超声回弹综合法检测混凝土强度

超声回弹综合法检测混凝土强度山东建筑大学李安起《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS02：2005目录1总则2术语、符号3回弹仪4混凝土超声波检测仪5测区回弹值和声速值的测量及计算6结构混凝土强度推定1总则1.0.1为了统一采用中型回弹仪、混凝土超声波检测仪综合检测并推断混凝土结构中普通混凝土抗压强度的方法，做到技术先进、安全可靠、经济合理、方便使用，制定本规程。超声波在混凝土中传播时，其传播速度与强度成正相关关系，混凝土强度越高，超声波波速越快，因此可以通过测量超声波在混凝土中传播的速度并进行相应的换算即可得到混凝土的强度。强度混凝土密实度超声波速1总则•超声回弹综合法是指采用混凝土超声波检测仪和混凝土回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测量声速值（在混凝土中，超声脉冲单位时间内的传播距离）及回弹值，当采用山东省测强曲线时尚需测量混凝土碳化深度，根据混凝土强度与表面硬度以及超声波在混凝土中的传播速度之间的相关关系推定混凝土强度等级，即或。),(ccuvRff),,(ccudvRff1总则抗压强度超声波传播速度高快低慢超声波弹性性质(内部构造)回弹值塑性性质(表面3cm厚度状态)1总则超声法检测难够反应混凝土内部密实情况，但对人员、设备要求高，且因人而异显著；回弹法，要求相对较低，但不能反应混凝土内部密实度，因此二者结合避免了彼此的缺点，却有很多优点。减少龄期和含水率的影响弥补相互不足。提高测试精度1总则发展1966年由罗马尼亚建筑及建筑经济科学研究院首次提出，并编制了相关技术规程我国于1976年引进《超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：88）《超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：2005）山东省《超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程》（DBJ14-BG5-99）《超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程》（DBJ14-027-2004）1总则回弹仪系标准状态下弹击锤冲击能量为2.207J，示值系统为指针直读式或数字显示与指针直读一致的数字式回弹仪。低频超声波检测仪系指工作频率范围为10-500kHz的模拟式、数字式低频超声仪。普通混凝土系指密度为2400kg/m3左右的混凝土。1总则1.0.2在正常情况下，混凝土强度的验收和评定应按现行有关国家标准执行。当对结构中的混凝土有强度检测要求时，可按本规程进行检测，并推定结构混凝土的强度，作为混凝土结构处理的一个依据。在正常情况下，混凝土质量检查应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《混凝土强度检验评定标准》GBJ107的规定，采用标准试件的抗压强度来检验混凝土的强度质量，不允许采用本规程的方法取代国家标准的要求。下列情况可按本规程的规定对结构或构件的混凝土强度进行检测推定，并作为判断结构是否需要处理的一个依据：由于种种原因导致试件与结构的混凝土质量不一致混凝土试件强度评定不合格对使用中的结构需要检测届时（现龄期）的混凝土强度时1总则1.0.3本规程不适用于检测因冻害、化学侵蚀、水灾、高温等已造成表面疏松、剥落的混凝土。本规程适用于密度为2400kg/m3，左右的结构混凝土。不适用于结构混凝土性能表里不一致的下列情况:混凝土在硬化期间遭受冻害结构遭受化学侵蚀、火灾、高温损伤此时，直接按本规程方法检测已不适用，但可采用钻芯法来检测。1总则1.0.4按本规程进行工程检测的人员，应通过专业培训并持有相应的资格证书。测试操作、数据处理及强度推定，都是技术性较强的工作，操作人员如未经专门的技术培训，将严重影响混凝土强度检测结果的可靠性。因此，采用综合法进行工程检测的人员，应通过专门的技术培训，并持有相应的资质证书。1总则1.0.5采用超声回弹综合法检测及推定混凝土强度，除应遵守本规程外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。