超聲回彈綜合法混凝土強(qiáng)度實驗指導(dǎo)書

1、 土木工程結(jié)構(gòu)試驗超聲回彈綜合法測定混凝土強(qiáng)度實驗指導(dǎo)書 土木與建筑學(xué)院結(jié)構(gòu)中心 二0一一年7 / 8超聲回彈綜合法測定混凝土強(qiáng)度實驗指導(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)用綜合法取得的測值換算成相當(dāng)于被測結(jié)構(gòu)物所處條件及齡期下邊長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、 實驗?zāi)康耐ㄟ^該

2、試驗應(yīng)達(dá)到以下目的：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值結(jié)果，掌握對被測混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度綜合評定方法；4培養(yǎng)結(jié)構(gòu)試驗與量測的動手能力和科學(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、耦合劑以及計算器等。三、 實驗步驟1回彈儀的使用及率定操作；2選取構(gòu)件及構(gòu)件測區(qū)處理；A）測區(qū)布置應(yīng)符合：當(dāng)按單個構(gòu)件檢測時應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測區(qū)每個構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個；對長度小于或等于2m的構(gòu)件其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少但不應(yīng)少于3個。B）測區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆灌方向的側(cè)面

3、；測區(qū)均勻分布相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m；測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；測區(qū)尺寸為200mm×200mm；測試面應(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)件上的測區(qū)應(yīng)注明編號并記錄測區(qū)位置和外觀質(zhì)量情況；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測區(qū)宜先進(jìn)行回彈測試后進(jìn)行超聲測試，且回彈值和超聲聲速值必須一一對應(yīng)。3 回彈值的測量用回彈儀測試時宜使儀器處于水平狀態(tài)測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)測試或測試混凝土澆灌方向的頂面或底面。對構(gòu)件上每一測區(qū)的兩個相對測試面各彈擊點每一測點的回彈值測讀精確至1.0

4、。相鄰兩測點的間距一般不小于30mm，測點距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋鐵件的距離不小于50mm且同一測點只允許彈擊一次。計算測區(qū)平均回彈值時應(yīng)從該測區(qū)兩個相對測試面的16個回彈值中剔除3個最大值和最小值然后將余下的10個回彈值按下列公式計算。 （1）式中：為測區(qū)平均回彈值，計算至0.1；為第i個測點的回彈值。非水平狀態(tài)測得的回彈值應(yīng)按下列公式修正 （2）式中：為修正后的測區(qū)回彈值；為測試角度的回彈修正值。表1 非水平狀態(tài)測得的回彈修正值 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

5、2.8 2.5 注：當(dāng)為零時，修正值為零；測區(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得的回彈值應(yīng)按下列公式修正 （3）式中：、分別為測區(qū)頂面、底面的回彈修正值。表2 混凝土澆灌頂面、底面測得的回彈修正值 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)面測試時，修正值為零；測區(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 超聲聲時值的測量超聲測點應(yīng)布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)。測量超聲聲時時應(yīng)保證換能器與混凝土耦合良好。測試的聲時值應(yīng)精確

6、至0.1，聲速值應(yīng)精確至0.01km/s。在每個測區(qū)內(nèi)的相對測試面上應(yīng)各布置3個測點，且發(fā)射和接收換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上。測區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式計算： （4） （5）式中：為測區(qū)聲速值（km/s）；為超聲測距（mm）；為測區(qū)平均聲時值（）；、以及分別為測區(qū)中3個測點的聲時值。當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測試時測區(qū)聲速值應(yīng)按下列公式修正 （6）式中：為測區(qū)修正后的聲速值（km/s）；為測區(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試時取1.034，當(dāng)在混凝土澆灌側(cè)面時取1。5 混凝土強(qiáng)度的推定構(gòu)件第個測區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值，應(yīng)根據(jù)修正后的測區(qū)回彈值及修正后的測區(qū)聲速值，優(yōu)先采用專用

7、或地區(qū)測強(qiáng)曲線推定，當(dāng)無該類測強(qiáng)曲線時經(jīng)驗證后也可按下列公式計算：一、粗骨料為卵石時 （7）二、粗骨料為碎石時 （8）式中：為第個測區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值（MPa，精確到0.1MPa）；為第個測區(qū)修正后的聲速值（km/s，精確到0.01 km/s）；為第個測區(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)按單個構(gòu)件檢測時單個構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值取該構(gòu)件各測區(qū)中最小的混凝土強(qiáng)度換算值；2）當(dāng)按批抽樣檢測時該批構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)按下列公式計算 （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、實驗結(jié)果表1 混凝土回彈值測試結(jié)果測 區(qū)12345678910回彈值Rm12345678910111213141516Rm修正后的回彈值Ra測試面： 回彈修正值：測試角度： 回彈修正值：備注(測試表面破壞情況，測區(qū)的劃分以及編號以及注意事項等)：測量：記錄：校核：測試日期: 年 月 日表2 混凝土超聲聲速值的測試結(jié)果測 區(qū)12345678910測距（mm）聲時值ti（）聲速值i（km/s）修正后的聲速值i（km/s）測試面： 聲時修正值：備注(超聲波測試儀使用步驟以及注意事項等)：測量：記錄：校核：測試日期: 年 月 日表3 超聲回彈綜合法測試混凝土強(qiáng)度的測試結(jié)果測 區(qū)