超声回弹综合法检测混凝土强度

超声回弹综合法检测混凝土强度

1.发展概况

超声回弹综合法检测混凝土强度,是1966年由罗马尼亚建筑及建筑经济科学研究院首次提出的,并编制了有关技术规程,曾受到各国科技工作者的重视。1976年我国引进了这一方法,在结合我国具体情况的基础上,许多科研单位进行了大量的试验。近年来完成了多项科研成果,在结构混凝土工程的质量检测中已获得了广泛的推广应用。1988年由中国工程标准化委员会批准了我国第一本《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:88);2005年由中国工程标准化协会修编为《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:2005)。

混凝土强度的综合法检测,就是采用两种或两种以上的单一方法或参数(力学的、物理的或声学的等)联合测试混凝土强度的方法。由于综合法,比单一法测试误差小和较宽的适用范围,因此在混凝土的质量控制与检测中的应用愈来愈多。一般来说,在合理选择各种单一方法组合的前提下,所采用的非破损测试方法越多,混凝土强度的测试精度也越高。 采用综合法测量混凝土强度时应符合以下原则:

(1)单一法的仪器性能、测试技术和测试误差都应满足规定的要求;

(2)在已查明单一法测强影响因素的基础上,应当采取对测强影响较大且相反的单一法进行综合,以便抵消或减少一些影响因素;

(3)综合法比单一法应具有较小的测试误差和较宽的适应范围;

(4)综合法适用于确定内部无缺陷部位的混凝土强度。

综合法测定混凝土强度的方法是较多的,如“超声波传播速度—回弹值”、“超声波传播速度—表面硬度”、“超声波传播速度—超声波衰减值”、“超声波传播速度—回弹值—碳化深度”以及“砂浆超声波传播速度—回弹值—碳化深度”等等综合法。而声速—回弹综合法是国内外研究最多,应用最广的一种方法。

超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪,在结构混凝土同一测区分别测量声时值及回弹值R,然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度fcu的一种方法。与单一回弹或超声法相比综合法具有以下特点:

1).减少龄期和含水率的影响

混凝土的声速值除受粗骨料的影响外,还受混凝土的龄期和含水率等因素的影响。而回弹值除受表面状态的影响外,也受混凝土的龄期和含水率的影响。然而,混凝土的龄期和含水率对其声速和回弹值的影响有着本质的不同。混凝土含水率大,超声的声速偏高,而回弹值则偏低;混凝土的龄期长,超声声速的增长率下降,而回弹值则因混凝土碳化程度增大而提高。因此,二者综合起来测定混凝土强度就可以部分减少龄期和含水率的影响。

2).弥补相互不足 一个物理参数只能从某一方面,在一定范围内反映混凝土的力学性能,超过一定范围,它可能不很敏感或者不起作用,例如回弹值R主要以表层砂浆的弹性性能来反映混凝土中强度,当混凝土强度较低,塑性变形较大时,这种反映就不太敏感。当构件截面尺寸较大或内外质量有较大差异时,就很难反映结构混凝土的实际强度。超声声速是以整个断面的动弹性来反映混凝土强度,而强度较高的混凝土,弹性指标变化幅度小,相应其声速随强度变化的幅度也不大,其微小变化往往被测试误差所掩盖,所以对于强度大于35MPa以上的混凝土,其fcu~V相关性较差。

采用回弹法和超声法综合测定混凝土强度,既可内外结合,又能在较低或较高的强度区间相互弥补各自的不足,能够较全面地反映结构混凝土的实际质量。

3).提高测试精度

由于综合法能减小一些因素的影响程度,较全面的反映整体混凝土质量,所以对提高无损检测凝土强度的精度,具有明显的效果。

鉴于超声回弹综合法具有上述的许多优点,因此在国内多项工程的混凝土强度的检测中采用了这一方法,为工程质量事故的处理提供了重要依据。

2.超声仪技术要求

(1)超声波检测仪应通过技术鉴定,并必须具有产品合格证;

