超声脉冲检测技术(第五章综合法测强).ppt

超声－回弹综合法检测混凝土抗压强度,编写：管钧 北京智搏联科技有限公司 Tel:010-51290405、51290406 13601081515 Email:gj@ ,超声－回弹综合法检测混凝土抗压强度,,,●混凝土强度无破损检测方法 回弹法，钻芯法，拔出法，射钉法，贯入针法，超声法，超声－回弹综合法 ●超声法及超声回弹综合法的优点： （1）不破损结构物； （2）可探测结构物内部情况而不仅仅是表面，测试精度较高超声－回弹综合法检测混凝土抗压强度 第一节 基本原理及特点,,,一、方法构成 超声法＋回弹法 二、原理 1.超声 2.回弹,超声波声速,弹性性质 材料成分 内部结构,,,混凝土强度,,回弹值,表面硬度 弹性性质,,,混凝土强度,,二、3.特点,,,①减少龄期及含水率的影响 龄期长 碳化深度增加 回弹值大、声速小 含水率高 回弹值下降、声速上升 因此上述因素的综合影响较小，减少了修正操作 ②弥补两种方法的相互不足 回弹法 混凝土表面，超声法 整个断面 超声法 高强区变化小，回弹法 低强区小 ③提高测试精度,,,,,,,,第二节 影响因素 一、骨料的影响（种类，粒径，含量）,1.种类：骨料占混凝土组份75%，石子的声速对混凝土的声速有决定性的影响。

在相同配比的情况卵石混凝土的强度比碎石的低 原因：骨料表面状况决定了胶结情况一、骨料的影响（种类，粒径，含量）,2.粒径：粒径大→声速增高二、钢筋的影响 1.垂直钢筋,钢筋直径和Ls，混凝土和钢筋的声速分别为Vc和Vs则 由表可以得出修正系数 一般尽量避开,二、钢筋的影响 2.平行钢筋,得出因钢筋折线时间,全部经混凝土时间t1＝L/Vc 若t1t2则钢筋影响无 一般超声测线离开钢筋大于1/8～1/6测距时一影响可忽略 影响测点布置,三、横向尺寸的影响,声学理论→无限体纵波声速→薄板波速→杆件波速,三、横向尺寸的影响,横向尺寸效应决定了：换能器频率与测距的选择四、其它影响（龄期、含水、外加剂、测试面）,1.龄期：龄期长→碳化深度↑→回弹值↑ 声速值↓，二者抵消；测量值仍偏高 2.含水率：含水率高→回弹值↓，声速↑干燥测试 4.测试面：底面和表面的回弹值、声速值与侧面不相同修正方法：,四、其它影响（龄期、含水、外加剂、测试面）,第二节结构构件的基本类型及现场测试技术 一、结构及构件的基本类型,1.房屋结构及其构件 砖混结构、框架结构、框剪结构 桩、梁、板、柱、墙,2.桥梁结构及其构件 桩、墩柱、承台、梁、板 应了解上述构件的构造。

二、现场测试技术,1.了解工程、施工信息及检测目的 ①工程、建设、设计、施工、监理、监督单位名称 ②结构类型、被测构件类型、强度等级编号、图纸 ③水泥、砂、粗骨料、外加剂、掺合料、配合比 ④模板、施工、养护即成型日期； ⑤检测原因、检测目的、现存质量问题,2.构件的选择、测区的布置及处理,①批处理测试条件 强度相同；原材料、配合比、成型工艺、养护条件、龄期基本相同；构件类型相同 抽样原则：30%构件总数，且不少于10个 ②测区布置 测区宜避开钢筋密集区和预埋铁件 测区应清洁平整，清除粉尘杂物 测点对应的两个面应保持测距为最短 测区应标明编号2. ①测区布置,●在结构物相对的两面布置测区测区为20×20cm的方格，均匀分布在构件表面，两面相对 ●一个构件的测区总数不少于10对，且间距不大于2m ●长度小于等于2m的构件，测区不少于3个换能器耦和良好 发射和接受换能器轴线重合、且垂直于测试面； 声速按下式计算：,每个测区的对应测试面各弹击8个回弹测试点，应均匀分布，避开外露石子和钢筋，避开蜂窝、麻面、模板缝等 每个测区布置3个超声测点2. ①测点布置及测量,综合法测强规程（CECS02:2005） 超声波角测、平测和声速计算方法,超声波角测,当结构或构件被测部位只有两个相邻表面可供检测时，可采用角测方法测量混凝土中声速 。

