計(jì)算 6.2 混凝土抗壓強(qiáng)度換算值修正 6.3 構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值7工程應(yīng)用實(shí)例一 概述1.1基本概念綜合法：采用兩種(或兩種以上)的測(cè)試方法同混凝土強(qiáng)度建立關(guān)系?！?超聲波脈沖速度回彈值”綜合法在國(guó)內(nèi)外研究最多、應(yīng)用最廣的

20、一種方法。 超聲回彈綜合法：采用低頻超聲波檢測(cè)儀和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)能為2.207J的回彈儀，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲時(shí)(t)及回彈值(R)，利用已建立的測(cè)強(qiáng)公式，推算測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值(fccu)的一種方法。 1966年羅馬尼亞建筑及建筑經(jīng)濟(jì)科學(xué)研究院首先提出，并編制了有關(guān)技術(shù)規(guī)程，受到各國(guó)混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究者重視。1976年我國(guó)引進(jìn)，結(jié)合我國(guó)具體情況，許多科研單位進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，完成了多項(xiàng)科研成果，在結(jié)構(gòu)混凝工程的質(zhì)量檢測(cè)中已獲得了廣泛的應(yīng)用。1988年中國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布我國(guó)第一本超聲回彈綜合法檢測(cè)砼強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS02：88)， 2005年修訂(CECS02：2005)

21、。1.2原理混凝土波速v、混凝土回彈值R與強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)性，強(qiáng)度越高，波速越快，回彈值越高，當(dāng)率定出關(guān)系曲線后，在同一測(cè)區(qū)分別測(cè)聲時(shí)和回彈值，然后用已建立的測(cè)強(qiáng)曲線推算測(cè)區(qū)強(qiáng)度： 其中： a常數(shù)項(xiàng)系數(shù)； b、c回歸常數(shù)； fcu,e抗壓強(qiáng)度換算值； V測(cè)區(qū)修正后的超聲聲速值 R測(cè)區(qū)修正后的回彈值平均值。1.3規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)超聲回彈綜合法檢測(cè)砼 強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS02：2005)1.4 特點(diǎn)（1）減少齡期和含水率的影響混凝土含水率大：超聲波聲速偏高，推算強(qiáng)度提高；回彈值偏低，推算強(qiáng)度下降。混凝土的齡期長(zhǎng)：超聲波聲速的增長(zhǎng)率下降，推算強(qiáng)度下降。而回彈值則因混凝土碳化程度增大而提高，推算強(qiáng)度提高

22、；因此，二者綜合起來(lái)測(cè)定混凝土強(qiáng)度就可以部分減少齡期和含水率的影響。（2）彌補(bǔ)相互不足回彈值主要以表面砂漿的彈性性能來(lái)反映混凝土中強(qiáng)度，當(dāng)構(gòu)件截面尺寸較大或內(nèi)外質(zhì)量差異較大時(shí)，回彈值很難反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度，超聲波聲速是以整個(gè)斷面的動(dòng)彈性來(lái)反映混凝土強(qiáng)度；混凝土強(qiáng)度較低、塑性變形較大時(shí)，回彈法反映不太敏感，超聲法測(cè)量強(qiáng)度較高的混凝土，相應(yīng)其聲速隨強(qiáng)度變化的幅度不大；綜合測(cè)定，內(nèi)外結(jié)合，在較低或較高的強(qiáng)度區(qū)間相互彌補(bǔ)，較全面地反映結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際質(zhì)量。（3）提高測(cè)試精度由于綜合法測(cè)試能減少一些因素的影響程度，較全面的反映整體混凝土質(zhì)量，所以對(duì)提高無(wú)損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的精度具有明顯的效果，通過(guò)大量試驗(yàn)

23、所證明。1.5 適用范圍（1）采用材料、拌和用水符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（2）人工或一般機(jī)械攪拌的混凝土或泵送混凝土；（3）自然養(yǎng)護(hù)；（4）齡期為7-2000d；（5）混凝土強(qiáng)度為10-70MPa。 二 測(cè)量?jī)x器的技術(shù)要求 超聲波檢測(cè)儀和回彈儀，技術(shù)性能、儀器的檢驗(yàn)、檢定必須滿足、符合有關(guān)規(guī)程要求。 回彈儀中型回彈儀，沖擊能量2.207J， 混凝土回彈儀 (JJG 817-93); 混凝土超聲波檢測(cè)儀，混凝土超聲波檢測(cè)儀JGT 5004。數(shù)字式：接收信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散數(shù)字量，具有采集、儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)、測(cè)讀聲學(xué)參數(shù)和對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的智能化功能。超聲波換能器采用厚度振動(dòng)方式，頻率為50100kHz的換能器