(2)仪器的声时范围应为0.5-9999μs,测读精度为0.1μs,时最小分度为1dB的衰件系统;

(3)仪器应具有良好的稳定性,声时显示调节在20-30μs范围内时,2h内声时显示的漂移不得大于±0.2μs;

(4)仪器的放大器频率响应宜分为10-500kHz,总增益量不小于80 dB,接收灵敏度不大于50μV;

(5)仪器宜具有示波屏显示及手动游标测读功能。显示应清晰稳定。若采用整形自动测读,混凝土超声测距不得超过1m;

(6)仪器应能适用于温度为-10℃~+40℃、相对湿度不大于80%、电源电压波动为220V±22V的环境中,且能连续4h正常工作;

(7)具有波形清晰、显示稳定的示波装置。 3.换能器的技术要求

(1)换能器宜采用厚度振动形式压电材料; (2)厚度振动式换能器的频率宜采用20~250kHz;

(3)换能器实测频率与标称频率相差应不大于±10%。

用于综合法检测混凝土强度的超声波检测仪和回弹仪仪器,技术性能必须满足有关规程的规定,仪器的检验、检定也应符合有关规程的要求。

一、规范标准:《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:05)

《回弹法 超声回弹综合法检测泵送混凝土强度技术规程》(DBJ10306-2003)

二、仪器设备:ZC3回弹仪或HT225W数显回弹仪、DJUS-05非金属超声波仪

1. DJUS-05非金属超声波仪

主要功能:

● ● ● ● ●

主要特点:

1) 高亮度,大屏幕,大全触摸真彩液晶显示,超声仪器新境界。

2) 综合法测强,现场显示全区波形、测点声时、测区平均声速、换算强度值。 3) 测缺现场显示剖面图,均质性和缺陷清晰可见。

4) 透射法基桩检测现场显示全波列图形,实时显示Vc、dB、f随深度变化曲线,直观显示

完整性缺陷。 技术指标: 1) 2) 3) 4)

充分体验了现场检测过程,结果直观,操作简单。 高亮度, 10.4"彩色触摸、液晶显示屏。

当前波形放大显示,自动快速判读声参数,测区或桩基全部波形显示,便于结果对比。 window系列下全中文操作,开机即会,方便快捷。

超声综合法检测混凝土抗压强度 混凝土结构内部缺陷 混凝土构件裂缝深度 混凝土基桩完整性

扩展功能为工程勘察中岩石孔全波列测井

5) USB接口数据传输,打印快速、可靠。 6) 7) 8) 9)

一发双收或一发单收任选。 声时测读精度:0.1μs。

测时测读范围:0.1—10240μs。 幅值测读范围:0—174dB。

10) 采样周期:0.1—5.0μs可选。 11) 采样长度:0.5—16k可选。 12) 信号采集:自动和手动可选。 13) 接收灵敏度:

14) 显示器:10.4",640×860。 内存:128Mb。 15) 数据(波形)储存:40Gb。

16) 打印机:支持HP、EPSON系列打印机。 17) 使用环境:温度-5—40℃,湿度:

三、检测方法

1.资料准备

(1)工程名称、工程地点、设计、施工和建设单位名称;

(2)施工图纸,结构或构件名称、编号、施工图(或平面图)及混凝土强度等级;

(3)水泥品种、标号、用量、出厂厂名,砂石品种、粒径,外加剂或掺合料品种、掺量、以及混凝土配合比等;

(4)模板类型,混凝土灌注和养护情况,以及成型日期; (5)结构或构件存在的质量问题,混凝土试块抗压报告等; (6)提交“检测方案”给委托方认可;

(7)鉴定“工程(产品)质量检验合同书; (8)检查测试仪器是否在标准状态; (9)备足各检测项目记录表。

2.现场测试结构或构件准备

检测结构或构件时需要布置测区,因为测区是进行超声、回弹测试的测量单元。 测区布置应符合下列规定:

(1) 单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,且不少于10个,对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个; (2) 对同批构件抽样检测时,构件抽样数应不少于同批构件的30%,且不少于10个构件,每个构件测区数不少于10个;

(3) 长度小于或等于2m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于3个。 当按批抽样检测时,凡符合下列条件的构件,才可作为同批构件: (1) 凝土强度等级相同;

(2) 凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同; (3) 件种类相同;

(4) 施工阶段所处状态相同。 每个构件的测区,应满足以下要求:

(1) 区的布置宜在构件混凝土浇筑方向的对应侧面;

(2) 区应均匀分布,相邻两测区的间距不宜大于2m; (3) 区宜避开钢筋密集区和预埋铁件;

(4) 区尺寸为200mm×200mm;相对应的两个200mm×200mm方块应视为一个测区。

(5) 试面应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢,并避开蜂窝、麻面

部位,必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦净残留粉尘;见图2-2。 (6)如有登高检测的构件,需设置脚手架和安全防护措施;

(7)结构或构件上的测区应注命编号,并记录测区位置和外观质量情况。

每一测区宜先进行回弹测试,然后进行超声测试。对非同一测区的回弹值及超声声速值,不能按综合法计算混凝土强度。

四、数据处理

1.回弹值的测量与计算同回弹仪(参见本章第2.1.1.3/4) 2.超声声速值的测量与计算 1)超声声速值的测量

B.超声测点应布置在回弹测试的同一侧区内;

A.超声仪必须符合技术要求并具有质量检查合格证;

C.应保证换能器与混凝土耦合良好;

D.超声测距的测量误差应不大于±1%; E.在每个测区的相对测试面上,应各布置3个测点,且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上;

F.时测量一般采用对测法,如不能满足这一要求,可采用单面平测或相邻角测(图2-6、图2-7、图2-8)。

式中 v — 测区声速值(km/s),精确至0.01(km/s);

l — 超声测距(发射和接收换能器辐射面间距离)(mm); tm— 测区平均声时值,(μs);

t1、t2、t3— 分别为测区中3个测点的声时值。

当在混凝土浇筑的顶面与底面测试时,测区声速值应按下式公式修正: va=βv

式中 va— 修正后的测区声速值(km/s);

β— 超声测试面修正系数。在混凝土浇筑的顶面与底面测试时,β=1.034;在混凝土侧面测试时,β=1.0。

3)角测声速按下列公式计算:

v=

l1+l2tm

2

2

4)平测声速按下列公式计算:

v=λ(l/tm)

式中 λ— 平测声速修正系数(1.04~1.15);

l— 平测时换能器轴线间距离(350㎜~450㎜)。 3.混凝土强度推定

用综合法检测结构或构件混凝土强度时,应在结构或构件上所布置的测区内,分别进行超声和回弹测试,经测试获得超声声速和回弹值,既第i个测区混凝土强度换算值,是按测区内的回弹值取平均值(Rm)和声速值(v)查表或代入测强公式得出。 结构或构件的混凝土强度推定值(fcu,e)应按下式确定:

1)当该结构或构件测区数少于10个时: fcu,e=fcu,min

2)当该结构或构件测区不少于10个或按批量检测时: fcu,e=mfc-1.645sfc

cu

cu

c

n

m

cfcu

=

∑n

i=1

1

n

c

fcu,i , sfc=

cu

∑(f

i=1

ccu,i

)-n(mn-1

2

cfcu

)

2

式中 fcu,e— 混凝土强度推定值(MPa),精确至0.1 MPa;

fcu,min— 构件中最小的测区混凝土强度换算值;

c

mfc— 结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值(MPa),精确至0.1MPa;

cu

sfc— 结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差,(MPa),精确至0.01MPa;

cu

n — 测区数。

对按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,则该批构件应全部按单个构件检测:

1)当该批构件混凝土强度平均值小于25.0MPa时: sfc>4.5 MPa

cu

2)当该批构件混凝土强度平均值在25.0Mpa~50.0Mpa时: sfc>5.5 MPa

cu

3)当该批构件混凝土强度平均值大于50.0Mpa时: sfc>6.5 MPa

cu

4.当检测条件与测强曲线所有材料、龄期有较大差异时,可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正,试件或钻取芯样数量不应少于4个。

1)同条件立方体试件时:

η=

∑n

i=1n

1

n

c

fcu,i/fcu,i (2.5)

2)混凝土芯样试件时: η=

1

∑n

i=1

fcor,i/fcu,i (2.6)

c

式中 η— 修正系数,精确至0.01;

fcu,i— 第i个混凝土立方体试件(边长为150mm)的抗压强度值,精确至0.1MPa; fcor,i— 第i个混凝土芯样试件(Φ100㎜×100㎜)抗压强度值,精确至0.1MPa;

fcu,i— 对应于第i个混凝土试件或芯样试件的混凝土强度换算值,精确至0.1MPa;

c

n ——试件数。

五、超声综合法检测混凝土强度工程实例

例一 如某工程采用卵石、中砂配制的混凝土强度等级为C30的混凝土,浇筑了5根断面为350mm×350mm 混凝土柱。混凝土试块受冻,28天龄期抗压强度未达到设计要求,现场

已无试块。天气回暖后按“检测技术及强度推定”规定,采用综合法对柱子进行检测。(测试角度为0°;测试面为侧面),可选用附录D表格形式,计算推定4-E柱混凝土强度,见表2-9所示。

构件混凝土强度计算表

检测结果表明:4-E柱强度推定值为30.4MPa,达到混凝土设计强度等级C30的101%。 此类型属既无混凝土试块,又无混凝土芯样试件的情况,如果所测的其他构件能达到30.0MPa左右,说明此情况是正常的,若结构混凝土的试验状态与测强曲线基本一致,那么可不进行修正。否则需要从构件中钻取芯样进行修正,最后进行构件混凝土强度推定。

超声回弹综合法检测混凝土强度

1.发展概况

超声回弹综合法检测混凝土强度,是1966年由罗马尼亚建筑及建筑经济科学研究院首次提出的,并编制了有关技术规程,曾受到各国科技工作者的重视。1976年我国引进了这一方法,在结合我国具体情况的基础上,许多科研单位进行了大量的试验。近年来完成了多项科研成果,在结构混凝土工程的质量检测中已获得了广泛的推广应用。1988年由中国工程标准化委员会批准了我国第一本《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:88);2005年由中国工程标准化协会修编为《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:2005)。

混凝土强度的综合法检测,就是采用两种或两种以上的单一方法或参数(力学的、物理的或声学的等)联合测试混凝土强度的方法。由于综合法,比单一法测试误差小和较宽的适用范围,因此在混凝土的质量控制与检测中的应用愈来愈多。一般来说,在合理选择各种单一方法组合的前提下,所采用的非破损测试方法越多,混凝土强度的测试精度也越高。 采用综合法测量混凝土强度时应符合以下原则:

(1)单一法的仪器性能、测试技术和测试误差都应满足规定的要求;

(2)在已查明单一法测强影响因素的基础上,应当采取对测强影响较大且相反的单一法进行综合,以便抵消或减少一些影响因素;

(3)综合法比单一法应具有较小的测试误差和较宽的适应范围;

(4)综合法适用于确定内部无缺陷部位的混凝土强度。

综合法测定混凝土强度的方法是较多的,如“超声波传播速度—回弹值”、“超声波传播速度—表面硬度”、“超声波传播速度—超声波衰减值”、“超声波传播速度—回弹值—碳化深度”以及“砂浆超声波传播速度—回弹值—碳化深度”等等综合法。而声速—回弹综合法是国内外研究最多,应用最广的一种方法。

超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪,在结构混凝土同一测区分别测量声时值及回弹值R,然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度fcu的一种方法。与单一回弹或超声法相比综合法具有以下特点:

1).减少龄期和含水率的影响

混凝土的声速值除受粗骨料的影响外,还受混凝土的龄期和含水率等因素的影响。而回弹值除受表面状态的影响外,也受混凝土的龄期和含水率的影响。然而,混凝土的龄期和含水率对其声速和回弹值的影响有着本质的不同。混凝土含水率大,超声的声速偏高,而回弹值则偏低;混凝土的龄期长,超声声速的增长率下降,而回弹值则因混凝土碳化程度增大而提高。因此,二者综合起来测定混凝土强度就可以部分减少龄期和含水率的影响。

2).弥补相互不足 一个物理参数只能从某一方面,在一定范围内反映混凝土的力学性能,超过一定范围,它可能不很敏感或者不起作用,例如回弹值R主要以表层砂浆的弹性性能来反映混凝土中强度,当混凝土强度较低,塑性变形较大时,这种反映就不太敏感。当构件截面尺寸较大或内外质量有较大差异时,就很难反映结构混凝土的实际强度。超声声速是以整个断面的动弹性来反映混凝土强度,而强度较高的混凝土,弹性指标变化幅度小,相应其声速随强度变化的幅度也不大,其微小变化往往被测试误差所掩盖,所以对于强度大于35MPa以上的混凝土,其fcu~V相关性较差。

采用回弹法和超声法综合测定混凝土强度,既可内外结合,又能在较低或较高的强度区间相互弥补各自的不足,能够较全面地反映结构混凝土的实际质量。

3).提高测试精度

由于综合法能减小一些因素的影响程度,较全面的反映整体混凝土质量,所以对提高无损检测凝土强度的精度,具有明显的效果。

鉴于超声回弹综合法具有上述的许多优点,因此在国内多项工程的混凝土强度的检测中采用了这一方法,为工程质量事故的处理提供了重要依据。

2.超声仪技术要求

(1)超声波检测仪应通过技术鉴定,并必须具有产品合格证;

(2)仪器的声时范围应为0.5-9999μs,测读精度为0.1μs,时最小分度为1dB的衰件系统;

(3)仪器应具有良好的稳定性,声时显示调节在20-30μs范围内时,2h内声时显示的漂移不得大于±0.2μs;

(4)仪器的放大器频率响应宜分为10-500kHz,总增益量不小于80 dB,接收灵敏度不大于50μV;

(5)仪器宜具有示波屏显示及手动游标测读功能。显示应清晰稳定。若采用整形自动测读,混凝土超声测距不得超过1m;

(6)仪器应能适用于温度为-10℃~+40℃、相对湿度不大于80%、电源电压波动为220V±22V的环境中,且能连续4h正常工作;

(7)具有波形清晰、显示稳定的示波装置。 3.换能器的技术要求

(1)换能器宜采用厚度振动形式压电材料; (2)厚度振动式换能器的频率宜采用20~250kHz;

(3)换能器实测频率与标称频率相差应不大于±10%。

用于综合法检测混凝土强度的超声波检测仪和回弹仪仪器,技术性能必须满足有关规程的规定,仪器的检验、检定也应符合有关规程的要求。

一、规范标准:《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:05)

《回弹法 超声回弹综合法检测泵送混凝土强度技术规程》(DBJ10306-2003)

二、仪器设备:ZC3回弹仪或HT225W数显回弹仪、DJUS-05非金属超声波仪

1. DJUS-05非金属超声波仪

主要功能:

● ● ● ● ●

主要特点:

1) 高亮度,大屏幕,大全触摸真彩液晶显示,超声仪器新境界。

2) 综合法测强,现场显示全区波形、测点声时、测区平均声速、换算强度值。 3) 测缺现场显示剖面图,均质性和缺陷清晰可见。

4) 透射法基桩检测现场显示全波列图形,实时显示Vc、dB、f随深度变化曲线,直观显示

完整性缺陷。 技术指标: 1) 2) 3) 4)

