超声回弹法检测混凝土强度的影响因素

姚 亮

中设设计集团股份有限公司

超声回弹法检测混凝土强度的影响因素

姚 亮

中设设计集团股份有限公司

本文通过对超声回弹法检测混凝土的抗压强度的介绍，同时根据苏州港太仓港区新泾作业区润禾码头一期工程项目实例数据，对使用超声回弹法来检测混凝土的强度其影响的因素进行深入探究，以此来解决超声回弹法检测混凝土抗压强度的精准性问题。

超声回弹法；影响因素；分析

1 前言

使用超声回弹法的领域较多，其主要是因为该方法属于无损检测，不会对混凝土结构或者构件造成物理性破坏，其次仪器使用的便捷性、经济性，受到大多数检测人员的喜爱。国内对于超声回弹法使用在检测混凝土强度的时间为上世纪八十年代，并且对此技术开展了大范围的研究，而后对其测强曲线进行统一性规范。

2 工程简介

苏州港太仓港区新泾作业区润禾码头一期工程位于江苏省太仓市境内长江南岸，与上海崇明岛隔江相望，距离上游徐六泾节点约24km，下游至浏河口约23km。码头采用高桩梁板结构，共分为6个结构分段，自上游至下游依次分为普通装卸区、滚装区、调试滚装区。引桥采用与码头一致的高桩梁板式结构，跨度为8m，宽度为32m。引桥桩基采用Φ1000PHC管桩，靠近大堤水深较浅的区域采用Φ1200钻孔灌注桩。每榀排架布置8根桩。引桥结构分段长度标准段为72m，接岸结构段长76.3m，接码头结构段长65.3m。结构段分缝处采用简支结构处理。引桥上部结构为现浇横梁、叠合纵梁、叠合面板、现浇面层。

苏州港太仓港区新泾作业区润禾码头一期工程项目由于结构断面多、工期紧、检测任务重，拟采用超声回弹法检测混凝土的抗压强度。施工过程中积累了大量检测数据，下文暨对超声回弹法检测混凝土抗压强度的影响因素进行实例分析总结。

3 实验方式

3.1 研究材料

本次选取的材料为：水泥；中国海螺水泥厂生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥，粗集料；安徽八大鼓矿业集团生产的5-16mm、16-31.5mm间断级配粗集料，按4：6比例掺配后，满足5-31.5mm连续级配范围要求。细集料；采用江西赣江生产的中砂，其细度模数为2.8。外加剂；采用上海华登建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，减水率25%。水；采用地下水。

3.2 研究设备

本文研究的设备选取使用由北京康科瑞工程检测技术有限公司制造生产的超声检验分析仪，其属于智能型的非金属型号。配合使用的回弹仪为山东乐陵回弹仪厂制造生产的回弹仪，其型号为ZC-3A。并且在与每次试验前均对仪器进行了校验。

3.3 研究参数

（1）基准配合比的确定；按混凝土等级为C50进行试拌、制件，坍落度控制为140mm-180mm，在对样本进行制件期间，其质量统一无差异，并且其养护条件和年龄也相同。为保证数据均匀准确并具有代表性,减少异常值和异常组对回归分析和影响因素分析的影响,采用格拉布斯检测(以下简称G检测)检测异常数据,G检测大于95%即为高度异常值,大于99%应予以剔除；异常组用CECS:2005第6.0.8条检测,实测抗压强度值差异过大的数据组将被剔除。

（2）混凝土制件样本120个，其中有40个样本为150mm*150mm*150mm，40个样本为150mm*150mm*300mm，40个样本为150mm*150mm*450mm。

4 实验结果与分析

本章主要论述原材料和设备的频率以及测距和测试角度方面对混凝土的强度检测因素实施综合性分析研究。

4.1 原材料实验分析

依照检测结果，将对比前后测强曲线各参数及相对标准误差和相关系数的变化，研究的成果主要为以下两个方面。一是在骨料的方面影响较小。在进行测强曲线比较后，未发生影响的情况，因此不存在修正的情况。二是相应的数据结果中清晰的显示出水泥的不同对测强曲线会造成相应的影响。所以，要首先对不同品种的水泥对测强曲线影响的程度进行检验，才能依照具体的状况进行相应的修正。

4.2 设备频率实验分析

通过调整超声仪测试频率30kHz和54kHz以及82kHz，对相同的一组立方试件上测试，测试后计算声速值。对声速数值产生影响的方面为频率，其呈现出在声速数值较高的情况下频率也较高。所以在实施曲线数据收集的期间，文章对换能器进行统一的使用，均为北京康科瑞工程检测技术有限公司生产超声检查分析仪器和50kHz的换能器。

4.3 测距实验分析

在现场进行相应的检测以后，对相应的数据实时记录而后对声速的数值进行有效的计算，最后将相同的强度等级和相同的测量距离的均值进行求出。其呈现出的结果为，在测量距离不断增长的情况下，测量的声速值也在逐步的降低，尤其是测量距离在80mm的时候，声速值的减少情况较为明显。在测量的距离高于800mm的时候，呈现出声速值降低的情况区域缓慢。因此在施工检测期间要充分的予以关注。

4.4 测试角度实验分析

在A的方位放置相应的换能器，同时在B和C以及D的位置依次放置相应的换能器，依次来进行平行的测量和对角的测量。在相应的数据结果显现后发现，一是K=Vd/Vp=4450/4357=1.021(Vd为对测波速；Vp为平波速)。二是对测波速和角测波速接近。三是平测法离散性大，标准差较对测法大。

5 结论

文章在对相应的研究后，并依照研究的结果汇总出以下的观点，一是使用超声回弹法对混凝土的强度进行检验后发现，骨料对其曲线的影响相对较小，但不同的水泥品种会对超声回弹产生相应的影响，因此要提前构建相应的曲线，以此来确保后期修正。二是对声速测量数值期间，设备的频率会产生相应的影响，并且呈现出在频率相对较高的情况下其测试的声速数值也就最高。所以，要全面的考虑设备频率对其的影响，同时尽可能的使用相同的设备。三是测量的距离对于声速会产生相应的影响，尤其是测量的距离在800mm的内，声速值的减低的状况相对较为明显。总体来讲，文章从主要的影响因素入手分析，其主要的目的为提出一种分析影响因素的方法，同时需要综合考虑各种影响因素以保证准确性和适用性。

[1]陈钢.超声回弹综合法检测修正的必要性分析[J].广州建筑,2015(5):55～59.

[2]孟凡深.无损测强主要影响因素的显著性分析[J].福建建材,2016(2):33～37.