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不同無(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)精度的對(duì)比研究

文檔作者：謝玲君翟愛(ài)良王暉張順軻佘淑明文檔來(lái)源： 1．山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院 2．日照市嵐山原峰水利站		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月18日
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第37卷第5期
2010年5月
建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)
Building Technique Development
Vo1．37，No．5
Mav．2010
不同無(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)精度的對(duì)比研究
謝玲君 翟愛(ài)良 王 暉 張順軻 佘淑明
(1．山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院 山東泰安 271018，2．日照市嵐山原峰水利站，山東日照 276808)
【摘要] 使用不同的無(wú)損檢測(cè)方法分別對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為C20、C25、C30、C35的混凝土試塊強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)超
聲回彈綜合法及回彈法所測(cè)得的強(qiáng)度值與其實(shí)測(cè)值的對(duì)比分析，研究不同的無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)精度。
[關(guān)鍵詞] 混凝土強(qiáng)度；超聲回彈；綜合法；誤差分析；精度分析
[中圖分類(lèi)號(hào)】TU502 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)] t001—523X(2010)05-0023-04
CoM PARATIVE STUDY ABoUT DETECTIoN ACCURACY oF
DⅡ FERENT NoN．DESTRUCTⅣ E DETECTIoN M ETHoD
Xie Ling-jun Zhai Ai—-liang Wang Hui Zhang Shun--ke She Shu··ming
[Abstract]
[Keywords]
Non—destructive testing method using a different intensity levels，respectively for the C20，C25，C30，C35 strength
of concrete test block test，through the comparative analysis between measured intensity of ultrasonic rebound
synthesis method and rebound method and the true value，study the detection accuracy of different non—destructive
testing methods．
concrete strength；ultrasonic rebound；synthesis method；error analysis；accuracy analysis
混凝土是我國(guó)工程建設(shè)中使用最為普遍的建筑材料之
一
，其強(qiáng)度直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的適用性、安全性和耐久性，
混凝土強(qiáng)度的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有重大的應(yīng)用價(jià)值。超聲回
彈綜合法是對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)比較常用方法之一，
由于采用了兩種非破損檢測(cè)手段，在一定程度上可以相互禰
補(bǔ)單一檢測(cè)方法的缺陷和不足，因此具有較小的誤差和較高
的檢測(cè)精度 。
超聲回彈綜合法是采用混凝土超聲波檢測(cè)儀和混凝土
回彈儀，在混凝土結(jié)構(gòu)同一測(cè)試區(qū)分別測(cè)出超聲波速度和回
彈值，利用事先建立的超聲回彈測(cè)強(qiáng)曲線測(cè)定混凝土強(qiáng)度的
一種無(wú)破損檢測(cè)方法 I3】。該方法及回彈法由于設(shè)備簡(jiǎn)單，
操作應(yīng)用較方便，國(guó)內(nèi)外研究較多，技術(shù)較成熟，是目前應(yīng)用
最為廣泛的綜合側(cè)強(qiáng)方法。而兩種方法的測(cè)量精度，嚴(yán)重影
響著混凝土強(qiáng)度的測(cè)量準(zhǔn)確度，所以研究其檢測(cè)精度對(duì)比，
找出更精確的測(cè)量方法，對(duì)于混凝土的研究具有重要意義。
1 試驗(yàn)材料及準(zhǔn)備
1．1 材料的選用
試件制作所選用的材料均為泰安市常用工程建設(shè)材料：
水泥選用泰安魯潤(rùn)水泥制造有限公司生產(chǎn)的PO32．5、
P042．5強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥；混凝土拌合用水為泰
收稿日期：2010～02—05
作者筒介：謝玲君(1985-)，女，山東煙臺(tái)人，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀碩士
研究生，現(xiàn)從事工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固工作。
安市自來(lái)水公司生產(chǎn)的自來(lái)水；砂子為中粗砂，石子為5～
31．5 mm連續(xù)級(jí)配的石灰石。本次試驗(yàn)中的主要參數(shù)為混
凝土強(qiáng)度。
1．2 試塊制作和養(yǎng)護(hù)
混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度分C20、C25、C30、C35共4個(gè)等級(jí)，每個(gè)
強(qiáng)度等級(jí)制作9個(gè)150 mm立方體試塊，其中3個(gè)一組，試塊
采用自然養(yǎng)護(hù)，脫模后置于室外，成型后1～28 d內(nèi)澆水
養(yǎng)護(hù)。
1．3 試驗(yàn)儀器
實(shí)驗(yàn)儀器采用北京康科瑞儀器公司生產(chǎn)的NM 一3C型
混凝土超聲波儀，山東樂(lè)陵回彈儀廠生產(chǎn)的ZC3A型混凝土
