超聲回彈綜合法混凝土強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)超聲回彈綜合法測(cè)定混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 土木與建筑學(xué)院結(jié)構(gòu)中心 二0一一年超聲回彈綜合法測(cè)定混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書超聲回彈綜合法適用于以中型回彈儀低頻超聲儀按綜合法檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)筑物中的普通混凝土抗壓強(qiáng)度值，其中混凝土強(qiáng)度換算值是根據(jù)用綜合法取得的測(cè)值換算成相當(dāng)于被測(cè)結(jié)構(gòu)物所處條件及齡期下邊長(zhǎng)150mm立方體試塊的抗壓強(qiáng)度值，混凝土強(qiáng)度推定值是相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于95的強(qiáng)度值。本方法不適用于下列情況的結(jié)構(gòu)混凝土：1)遭受凍害、化學(xué)侵蝕、火災(zāi)以及高溫?fù)p失；2）被測(cè)構(gòu)件的混凝土厚度小于100mm；3）結(jié)構(gòu)表面溫度小于-4或大于60。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^該試驗(yàn)應(yīng)達(dá)到

2、以下目的：1 了解回彈儀的基本構(gòu)造，掌握回彈儀的正確使用方法；2熟練掌握非金屬超聲儀的使用方法；3處理回彈值及超聲聲時(shí)值結(jié)果，掌握對(duì)被測(cè)混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度綜合評(píng)定方法；4培養(yǎng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與量測(cè)的動(dòng)手能力和科學(xué)研究的分析能力。二、 主要儀器與設(shè)備1HT225混凝土回彈儀；2DJUS05非金屬超聲波儀；3打磨工具、耦合劑以及計(jì)算器等。三、 實(shí)驗(yàn)步驟1回彈儀的使用及率定操作；2選取構(gòu)件及構(gòu)件測(cè)區(qū)處理；A）測(cè)區(qū)布置應(yīng)符合：當(dāng)按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)；對(duì)長(zhǎng)度小于或等于2m的構(gòu)件其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少但不應(yīng)少于3個(gè)。B）測(cè)區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆灌方向的側(cè)面；測(cè)區(qū)均勻

3、分布相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m；測(cè)區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；測(cè)區(qū)尺寸為200mm×200mm；測(cè)試面應(yīng)清潔平整干燥不應(yīng)有接縫飾面層浮漿和油垢并避開蜂窩麻面部位必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處并搞凈殘留粉塵。C）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的測(cè)區(qū)應(yīng)注明編號(hào)并記錄測(cè)區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測(cè)區(qū)宜先進(jìn)行回彈測(cè)試后進(jìn)行超聲測(cè)試，且回彈值和超聲聲速值必須一一對(duì)應(yīng)。3 回彈值的測(cè)量用回彈儀測(cè)試時(shí)宜使儀器處于水平狀態(tài)測(cè)試混凝土澆灌方向的側(cè)面。如不能滿足這一要求也可非水平狀態(tài)測(cè)試或測(cè)試混凝土澆灌方向的頂面或底面。對(duì)構(gòu)件上每一測(cè)區(qū)的兩個(gè)相對(duì)測(cè)試面各彈擊點(diǎn)每一測(cè)點(diǎn)的回彈值測(cè)讀精確至1.0。相鄰兩測(cè)

4、點(diǎn)的間距一般不小于30mm，測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋鐵件的距離不小于50mm且同一測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次。計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值時(shí)應(yīng)從該測(cè)區(qū)兩個(gè)相對(duì)測(cè)試面的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和最小值然后將余下的10個(gè)回彈值按下列公式計(jì)算。 （1）式中：為測(cè)區(qū)平均回彈值，計(jì)算至0.1；為第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值。非水平狀態(tài)測(cè)得的回彈值應(yīng)按下列公式修正 （2）式中：為修正后的測(cè)區(qū)回彈值；為測(cè)試角度的回彈修正值。表1 非水平狀態(tài)測(cè)得的回彈修正值 Rm角度20253035404550向上90度-6.0 -5.5 -5.0 -4.5 -4.0 -3.8 -3.5 向下90度4.0 3.8 3.5 3.3 3.0 2.8 2