24、，實(shí)測(cè)主頻與標(biāo)稱頻率相差不超過(guò)±10 。根據(jù)測(cè)試需要，配置合適的換能器和高頻電纜線，檢測(cè)前，測(cè)定聲時(shí)初讀數(shù)t0。檢測(cè)過(guò)程中如更換換能器或高頻電纜線，應(yīng)重新測(cè)定t0。 超聲波檢測(cè)儀應(yīng)滿足下列要求：具有波形清晰、顯示穩(wěn)定的示波裝置；聲時(shí)最小分度值為0.1s；具有最小分度值為ldB的信號(hào)幅度調(diào)整系統(tǒng)；接收放大器頻響范圍10500kHz，總增益不小于80dB，接收靈敏度(信噪比3：1時(shí))不大于50V； 電源電壓波動(dòng)范圍在標(biāo)稱值±10情況下能正常工作；連續(xù)正常工作時(shí)間不少于4h。生產(chǎn)廠家： 北京康科瑞 汕頭超聲儀器 瑞士PROCEQ 等三 測(cè)強(qiáng)的主要影響因素3.1 原材料水泥：無(wú)顯著

25、影響，可以不予修正；細(xì)骨料：混凝土中常用砂率的波動(dòng)范圍有限，同時(shí)砂的粒度遠(yuǎn)小于超聲波長(zhǎng)，對(duì)超聲波的傳播不會(huì)造成很大影響 ；當(dāng)砂率小于28或大于44，明顯超出混凝土常用砂率范圍，影響也不可忽視，應(yīng)另外建立測(cè)強(qiáng)曲線。粗骨料：石子品種對(duì)測(cè)強(qiáng)有十分明顯的影響，試驗(yàn)表明，若以卵石混凝土為基礎(chǔ)，碎石混凝土所推定的強(qiáng)度平均偏高約25左右。 骨料粒徑大，聲速增高。3.2 外加劑的主要效應(yīng)在早期，即混凝土塑化作用和35d早期強(qiáng)度增高，而超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)規(guī)定14d后進(jìn)行，所以外加劑的影響可以不予修正。 3.3 碳化深度：試驗(yàn)證明，在綜合法中碳化深度沒(méi)增加1mm，推算混凝土強(qiáng)度比實(shí)際強(qiáng)度高0.6%左右。碳化深度較

26、大的混凝土含水量相應(yīng)降低，回彈值高，聲速稍有下降，可部分抵消 ；碳化因素可不予考慮。 3.4混凝土含水率 試驗(yàn)證明，混凝土表面的濕度對(duì)回彈值有顯著影響。濕度越大，回彈值越低，而對(duì)超聲來(lái)說(shuō)，聲波在水中的傳播要比在空氣中傳播速度快，可部分抵消影響，但這種影響隨混凝土強(qiáng)度的提高而變小。由于混凝土的濕度與氣候條件、齡期等均有關(guān)系，各地所測(cè)得的影響程度區(qū)別較大，因此在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中盡可能采用干燥狀態(tài)條件進(jìn)行測(cè)試。3.5測(cè)試面當(dāng)測(cè)試在混凝土澆筑上表面或下底面時(shí)，由于石子離析下沉及表面水、浮漿等因素的影響，回彈值與聲速值均與澆筑側(cè)面測(cè)量時(shí)不同。若以側(cè)面測(cè)量為準(zhǔn)，上表面或下底面測(cè)量時(shí)對(duì)回彈值與聲速值均應(yīng)分別乘以修

27、正系數(shù)。 3.6鋼筋影響 鋼傳播速度：5900m/s 混凝土傳播速度：40005000m/s 穿鋼筋而過(guò)，波速略有提高換能器移開(kāi)鋼筋35cm； 四、超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)曲線4.1測(cè)強(qiáng)曲線意義超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)曲線，是以混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度(f)與超聲聲速值(v)、回彈值(R)，選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)擬合它們之間的相關(guān)關(guān)系。4.2測(cè)強(qiáng)曲線分類測(cè)強(qiáng)曲線分為：統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線：統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程，范圍廣，精度低；地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線：區(qū)域性技術(shù)條件；專用測(cè)強(qiáng)曲線：基本技術(shù)條件一致，針對(duì)性強(qiáng)，精度高；按專用測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線、統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的次序選用測(cè)強(qiáng)曲線。 4.3 測(cè)強(qiáng)曲線的建立（1）試件制作 （2）試件測(cè)試 （3