布置超声角测点时，换能器中心与构件边缘的距离、不宜小于200mm,,,,,,综合法测强规程（CECS02:2005） 超声波角测、平测和声速计算方法,超声波平测,结构或构件被测部位只有一个表面可供检测时，可采用平测方法测量混凝土中声速每个测区布置3个测点 布置超声平测点时，宜使发射和接收换能器的连线与附近钢筋轴线成40～50º，超声测距 宜采用350～450mm,,,,,,,综合法测强规程（CECS02:2005） 超声波角测、平测和声速计算方法,超声波平测,宜采用同一构件的对测声速与平测声速之比求得修正系数，对平测声速进行修正 当被测结构或构件不具备对测与平测的对比条件时，宜选取有代表性的部位，以测距200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm，逐点测读相应声时值，用回归分析方法求出直线方程l=a+bt以回归系数b代替对测声速,,,,,,,平测时，修正后的混凝土中声速代表值,,,超声测试面的声速修正系数，顶面平测 =1.05，底面平测 =0.95,综合法测强规程（CECS02:2005） 结构混凝土强度推定,优先采用专用或地区测强曲线换算 芯样或同条件试件修正 推定方法,当结构或构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0MPa的值时,该构件的混凝土抗压强度推定值取小于10MPa 。

当结构或构件中测区数少于10个时 当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时,,,,,,,,,,,,二、综合法测试数据处理 1.测区强度计算：,●回弹值：计算每一个测区的平均回弹值 对平均回弹值进行角度或测试面修正 ●声速计算：计算每一个测区的平均回弹值 对平均回弹值进行角度或测试面修正 ●测区强度换算值：按所使用的测强公式计算 ●修正：用同条件试块或实体钻取芯样进行修正2.推定强度,,●单个构件：各测区中的最小强度值为推定强度●同批构件：各构件强度平均值mf减去均方差Sf的 1.645倍二、综合法测试数据处理,批推定强度 (注意事项),,1.当同批构件强度标准差过大时，直接取各构件最小测区强度值的平均值2.同批构件设计标号小于或等于C20时，若标准差Sf大于 4.5(MPa)，应全部按单个构件给出强度 3.同批构件设计标号大C20时，若标准差Sf大于 5.5(MPa)，应全部按单个构件给出强度综合法测强规程（CECS02:2005） 主要修订内容,规定了混凝土回弹仪的检定方法应按照国家现行标准《混凝土回弹仪（JJG 817）》执行 增加了超声波角测、平测及其声速计算方法 扩大了测强曲线的适用范围 改变了构件混凝土强度的推定方法,测强曲线的强度换算公式的形式没有变化，但各系数发生了变化 新规程的强度换算适用于龄期为7~2000天，强度为10~70MPa的普通混凝土；而旧规程的强度换算仅适用于龄期为7~730天，强度为10~50MPa的普通混凝土,,,,,,,,,,,,,ZBL-U5系列超声仪的使用 超声仪的组成及功用,,,,,,,,,,,●超声回弹综合法测强 ●超声法检测混凝土缺陷 ●声波透射法检测基桩完整性 ●一发双收测井及岩土工程检测,超声仪基本工作原理框图,超声仪基本工作原理示意图,主机发射高压脉冲至发射换能器，发射换能器将电能转换位声能传入被测结构，接收换能器将接收到的声波信号转换为电信号被主机系统采集，声波在传播过程中携带了大量被测介质的声参量信息，由于声参量与被测介质的性质具有一定的相关性，通过对接收信号进行分析处理可以对被测介质的性能进行评价。