回彈儀；超聲檢測(cè)時(shí)以洗潔精做耦合劑；混凝土壓力試驗(yàn)機(jī)
型號(hào)為NYL一2000D型。
抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》
(GB／T 50081—2002)進(jìn)行，超聲和回彈綜合法檢測(cè)按照《超
聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。
2 試驗(yàn)方法
2．1 回彈法
1)將試件超聲測(cè)試面的耦合劑擦拭干凈，再置于壓力機(jī)
上下承壓板之間，使另外一對(duì)側(cè)面朝向便于回彈測(cè)試的方
向，然后加壓至3O一5O kN并保持此壓力。
2)選擇混凝土澆筑方向的側(cè)面進(jìn)行水平方向測(cè)試。在
試件的四個(gè)面(非澆筑面及其對(duì)面)各彈擊8點(diǎn)(如圖1)，讀
數(shù)精確至1。
23
第5期 謝玲君，等：不同無(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)精度的對(duì)比研究 第37卷
圖l 回彈法測(cè)試示意
3)測(cè)試時(shí)，應(yīng)始終保持回彈儀的軸線垂直于測(cè)試面。
4)測(cè)點(diǎn)在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)宜均勻布置，不得布置在氣孔或外
露石子上。相鄰兩測(cè)點(diǎn)的間距不宜小于30 mm。
5)試件回彈代表值應(yīng)從該試件每一對(duì)面的16個(gè)回彈值
中剔除3個(gè)較大值和3個(gè)較小值‘ ，根據(jù)其余2×10個(gè)回彈
值按下列公式處理：
1
2~1o
R
式中R一試件回彈代表值，取有效測(cè)試數(shù)據(jù)的平均值，精確
至O．1 MPa：
R 一試件第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)，精確至l MPa。
2．2 超聲回彈綜合法
1)整理試件。將被測(cè)試件四個(gè)澆筑側(cè)面上的塵土、污物
等擦拭干凈，以同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土的3個(gè)試件作為一組，
依次編號(hào)。
2)在試件測(cè)試面上標(biāo)示超聲測(cè)點(diǎn)。取試塊澆筑方向的
側(cè)面為測(cè)試面，在兩個(gè)相對(duì)測(cè)試面 上分別畫(huà)出相對(duì)應(yīng)的5
個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖2所示。
圖2 超聲回彈綜合法測(cè)試示意
3)測(cè)量超聲測(cè)距。試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，超聲測(cè)距z為
150 mm。
4)測(cè)量試件的聲時(shí)值及振幅值。在試件兩個(gè)測(cè)試面的
24
對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)位置涂抹耦合劑，將一對(duì)發(fā)射和接收換能器耦合在
對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)上，并始終保持兩個(gè)換能器的軸線在同一直線上。
逐點(diǎn)測(cè)讀聲時(shí)讀數(shù)t。、t2、t3、t4、t5，精確至0．1 txs，振幅值A(chǔ)。、
A2、A3、^4、A5。
5)計(jì)算聲速值和振幅值。分別計(jì)算5個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值
t ，通過(guò)方程(1)求得該試件的聲速代表值 ，即：
： ÷主÷ ．
式中 試件的聲速代表值(km／s)，精確至0．01 km／s；
z一試件的超聲測(cè)距(mm)，z=150 mm；
ti一試件第i個(gè)測(cè)點(diǎn)混凝土中聲時(shí)讀數(shù)( s)，精確至
0．1 s，NM 一3C型混凝土超聲波儀具有零聲時(shí)自
動(dòng)扣除功能，因此t。即為超聲波在試件中傳播的
時(shí)間，不必再做扣除零聲時(shí)處理。
振幅值的計(jì)算公式如下：
t ，
A=÷ΣA．
式中A一試件的超聲波振幅代表值(dB)，精確至0．01 dB；
A 一試件第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的超聲波振幅讀數(shù)(dB)，精確至
0．01 dB。
2．3 實(shí)際抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
超聲一回彈值測(cè)試完畢后，將回彈測(cè)試面放置在壓力機(jī)
承壓板正中，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方
法》(GB／T 50081)的規(guī)定速度連續(xù)均勻加荷至破壞，讀取抗
壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值廠： ，精確至0．1 MPa。
3 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理
3．1 數(shù)據(jù)匯總
按照上述實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)C20、C25、C30、C35共4個(gè)強(qiáng)度等
級(jí)的試塊進(jìn)行了超聲、回彈測(cè)試和試塊抗壓試驗(yàn)。每次試驗(yàn)
中，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作。
1)分析各個(gè)數(shù)據(jù)的有效性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變異數(shù)據(jù)，進(jìn)行
處理。
2)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)，用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
3)按上述方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，匯總?cè)绫?。
3．2 數(shù)據(jù)處理
將超聲一回彈綜合法所得的數(shù)據(jù)，按照相關(guān)公式進(jìn)
行處理，換算成相對(duì)應(yīng)的混凝土強(qiáng)度值，然后在excel表
格中進(jìn)一步處理，與回彈值及實(shí)測(cè)值形成直接的對(duì)比(結(jié)
果如表1)。
按照

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