28、）回歸分析 （4）誤差分析確定冪函數(shù)形勢(shì)為最佳曲線形式五檢測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理 5.1檢測(cè)準(zhǔn)備（1）測(cè)試資料準(zhǔn)備工程名稱、設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)和委托單位名稱；施工圖紙，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱及混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)；水泥的品種、用量，石子、砂品種規(guī)格、粒徑，外加劑或摻合料品種、摻量等、混凝土配合比；模板類型，混凝土成型日期，以及澆筑和養(yǎng)護(hù)情況；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件檢測(cè)原因說(shuō)明。（2）被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件準(zhǔn)備按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)，構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)；如某一方向尺寸4.5m，且另一方向尺寸0.3m構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)不少于5個(gè)。按批構(gòu)件抽樣檢測(cè)，構(gòu)件抽樣數(shù)量不少于同批構(gòu)件30，且不少于10個(gè)構(gòu)件，同批構(gòu)件要符合下列

29、條件：混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同；混凝土原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)條件及齡期基本相同；構(gòu)件種類相同；施工階段所處狀態(tài)相同。5.2 測(cè)區(qū)布置要求（1）條件允許，測(cè)區(qū)優(yōu)先布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面，測(cè)區(qū)可在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面、相鄰面(角測(cè))或同一面上(平測(cè))布置；（2）均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)間距不宜大于2m；（3）避開(kāi)鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；（4）測(cè)區(qū)尺寸宜為200mm×200mm；平測(cè)時(shí)宜為400mm×400mm；（5）測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、施工縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開(kāi)蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和打磨不平處，并擦凈殘留粉塵；（6）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的測(cè)區(qū)

30、注明編號(hào)，記錄測(cè)區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況。5.3回彈值測(cè)量與計(jì)算（1）測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)先回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試。 （2）回彈值測(cè)量及回彈值計(jì)算同回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度要求，角度修正、澆筑面修正（碳化不需要考慮） 、平均值計(jì)算。5.4超聲聲速測(cè)量與計(jì)算（1）超聲測(cè)點(diǎn)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)，每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)；（2）優(yōu)先采用對(duì)測(cè)或角測(cè)，無(wú)條件時(shí)，采用單面平測(cè)；（3）換能器與混凝土耦合良好； （4）測(cè)試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1s。超聲測(cè)距的測(cè)量精確到1.0mm，誤差不大于±1，聲速計(jì)算精確到0.01km/s?；炷翝仓较騻?cè)面對(duì)測(cè)，測(cè)區(qū)砼中聲速代表值計(jì)算）式中：v測(cè)區(qū)砼中聲速代表值聲速值(km/s

31、); l i第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的超聲測(cè)距(mm);ti第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)讀數(shù)(s);t0聲時(shí)初讀值。測(cè)試面修正:在混凝土澆筑頂面或底面測(cè)試時(shí)，測(cè)區(qū)聲速代表值修正：由于粗骨料的離析下沉以及表水浮漿等原因，聲速在上下側(cè)面測(cè)得的聲速較側(cè)面測(cè)得的聲速低。回彈值也由于使用方向造成誤差。式中：va修正后的測(cè)區(qū)混凝土中聲速代表值，km/s；超聲測(cè)試面修正系數(shù)。在混凝土澆筑頂面、底面對(duì)測(cè)或斜測(cè)時(shí), =1.034。角測(cè)方法每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，換能器布置如下：L1、L2不宜小于200mm 超聲測(cè)距應(yīng)按下列公式計(jì)算：li 角測(cè)第i個(gè)測(cè)點(diǎn)換能器的超聲測(cè)距(mm)；l1i ,l2i角測(cè)第i個(gè)測(cè)點(diǎn)換能器與構(gòu)件邊緣的距離(mm)。

32、角測(cè)混凝土中聲速代表值計(jì)算公式同對(duì)測(cè)凝土中聲速代表值計(jì)算公式平測(cè)方法（一個(gè)表面可供測(cè)量）每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，換能器布置如下：F一發(fā)射換能器， S接收換能器；G一鋼筋軸線 布置超聲平測(cè)點(diǎn)時(shí)，宜使發(fā)射和接收換能器的連線與附 近鋼筋軸線成400500，超聲測(cè)距l(xiāng)宜采用350450mm。平測(cè)方法聲速修正采用同一構(gòu)件的對(duì)測(cè)聲速Vd與平測(cè)聲速Vp之比求得修正系數(shù)(VdVp)，對(duì)平測(cè)聲速進(jìn)行修正。不具備對(duì)測(cè)與平測(cè)的對(duì)比條件時(shí)，選取代表性部位，以測(cè)距l(xiāng)200、250、300、350、400、450、500mm，逐點(diǎn)測(cè)讀相應(yīng)聲時(shí)值t，用回歸分析方法求出直線方程la+bt。以回歸系數(shù)b代替對(duì)測(cè)聲速vd，求出修正系數(shù)，進(jìn)行修正。 平測(cè)