凡本规程涉及的其他有关方面问题，如施工现场测试、高空作业、现场用电等，均应遵守国家现行有关强制性标准的规定。各因素对超声回弹综合法的影响及处理方法因素试验验证范围影响程度处理方法水泥品种及用量普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥：250～450kg/m3不显著不处理细骨料（砂子）品种即砂率山砂、特细砂、中砂：28～40％不显著不处理粗骨料（石子）品种卵石、碎石显著制定不同的测强曲线粗骨料（石子）粒径5～20mm、5～25mm、5～40mm不显著＞40mm应修正外加剂水钙减水剂、硫酸钠、三乙醇胺不显著不处理含水率有影响尽可能干燥测试面浇筑侧面与浇筑上表面、底面比较有影响分别修正碳化深度不显著不处理有影响修正备注需要说明的是，关于碳化深度的影响及其修正，《超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：2005）未进行规定，但在山东地区，《超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程》（DBJ14-027-2004）中采用的地区测强曲线则考虑了碳化深度的影响。返回目录2术语、符号2.1术语2.1.1检测单元detectiveelement按照检测要求确定的混凝土结构的组成单元。关于检测单元，对于房屋建筑结构，是指按各层轴线间或同层平面内轴线间的混凝土梁、板、柱、墙等结构单元。对于铁路、公路的桥梁、桥墩，可将整棍桥梁(墩)视为一个检测单元。2术语、符号2.1.2测区detectingregion在进行结构或构件混凝土强度检测时确定的检测区域。布置测区时，需要考虑分段浇筑的龄期，均匀布置，且每个单元设10个以上测区。对于大体积混凝土结构，可按混凝土体积、混凝土龄期等，均匀布置测区，且每个单元设10个以上测区。2术语、符号2.1.3测点detectingpoint测区内的检测点。2.1.4超声回弹综合法ultrasonic-reboundcombinedmethod根据实测声速值和回弹值综合推定混凝土强度的方法。本方法采用带波形显示器的低频超声检测仪，并配置频率为50-100kHz的换能器，测量混凝土中的超声波声速值，以及采用弹击锤冲击能量为2.207J的混凝土回弹仪，测量回弹值。2术语、符号2.1.5超声波速度velocityofultrasonicwave在混凝土中，超声脉冲波单位时间内的传播距离。2.1.6波幅amplitudeofwave超声脉冲波通过混凝土被换能器接收后，由超声波检测仪显示的首波信号的幅度。2术语、符号2.1.7测区混凝土抗压强度换算值conversionvalueforthecompressionstrengthofconcreteatdetectingregion根据测区混凝土中的声速代表值和回弹仪代表值，通过测强曲线换算所得的该测区现龄期混凝土的抗压强度值。2.1.8混凝土抗压强度推定值inferablevalueforcompressionstrengthofconcrete根据测区混凝土抗压强度换算值推定的结构或构件中现龄期混凝土的抗压强度值.2术语、符号2.2主要符号2术语、符号2术语、符号返回目录3回弹仪3.1一般规定3.1.1所采用的回弹仪应符合国家计量检定规程《混凝土回弹仪》JJG817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。3.1.2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60士2的钢砧上，回弹仪的率定值为80士20。3.1.3回弹仪伸用时，环境温度应为-4℃-40℃。与JGJ/T23基本一致。3回弹仪3.2检定要求3.2.1回弹仪有下列情况之一时，应经检定单位检定后方可使：1新回弹仪启用前2超过检定有效期。3累计弹击次数超过6000次。4经常规保养后，钢砧率定值不合格。5遭受严重撞击或其他损害。3数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1；3回弹仪3.2.2回弹仪应由有资格的检定单位按照现行国家计量检定规程《混凝土回弹仪》JJG817的规定进行检定。