混凝土结构无损检测与故障处理及修复加固技术手册中_徐邦学主编.pdf

混凝土结构无损检测与故障处理及修复加固技术手册主编徐邦学中卷当代中国音像出版社620混凝土结构无损检测与故障处理及修复加固技术手册二、超声法检测混凝土强度的技术途径混凝土超声测强曲线因原材料的品种规格和含量、配合比和工艺条件的不同而有不同的试验结果，因此，建立按常用的原材料品种规格、不同的技术条件和测强范围进行试验，大量的试验数据经适当的数学拟合和效果分析，建立超声声速：与混凝土抗压强度的相关关系，取参量的相关性好、统计误差小的曲线作为基准校正曲线；并经验证试验，测强误差小的经验公式作为超声测强之用。超声测强有专用校正曲线、地区曲线和统一曲线。校正曲线和地区曲线在试验设计中一般均考虑了影响因素，而校正试验的技术条件与工程检测的技术条件基本相同，曲线的使用，一般不要特殊的修正，因此，建议优先使用。在没有专用或地区测强曲线的情况下，如果应用统一的测强曲线，则需验证，按不同的技术条件提出修正系数，使推算结构混凝土的精度控制在许可的范围内。这些修正系数也可根据各种不同的影响因素分项建立，以扩大适用范围。由于超声法测强精度受许多因素的影响，测强曲线的适应范围受到较大限制。为了消除影响，扩大测强曲线的适应性，除了采用修正系数法外还可采用水泥净浆声速换算法和水泥砂浆声速换算法，其基本方法是把混凝土声速换算成砂浆或水泥净浆声速，再由较匀质的砂浆或水泥净浆声速与混凝土强度建立相关关系，以便消除骨料的影响，扩大所建立的相关关系的适用范围，并提高测强精度。三、混凝土超声法测强的特点与技术稳定性1.超声法的特点(1)检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；(2)直接在构筑物上检测试验并推定其实际的强度；(3)重复或复核检测方便，重复性良好；(4)超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度；(5)超声法采用单一声速参数推定混凝土强度。当有关影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件（如基桩等）中，超声法仍有其特殊的适应性。2.技术稳定性混凝土超声测强技术稳定性是一个综合性的技术指标。为了保证技术稳定性，除继续深入开展技术完善和评价方法的研究之外，就广泛研究证实和工程检测的经验，归纳起来有如下方面需加以控制：(1)理解超声仪器设备的工作原理，熟悉仪器设备的操作规程和使用方法；(2)正确掌握超声声速测量技术和精度误差的分析；(3)建立校曲线务必精确，技术条件和状况尽可能与实际检测的接近；第三编混凝土结构故障无损检测技术621(4)从混凝土材质组分和组织构造上理解影响超声声速及测量的原因，并在实测中加以排除或作必要的修正；(5)研究和确定超声检测“坏值”（指混凝土缺陷的指标）区别处理方法，以保证在混凝土材质均匀基础上推定强度值。第二节超声法检测混凝土强度的主要影响因素超声法检测混凝土强度，主要是通过测量在测距内超声传播的平均声速来推定混凝土的强度。可见，“测强”精度高低与超声声速读取值的准确与否是密切相关的，换句话说，正确运用超声声速推定混凝土强度和评价混凝土质量，从事检测工作的技术人员必须熟悉影响声速测量的因素，在检测中自觉地排除这些影响。超声声速可能受到混凝土性能无关的某些因素的影响，且不可避免地要受到混凝土材料组分与结构状况差异的许多因素的影响。根据国内外科学研究和实际检测的经验总结，这些影响大致归纳如下诸方面：一、横向尺寸效应4000关于试件横向尺寸的影响，在测量声速时必须注3900380意。通常，纵波速度是指在无限大介质中测得，随着试3700件横向尺寸减小，纵波速度可能向杆、板的声速或表面36003500波速度转变，即声速比无限大介质中纵波声速为小。34003300M图3-4-1表示在不同横向尺寸的试件上测得声320031003001.21622速的变化情况。00.20.61.01.41.82.md/00.40.82.0当横向最小尺寸d2入（为波长）时，传播速度与大块体中纵波速度值相当（图3-4-1中I区）。图3-4-1声速随试件横向当d2A时，可使传播速度降低2.5-3%（见尺寸的变化区)。当0.2d入时，传播速度变化较大，约降低67%，在这个区间（区）里测量时，估计强度的误差可能达3040%，这是不允许的。IV区为d0.2这是属于波在杆件中的传播。ones等对不同测距、最小断面尺寸和探头固有频率的选择参见表3-4-1。表3-4-1不同测距最小断面尺寸和探头固有频率的选择穿透长度探头固有频率混凝土构件最小横向尺寸(mm)(kHz)(mm)100-7006070