充分体验了现场检测过程,结果直观,操作简单。 高亮度, 10.4"彩色触摸、液晶显示屏。

当前波形放大显示,自动快速判读声参数,测区或桩基全部波形显示,便于结果对比。 window系列下全中文操作,开机即会,方便快捷。

超声综合法检测混凝土抗压强度 混凝土结构内部缺陷 混凝土构件裂缝深度 混凝土基桩完整性

扩展功能为工程勘察中岩石孔全波列测井

5) USB接口数据传输,打印快速、可靠。 6) 7) 8) 9)

一发双收或一发单收任选。 声时测读精度:0.1μs。

测时测读范围:0.1—10240μs。 幅值测读范围:0—174dB。

10) 采样周期:0.1—5.0μs可选。 11) 采样长度:0.5—16k可选。 12) 信号采集:自动和手动可选。 13) 接收灵敏度:

14) 显示器:10.4",640×860。 内存:128Mb。 15) 数据(波形)储存:40Gb。

16) 打印机:支持HP、EPSON系列打印机。 17) 使用环境:温度-5—40℃,湿度:

三、检测方法

1.资料准备

(1)工程名称、工程地点、设计、施工和建设单位名称;

(2)施工图纸,结构或构件名称、编号、施工图(或平面图)及混凝土强度等级;

(3)水泥品种、标号、用量、出厂厂名,砂石品种、粒径,外加剂或掺合料品种、掺量、以及混凝土配合比等;

(4)模板类型,混凝土灌注和养护情况,以及成型日期; (5)结构或构件存在的质量问题,混凝土试块抗压报告等; (6)提交“检测方案”给委托方认可;

(7)鉴定“工程(产品)质量检验合同书; (8)检查测试仪器是否在标准状态; (9)备足各检测项目记录表。

2.现场测试结构或构件准备

检测结构或构件时需要布置测区,因为测区是进行超声、回弹测试的测量单元。 测区布置应符合下列规定:

(1) 单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,且不少于10个,对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个; (2) 对同批构件抽样检测时,构件抽样数应不少于同批构件的30%,且不少于10个构件,每个构件测区数不少于10个;

(3) 长度小于或等于2m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于3个。 当按批抽样检测时,凡符合下列条件的构件,才可作为同批构件: (1) 凝土强度等级相同;

(2) 凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同; (3) 件种类相同;

(4) 施工阶段所处状态相同。 每个构件的测区,应满足以下要求:

(1) 区的布置宜在构件混凝土浇筑方向的对应侧面;

(2) 区应均匀分布,相邻两测区的间距不宜大于2m; (3) 区宜避开钢筋密集区和预埋铁件;

(4) 区尺寸为200mm×200mm;相对应的两个200mm×200mm方块应视为一个测区。

(5) 试面应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢,并避开蜂窝、麻面

部位,必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦净残留粉尘;见图2-2。 (6)如有登高检测的构件,需设置脚手架和安全防护措施;

(7)结构或构件上的测区应注命编号,并记录测区位置和外观质量情况。

每一测区宜先进行回弹测试,然后进行超声测试。对非同一测区的回弹值及超声声速值,不能按综合法计算混凝土强度。

四、数据处理

1.回弹值的测量与计算同回弹仪(参见本章第2.1.1.3/4) 2.超声声速值的测量与计算 1)超声声速值的测量

B.超声测点应布置在回弹测试的同一侧区内;

A.超声仪必须符合技术要求并具有质量检查合格证;

C.应保证换能器与混凝土耦合良好;

D.超声测距的测量误差应不大于±1%; E.在每个测区的相对测试面上,应各布置3个测点,且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上;

F.时测量一般采用对测法,如不能满足这一要求,可采用单面平测或相邻角测(图2-6、图2-7、图2-8)。

式中 v — 测区声速值(km/s),精确至0.01(km/s);

l — 超声测距(发射和接收换能器辐射面间距离)(mm); tm— 测区平均声时值,(μs);

t1、t2、t3— 分别为测区中3个测点的声时值。

当在混凝土浇筑的顶面与底面测试时,测区声速值应按下式公式修正: va=βv

式中 va— 修正后的测区声速值(km/s);

