超声回弹综合法检测混凝土

1、超声回弹综合法检测混凝土强度简介 结构工程 姚赞 1.前言 本文主要是对超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程CECS 02：2005做一个简单的介绍。主要内容包括超声回弹综合法概述、测试设备的技术要求、超声回弹综合法检测流程、测试时注意事项、测区回弹值和声速值的计算。2. 超声回弹综合法概述 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

2、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

3、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

4、理提供了重要依据。3. 测试设备的技术要求1）回弹仪a.所采用的回弹仪应符合国家计量检定规程混凝土回弹仪JJG 817的要求，并通过技术鉴定，必须具有产品合格证和检定证，并应具有中国计量器具制造CMC许可证标志。b.所采用的回弹仪应符合下列标准状态的要求： 1 水平弹击时，在弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪弹击锤的冲击能量应为 2.207J； 2 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，检定器上指针滑块刻线应置于“0”处； 3 在洛氏硬度 HRC 为 602 的钢砧上，回弹仪的率定值应为 802。 c.回弹仪使用时，环境温度应为-440。2) 超声仪a.具有波形清晰、显示稳定的示波装置； b

5、.声时最小分度值为0.1s； c.具有最小分度值为1dB的信号幅度调整系统； d.接收放大器频响范围10500kHz，总增益不小于80dB，接收灵敏度（信噪比3：1时）不大于50V； e.电源电压波动范围在标称值10%情况下能正常工作； f.连续正常工作时间不少于4h。2) 换能器a.换能器宜采用厚度振动形式压电材料； b.厚度振动式换能器的频率宜采用20250kHz； c.换能器实测频率与标称频率相差应不大于10%。4. 超声回弹综合法检测流程1) 资料准备 a.工程名称、工程地点、设计、施工和建设单位名称； b.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； c.水泥

6、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； d.模板类型，混凝土灌注和养护情况，以及成型日期； e.结构或构件存在的质量问题，混凝土试块抗压报告等； f.提交“检测方案”给委托方认可； g.鉴定“工程（产品）质量检验合同书； h.检查测试仪器是否在标准状态；i.备足各检测项目记录表。2) 现场测试结构或构件准备 a.抽样:同批构件：构件抽样数不少于30，且不少于10件个构件组成样本；对小构件（4.5m *0.3m以下）测区数不少于5个；单个构件：测区不少于10个，网格面积宜为400cm2；超声波测点每个测区3个，回弹测点16个。 b.测区的布置:

7、根据混凝土均匀性结构，选择测区；宜优先布置在浇注方向的相对侧面；均匀分布，相距测区间距不大于2m ；测区尺寸为 400cm21600cm2；避开钢筋密集区和预埋铁件；测试面清洁、平整、干燥；不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢, 并应避开蜂窝、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。5. 测试时注意事项 a.回弹:垂直测试面测试；回弹点均匀布置,避开气孔或外露石子上；测点间距不宜小于30mm；距边缘或铁件不小于50mm；同一测点只应弹击一次，回弹值测读准确至1；测试时应缓慢施压，准确读数，快速复位，记录数据。 b.超声测试:超声测距测量精确至1mm；优先对测或

8、角测；数据稳定后读数；测试前先进行预热，调零。 c.几点有效避免误差，提高测试精度的方法:在040温度干燥状态下测试；换能器实际和标称频率一致；在同一高度首波下测试； 预测混凝土强度增长特性；保证测试声时条件一致性；注意测试面选择及表面平整度；必要时进行碳化深度试验；注意泵送混凝土强度修正。6. 测区回弹值和声速值的计算a.弹值计算 测区回弹代表值应从该测区的16个回弹值中剔除3个较大值和3个较小值, 根据其余10个有效回弹值按下列公式计算： 式中 R 测区回弹代表值, 取有效测试数据的平均值，精确 至0.1； Ri 第个测点的有效回弹值。非水平状态下测得的回弹值, 应按下列公式修正： Ra = R+Ra 式中 Ra 修正后的测区回弹代表值； Ra 测试角度为时的测区回弹修正值, 按表 5.2.5 的规定采用(见超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程)。测试时回弹仪处于非水平状态, 同时测试面又非混凝土浇筑方向的侧面, 则应对测得的回弹值先进行角度修正, 然后对角度修正后的值再进行顶面或底面修正。b.声速值计算计算测区声速代表值：计算3点平均 v 测区混凝土中声速代表值（km/s）； li 第i个测点的超声测距（mm）。 ti第i个测点的声时读数（s）