超聲回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的影響因素

姚 亮

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

超聲回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的影響因素

姚 亮

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

本文通過(guò)對(duì)超聲回彈法檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度的介紹，同時(shí)根據(jù)蘇州港太倉(cāng)港區(qū)新涇作業(yè)區(qū)潤(rùn)禾碼頭一期工程項(xiàng)目實(shí)例數(shù)據(jù)，對(duì)使用超聲回彈法來(lái)檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度其影響的因素進(jìn)行深入探究，以此來(lái)解決超聲回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的精準(zhǔn)性問(wèn)題。

超聲回彈法；影響因素；分析

1 前言

使用超聲回彈法的領(lǐng)域較多，其主要是因?yàn)樵摲椒▽儆跓o(wú)損檢測(cè)，不會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件造成物理性破壞，其次儀器使用的便捷性、經(jīng)濟(jì)性，受到大多數(shù)檢測(cè)人員的喜愛。國(guó)內(nèi)對(duì)于超聲回彈法使用在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的時(shí)間為上世紀(jì)八十年代，并且對(duì)此技術(shù)開展了大范圍的研究，而后對(duì)其測(cè)強(qiáng)曲線進(jìn)行統(tǒng)一性規(guī)范。

2 工程簡(jiǎn)介

蘇州港太倉(cāng)港區(qū)新涇作業(yè)區(qū)潤(rùn)禾碼頭一期工程位于江蘇省太倉(cāng)市境內(nèi)長(zhǎng)江南岸，與上海崇明島隔江相望，距離上游徐六涇節(jié)點(diǎn)約24km，下游至瀏河口約23km。碼頭采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，共分為6個(gè)結(jié)構(gòu)分段，自上游至下游依次分為普通裝卸區(qū)、滾裝區(qū)、調(diào)試滾裝區(qū)。引橋采用與碼頭一致的高樁梁板式結(jié)構(gòu)，跨度為8m，寬度為32m。引橋樁基采用Φ1000PHC管樁，靠近大堤水深較淺的區(qū)域采用Φ1200鉆孔灌注樁。每榀排架布置8根樁。引橋結(jié)構(gòu)分段長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)段為72m，接岸結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)76.3m，接碼頭結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)65.3m。結(jié)構(gòu)段分縫處采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)處理。引橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁、疊合縱梁、疊合面板、現(xiàn)澆面層。

蘇州港太倉(cāng)港區(qū)新涇作業(yè)區(qū)潤(rùn)禾碼頭一期工程項(xiàng)目由于結(jié)構(gòu)斷面多、工期緊、檢測(cè)任務(wù)重，擬采用超聲回彈法檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。施工過(guò)程中積累了大量檢測(cè)數(shù)據(jù)，下文暨對(duì)超聲回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行實(shí)例分析總結(jié)。

3 實(shí)驗(yàn)方式

3.1 研究材料

本次選取的材料為：水泥；中國(guó)海螺水泥廠生產(chǎn)的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，粗集料；安徽八大鼓礦業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)的5-16mm、16-31.5mm間斷級(jí)配粗集料，按4：6比例摻配后，滿足5-31.5mm連續(xù)級(jí)配范圍要求。細(xì)集料；采用江西贛江生產(chǎn)的中砂，其細(xì)度模數(shù)為2.8。外加劑；采用上海華登建材有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑，減水率25%。水；采用地下水。

3.2 研究設(shè)備

本文研究的設(shè)備選取使用由北京康科瑞工程檢測(cè)技術(shù)有限公司制造生產(chǎn)的超聲檢驗(yàn)分析儀，其屬于智能型的非金屬型號(hào)。配合使用的回彈儀為山東樂(lè)陵回彈儀廠制造生產(chǎn)的回彈儀，其型號(hào)為ZC-3A。并且在與每次試驗(yàn)前均對(duì)儀器進(jìn)行了校驗(yàn)。

3.3 研究參數(shù)

（1）基準(zhǔn)配合比的確定；按混凝土等級(jí)為C50進(jìn)行試拌、制件，坍落度控制為140mm-180mm，在對(duì)樣本進(jìn)行制件期間，其質(zhì)量統(tǒng)一無(wú)差異，并且其養(yǎng)護(hù)條件和年齡也相同。為保證數(shù)據(jù)均勻準(zhǔn)確并具有代表性,減少異常值和異常組對(duì)回歸分析和影響因素分析的影響,采用格拉布斯檢測(cè)(以下簡(jiǎn)稱G檢測(cè))檢測(cè)異常數(shù)據(jù),G檢測(cè)大于95%即為高度異常值,大于99%應(yīng)予以剔除；異常組用CECS:2005第6.0.8條檢測(cè),實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度值差異過(guò)大的數(shù)據(jù)組將被剔除。