β— 超声测试面修正系数。在混凝土浇筑的顶面与底面测试时,β=1.034;在混凝土侧面测试时,β=1.0。

3)角测声速按下列公式计算:

v=

l1+l2tm

2

2

4)平测声速按下列公式计算:

v=λ(l/tm)

式中 λ— 平测声速修正系数(1.04~1.15);

l— 平测时换能器轴线间距离(350㎜~450㎜)。 3.混凝土强度推定

用综合法检测结构或构件混凝土强度时,应在结构或构件上所布置的测区内,分别进行超声和回弹测试,经测试获得超声声速和回弹值,既第i个测区混凝土强度换算值,是按测区内的回弹值取平均值(Rm)和声速值(v)查表或代入测强公式得出。 结构或构件的混凝土强度推定值(fcu,e)应按下式确定:

1)当该结构或构件测区数少于10个时: fcu,e=fcu,min

2)当该结构或构件测区不少于10个或按批量检测时: fcu,e=mfc-1.645sfc

cu

cu

c

n

m

cfcu

=

∑n

i=1

1

n

c

fcu,i , sfc=

cu

∑(f

i=1

ccu,i

)-n(mn-1

2

cfcu

)

2

式中 fcu,e— 混凝土强度推定值(MPa),精确至0.1 MPa;

fcu,min— 构件中最小的测区混凝土强度换算值;

c

mfc— 结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值(MPa),精确至0.1MPa;

cu

sfc— 结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差,(MPa),精确至0.01MPa;

cu

n — 测区数。

对按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,则该批构件应全部按单个构件检测:

1)当该批构件混凝土强度平均值小于25.0MPa时: sfc>4.5 MPa

cu

2)当该批构件混凝土强度平均值在25.0Mpa~50.0Mpa时: sfc>5.5 MPa

cu

3)当该批构件混凝土强度平均值大于50.0Mpa时: sfc>6.5 MPa

cu

4.当检测条件与测强曲线所有材料、龄期有较大差异时,可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正,试件或钻取芯样数量不应少于4个。

1)同条件立方体试件时:

η=

∑n

i=1n

1

n

c

fcu,i/fcu,i (2.5)

2)混凝土芯样试件时: η=

1

∑n

i=1

fcor,i/fcu,i (2.6)

c

式中 η— 修正系数,精确至0.01;

fcu,i— 第i个混凝土立方体试件(边长为150mm)的抗压强度值,精确至0.1MPa; fcor,i— 第i个混凝土芯样试件(Φ100㎜×100㎜)抗压强度值,精确至0.1MPa;

fcu,i— 对应于第i个混凝土试件或芯样试件的混凝土强度换算值,精确至0.1MPa;

c

n ——试件数。

五、超声综合法检测混凝土强度工程实例

例一 如某工程采用卵石、中砂配制的混凝土强度等级为C30的混凝土,浇筑了5根断面为350mm×350mm 混凝土柱。混凝土试块受冻,28天龄期抗压强度未达到设计要求,现场

已无试块。天气回暖后按“检测技术及强度推定”规定,采用综合法对柱子进行检测。(测试角度为0°;测试面为侧面),可选用附录D表格形式,计算推定4-E柱混凝土强度,见表2-9所示。

构件混凝土强度计算表

检测结果表明:4-E柱强度推定值为30.4MPa,达到混凝土设计强度等级C30的101%。 此类型属既无混凝土试块,又无混凝土芯样试件的情况,如果所测的其他构件能达到30.0MPa左右,说明此情况是正常的,若结构混凝土的试验状态与测强曲线基本一致,那么可不进行修正。否则需要从构件中钻取芯样进行修正,最后进行构件混凝土强度推定。


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