3.2.3在下列情况之一时，回弹仪应在钢砧上进行率定试验;1回弹仪当天使用前、后。2测试过程中对回弹仪性能有怀疑时。当回弹仪率定值不在80士2范围内时，应按本规程3.3节的要求，对回弹仪进行常规保养后再进行率定。若再次率定仍达不到要求，则应送检定单位检定。3回弹仪3.2.4回弹仪率定试验宜在干燥、室温5-35℃条件下进行。率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹值计算平均值。弹击杆应分三次旋转，每次宜旋转90°。每旋转一次弹击杆，率定平均值应为80士20。•增加对钢砧的要求：钢砧表面应干燥、清洁•分四次旋转。3回弹仪3.3维护保养3.3.1回弹仪有下列情况之一时，应进行常规保养:1弹击超过2000次。2对检测值有怀疑时。3钢砧上的率定值不符合要求。3回弹仪3.3.2回弹仪的常规保养应符合下列规定:1使弹击锤脱钩后取出机芯，卸下弹击杆，取出缓冲压簧，并取出弹击拉簧和拉簧座;2清洗机芯各零部件，重点清洗中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面。清洗后在中心导杆上薄薄涂抹钟表油，其他零部件均不得抹油;3清理机壳内壁，卸下刻度尺，并检查指针，其摩擦力应为0.5一0.8N;4不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝;5不得自制或更换零部件;6保养后按本规程3.2.4条的要求进行率定试验。4对于数字回弹仪，还应按产品要求的维护程序进行维护。5保养时不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝；不得自制或更换零部件；3回弹仪3.3.3回弹仪使用完毕后，应使弹击杆伸出机壳，清除弹击杆、杆前端球面、刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不使用时，应将弹击杆压人仪器内，经弹击后用按钮锁住机芯，将回弹仪装人仪器箱，平放在干燥阴凉处。当数字式回弹仪长期不用时，应取出电池。返回目录电源开关精调细调扫描宽度粗调微调调零手动自动收发增益发射电压0123456789010203040506070衰减dB0.5发射波数码显示(传输时间s)计数s0.5接收波光标4混凝土超声波检测仪器4.1一般规定4.1.1所采用的混凝土超声检测仪应通过技术鉴定，必须具有产品合格证和检定证。当前，用于混凝土检测的超声波检测仪有多种型号，其技术性能应符合现行行业标准《混凝土超声波检测仪)HJG/T5004的规定。为了确保测试数据的可靠性，无论使用哪种型号的超声波检测仪器，都必须通过正式技术鉴定，并具有产品合格证和仪器检定证。超声波检测仪送计量单位进行检定后，有效期为一年。4混凝土超声波检测仪器4.1.2用于混凝土的超声波检测仪可分为下列两类:1模拟式:接收的信号为连续模拟量，可由时域波形信号测读声学参数;2数字式:接收的信号转化为离散数字量，具有采集、储存数字信号、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能4混凝土超声波检测仪器•模拟式检测仪的特点：接收信号为连续模拟量，通过时域波形由人工读取声学参数。其中，声时采用游标或整形关门信号关断计数电路来测读脉冲波从发射到计数电路被关断所经历的时间，并经译码器和数码管显示出来。波幅读数是通过人工调节，读取衰减器的“dB数或首波高度“格”数。4混凝土超声波检测仪器•数字式的特点：将所接收的信号经高速A/D转换为离散的数字量并直接输人计算机，通过相关软件进行分析处理，自动读取声时、波幅和主频值并显示于仪器屏幕上。具有对数字信号采集、处理、存储等高度智能化的功能。对于超声检测仪，先提出共性要求（4.1.3、4.1.4条）如何分别提出各自的要求（4.1.5、4.1.6条）。4混凝土超声波检测仪器超声波检测仪应符合下列通用技术要求（4.1.3、4.1.4条）：①混凝土超声波检测仪应通过技术鉴定，必须具有产品合格证和检定证，符合现行行业标准《混凝土超声波检测仪》（JG/T5004）的要求，并在检定有效期内使用。②混凝土强度检测主要利用超声波传播速度，获得可靠的声速值是靠准确测量声时和声传播路程。因此，为了准确