（2）混凝土制件樣本120個(gè)，其中有40個(gè)樣本為150mm*150mm*150mm，40個(gè)樣本為150mm*150mm*300mm，40個(gè)樣本為150mm*150mm*450mm。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

本章主要論述原材料和設(shè)備的頻率以及測(cè)距和測(cè)試角度方面對(duì)混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)因素實(shí)施綜合性分析研究。

4.1 原材料實(shí)驗(yàn)分析

依照檢測(cè)結(jié)果，將對(duì)比前后測(cè)強(qiáng)曲線各參數(shù)及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差和相關(guān)系數(shù)的變化，研究的成果主要為以下兩個(gè)方面。一是在骨料的方面影響較小。在進(jìn)行測(cè)強(qiáng)曲線比較后，未發(fā)生影響的情況，因此不存在修正的情況。二是相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果中清晰的顯示出水泥的不同對(duì)測(cè)強(qiáng)曲線會(huì)造成相應(yīng)的影響。所以，要首先對(duì)不同品種的水泥對(duì)測(cè)強(qiáng)曲線影響的程度進(jìn)行檢驗(yàn)，才能依照具體的狀況進(jìn)行相應(yīng)的修正。

4.2 設(shè)備頻率實(shí)驗(yàn)分析

通過(guò)調(diào)整超聲儀測(cè)試頻率30kHz和54kHz以及82kHz，對(duì)相同的一組立方試件上測(cè)試，測(cè)試后計(jì)算聲速值。對(duì)聲速數(shù)值產(chǎn)生影響的方面為頻率，其呈現(xiàn)出在聲速數(shù)值較高的情況下頻率也較高。所以在實(shí)施曲線數(shù)據(jù)收集的期間，文章對(duì)換能器進(jìn)行統(tǒng)一的使用，均為北京康科瑞工程檢測(cè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)超聲檢查分析儀器和50kHz的換能器。

4.3 測(cè)距實(shí)驗(yàn)分析

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)以后，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄而后對(duì)聲速的數(shù)值進(jìn)行有效的計(jì)算，最后將相同的強(qiáng)度等級(jí)和相同的測(cè)量距離的均值進(jìn)行求出。其呈現(xiàn)出的結(jié)果為，在測(cè)量距離不斷增長(zhǎng)的情況下，測(cè)量的聲速值也在逐步的降低，尤其是測(cè)量距離在80mm的時(shí)候，聲速值的減少情況較為明顯。在測(cè)量的距離高于800mm的時(shí)候，呈現(xiàn)出聲速值降低的情況區(qū)域緩慢。因此在施工檢測(cè)期間要充分的予以關(guān)注。

4.4 測(cè)試角度實(shí)驗(yàn)分析

在A的方位放置相應(yīng)的換能器，同時(shí)在B和C以及D的位置依次放置相應(yīng)的換能器，依次來(lái)進(jìn)行平行的測(cè)量和對(duì)角的測(cè)量。在相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果顯現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，一是K=Vd/Vp=4450/4357=1.021(Vd為對(duì)測(cè)波速；Vp為平波速)。二是對(duì)測(cè)波速和角測(cè)波速接近。三是平測(cè)法離散性大，標(biāo)準(zhǔn)差較對(duì)測(cè)法大。

5 結(jié)論

文章在對(duì)相應(yīng)的研究后，并依照研究的結(jié)果匯總出以下的觀點(diǎn)，一是使用超聲回彈法對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，骨料對(duì)其曲線的影響相對(duì)較小，但不同的水泥品種會(huì)對(duì)超聲回彈產(chǎn)生相應(yīng)的影響，因此要提前構(gòu)建相應(yīng)的曲線，以此來(lái)確保后期修正。二是對(duì)聲速測(cè)量數(shù)值期間，設(shè)備的頻率會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，并且呈現(xiàn)出在頻率相對(duì)較高的情況下其測(cè)試的聲速數(shù)值也就最高。所以，要全面的考慮設(shè)備頻率對(duì)其的影響，同時(shí)盡可能的使用相同的設(shè)備。三是測(cè)量的距離對(duì)于聲速會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，尤其是測(cè)量的距離在800mm的內(nèi)，聲速值的減低的狀況相對(duì)較為明顯。總體來(lái)講，文章從主要的影響因素入手分析，其主要的目的為提出一種分析影響因素的方法，同時(shí)需要綜合考慮各種影響因素以保證準(zhǔn)確性和適用性。

[1]陳鋼.超聲回彈綜合法檢測(cè)修正的必要性分析[J].廣州建筑,2015(5):55～59.

[2]孟凡深.無(wú)損測(cè)強(qiáng)主要影響因素的顯著性分析[J].福建建材,2016(2):33～37.