5、.5 注：當(dāng)為零時(shí)，修正值為零；測(cè)區(qū)平均回彈值Rm在表中沒有列數(shù)值，可用內(nèi)插法求得由混凝土澆灌方向的頂面或底面測(cè)得的回彈值應(yīng)按下列公式修正 （3）式中：、分別為測(cè)區(qū)頂面、底面的回彈修正值。表2 混凝土澆灌頂面、底面測(cè)得的回彈修正值 Rm澆灌面20253035404550頂面2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 底面-3.0 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0 注：在側(cè)面測(cè)試時(shí)，修正值為零；測(cè)區(qū)平均回彈值Rm在表中沒有列數(shù)值，可用內(nèi)插法求得4 超聲聲時(shí)值的測(cè)量超聲測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)。測(cè)量超聲聲時(shí)時(shí)應(yīng)保證換能器與混凝土耦合良好。測(cè)試的聲時(shí)值應(yīng)精確至0.1，

6、聲速值應(yīng)精確至0.01km/s。在每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的相對(duì)測(cè)試面上應(yīng)各布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上。測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式計(jì)算： （4） （5）式中：為測(cè)區(qū)聲速值（km/s）；為超聲測(cè)距（mm）；為測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值（）；、以及分別為測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測(cè)試時(shí)測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式修正 （6）式中：為測(cè)區(qū)修正后的聲速值（km/s）；為測(cè)區(qū)不同澆灌面的聲速值修正系數(shù)，當(dāng)在混凝土澆灌頂面及底面測(cè)試時(shí)取1.034，當(dāng)在混凝土澆灌側(cè)面時(shí)取1。5 混凝土強(qiáng)度的推定構(gòu)件第個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值，應(yīng)根據(jù)修正后的測(cè)區(qū)回彈值及修正后的測(cè)區(qū)聲速值，優(yōu)先采用專用或地區(qū)測(cè)強(qiáng)

7、曲線推定，當(dāng)無該類測(cè)強(qiáng)曲線時(shí)經(jīng)驗(yàn)證后也可按下列公式計(jì)算：一、粗骨料為卵石時(shí) （7）二、粗骨料為碎石時(shí) （8）式中：為第個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值（MPa，精確到0.1MPa）；為第個(gè)測(cè)區(qū)修正后的聲速值（km/s，精確到0.01 km/s）；為第個(gè)測(cè)區(qū)修正后的回彈值（精確到0. 1）。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值可按下列條件確定：1）當(dāng)按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)單個(gè)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值取該構(gòu)件各測(cè)區(qū)中最小的混凝土強(qiáng)度換算值；2）當(dāng)按批抽樣檢測(cè)時(shí)該批構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)按下列公式計(jì)算 （9）式中：為混凝土強(qiáng)度換算值的平均值（MPa）；為混凝土強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。其中， （10） （11）四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1 混凝土回彈值測(cè)試結(jié)果測(cè) 區(qū)12345678910回彈值Rm12345678910111213141516Rm修正后的回彈值Ra測(cè)試面： 回彈修正值：測(cè)試角度： 回彈修正值：備注(測(cè)試表面破壞情況，測(cè)區(qū)的劃分以及編號(hào)以及注意事項(xiàng)等)：測(cè)量：記錄：校核：測(cè)試日期: 年 月 日表2 混凝土超聲聲速值的測(cè)試結(jié)果測(cè) 區(qū)12345678910測(cè)距（mm）聲時(shí)值ti（）聲速值i（km/s）修正后的聲速值i（km/s）測(cè)試面： 聲時(shí)修正值：備注(超聲波測(cè)試儀使用步驟以及注意事項(xiàng)等)：測(cè)量：記錄：校核：測(cè)試日期: 年 月 日表3 超聲回彈綜合法測(cè)試混凝土強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果測(cè) 區(qū)