ZBL-U5系列超声仪的使用 测试前的准备,开始综合法测强,,,,,,,,,ZBL-U5系列超声仪的使用 工程参数的设置,工程 构件 测距 区数 点数 规程 方式 通道,,,,,,,,,,,,,ZBL-U5系列超声仪的使用 文件管理,改变当前操作选项 改变当前工程 改变当前构件 查看已测构件的数据 删除某个已经存在的工程、构件,,,,,,,,,,,,ZBL-U5系列超声仪的使用 开始测试,,,,,,,,,,,,调零 声参量的测读 查看数据 复测 修改测距,ZBL-U5系列超声仪的使用 声参量的测读,波形操作 自动判读 手动判读,,,,,,,,,,,,,调整增益 噪声区宽度的调整 调整基线 移动动态波形 拉伸/压缩静态波形 快速采样状态,ZBL-U5系列超声仪的使用 数据查看及复测,查看测试数据 手动测读 复测,,,,,,,,,,,,,曲线区的左侧显示的是幅度曲线，右侧显示的是声速曲线，蓝色代表该区域声速、幅度正常，红色表示该区域声速、幅度存在异常，红色区域越大表示异常现象越严重 高于平均值的数据为正常值，低于平均值的数据为异常值,按+、－键移动曲线区的游标到目标测点 按游标键在波形区插入游标 按、 、、键移动声时、幅度游标 按存储键保存人工判读结果,将曲线区的游标移动至需要重新测试的测点，同时将换能器耦合到该点 进入复测状态，此时参数区显示复测的第一个测点，逐点测试并保存，直到取消复测状态或复测完所有的测点,ZBL-U5系列超声仪的使用 分析处理,分析参数设置 输入回弹值 打印输出,,,,,,,,,,,,,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件,文件 编辑 查看 处理 工具 帮助,,,,,,,,,,,,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件——文件菜单,打开 保存 另存为 导出文本文件 生成位图 合并文件 读入回弹数据 导出回弹数据,,,,,,,,,,,,,打印 打印预览 打印设置 退出,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件——编辑菜单,无效/有效构件 移除构件 添加构件 声时修正 测距修正 回弹值,,,,,,,,,,,,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件——查看菜单,采样参数 超声数据 回弹数据 构件列表 波列视图 批处理结果 单件强度分布 批构件强度分布 工具栏 状态栏,,,,,,,,,,,,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件——查看菜单,采样参数 超声数据 回弹数据 构件列表 波列视图 批处理结果 单件强度分布 批构件强度分布 工具栏 状态栏,,,,,,,,,,,,,Windows平台分析处理软件 数据处理软件——处理菜单,设置工程信息 设置计算参数 单件处理 批处理 幅值谱,,,,,,,,,,,,,,Windows平台工具软件 ——生成检测报告,,,,,,,,,,,,,注意事项,数据文件、报告文件是必须输入的。

报告文件名（默认为与最后一个数据文件名相同）必须带有扩展名“.doc” 当报告文件已经存在，则按生成报告钮后，会询问“是否覆盖？”，回答是，则覆盖，覆盖后原来的文件将丢失并无法恢复；回答否，则要求用户重新输入新名称 各种格式的报告在形式上有所差别，但在内容上基本相同 只可选择一个数据文件 自动生成报告过程中不要对计算机进行其他操作，否则可能会造成异常现象 在数据文件列表框中的某文件上双击鼠标左键，则将此文件从列表中移除Windows平台工具软件 ——图形打印,选择图形文件 设置打印参数 开始打印,,,,,,,,,,,,,用于成批打印输出各种格式（包括BMP、JPG、GIF、TIFF、WMF、EMF、ICO等）图形文件,,某桥梁的上部结构为一跨简支预制T梁，基础工程采用钢筋混凝土灌注桩接承台T梁长16m，腹板高度1.0m，设计混凝土强度等级为C30，粗骨料为碎石 当预制T梁安装完毕，发现腹板上出现多条竖向裂缝，,三、工程实例,为找出裂缝产生的原因，检测的内容之一为用超声回弹综合法对该梁混凝土的抗压强度进行检测 在腹板中线附近沿梁长方向均布10个测区，测试数据及结果如下：,,三、工程实例,。