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超声法检测混凝土强度
日期：2024-08-30 03:44
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摘要：
超声法检测混凝土强度
水工混凝土建筑物经常受到冻融剥蚀的破坏，所以其混凝土 的抗冻性是必须检测的主要指标，由于实验室制作的试件与 物上的混凝土抗冻性存在着差异，在 物上切割混凝土试件所引起的破损又不能被人们接受，且实验室测试也只对来样负责，因此必须研究一种更加真实地反映混凝土 抗冻性的无损检测方法，直接检测混凝土 抵抗冻融破坏的能力，这对于实施混凝土工程现场质量控制，*是对国家重点水工混凝土建筑物的质量检测及其长期耐久性评估尤为重要。
共振法测定混凝士试件在冻融循环过程中的动弹模变化，作为混凝土材料的抗冻性指标，它对试件而言可算是一种无损检测方法，但对混凝土而言，共振法就无能为力［1］。超声波法测试量为波速、波谱和衰减系数等，其换算原理为应力波分析及其混凝土弹性、非弹性等性能之间的关系，它不需要整体 的激振，而且超声波能够穿透混凝土本身，其辐射面较大，测量值和分析计算方法选择余地大，因此用超声波参量表达混凝土 的动弹性模量是可行的，该方法不需要专门形状和尺寸的混凝土试件，就可评价混凝士 的抗冻融指标。
共振法测定混凝士试件在冻融循环过程中的动弹模变化，作为混凝土材料的抗冻性指标，它对试件而言可算是一种无损检测方法，但对混凝土而言，共振法就无能为力［1］。超声波法测试量为波速、波谱和衰减系数等，其换算原理为应力波分析及其混凝土弹性、非弹性等性能之间的关系，它不需要整体 的激振，而且超声波能够穿透混凝土本身，其辐射面较大，测量值和分析计算方法选择余地大，因此用超声波参量表达混凝土 的动弹性模量是可行的，该方法不需要专门形状和尺寸的混凝土试件，就可评价混凝士 的抗冻融指标。
用超声波法检测混凝土冻融试件的动弹模
1.1 超声法检测混凝土强度测试方案测量混凝土材料超声波表面波速度的试件尺寸为100mm×100mm×400mm，标准养护28d龄期后测试。按混凝土长期性能和耐久性能试验方法GBJ82—85执行，试件冻融前在水中浸泡，冻融过程中均处于饱和水状态，其中温度控制在-17±2℃和8±2℃之间，冻融循环在2～4h内完成，用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1／4。在试验过程中，每冻融循环50次，测量出混凝土试件的超声波表面波速度，并同时用共振法测试混凝土试件的共振频率。
1.2 超声法检测混凝土强度测试仪器检测设备为CTS-45型非金属超声波检测仪和附加示波单元，另以数字存贮示波器来显示波形和测量声时。示波器由附加示波单元所产生的激发脉冲触发，并有能左右自由移动的游标，用来测量波形上任一点的声时，精度为0.1μs，从触发开始到游标所在位置所经历时间显示在示波屏上。探头使用一对50kHz普通纵波换能器，并用黄油做耦合剂，同时采用DT-4W自动扫频数字动弹仪测量横向共振频率。
1.3 超声法检测混凝土强度测试结果测量混凝土冻融试件在5个测距下，表面波到达初*点和*个峰值点的声时，按常规作图法求出测距—声时直线的斜率，*终得到超声波表面波速度，在这里测量时尽量使试件处于干燥状态。值得一提的是，试验用混凝土试件的抗冻性能均较高，几乎看不到混凝土试件表面剥蚀现象，重量损失率*为0.3％，混凝土表面冻融损伤层很薄，试件横向和纵向相对变形也很小，因此在试验过程中混凝土材料的密度、泊松比及试件尺寸可以认为不变。根据测试的表面波速度和共振频率，按式（2）和式（5）计算分别得到混凝土材料的超声法和共振法动弹性模量
1.1 超声法检测混凝土强度测试方案测量混凝土材料超声波表面波速度的试件尺寸为100mm×100mm×400mm，标准养护28d龄期后测试。按混凝土长期性能和耐久性能试验方法GBJ82—85执行，试件冻融前在水中浸泡，冻融过程中均处于饱和水状态，其中温度控制在-17±2℃和8±2℃之间，冻融循环在2～4h内完成，用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1／4。在试验过程中，每冻融循环50次，测量出混凝土试件的超声波表面波速度，并同时用共振法测试混凝土试件的共振频率。
1.2 超声法检测混凝土强度测试仪器检测设备为CTS-45型非金属超声波检测仪和附加示波单元，另以数字存贮示波器来显示波形和测量声时。示波器由附加示波单元所产生的激发脉冲触发，并有能左右自由移动的游标，用来测量波形上任一点的声时，精度为0.1μs，从触发开始到游标所在位置所经历时间显示在示波屏上。探头使用一对50kHz普通纵波换能器，并用黄油做耦合剂，同时采用DT-4W自动扫频数字动弹仪测量横向共振频率。
1.3 超声法检测混凝土强度测试结果测量混凝土冻融试件在5个测距下，表面波到达初*点和*个峰值点的声时，按常规作图法求出测距—声时直线的斜率，*终得到超声波表面波速度，在这里测量时尽量使试件处于干燥状态。值得一提的是，试验用混凝土试件的抗冻性能均较高，几乎看不到混凝土试件表面剥蚀现象，重量损失率*为0.3％，混凝土表面冻融损伤层很薄，试件横向和纵向相对变形也很小，因此在试验过程中混凝土材料的密度、泊松比及试件尺寸可以认为不变。根据测试的表面波速度和共振频率，按式（2）和式（5）计算分别得到混凝土材料的超声法和共振法动弹性模量