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1、超声回弹综合法本讲稿第一页，共十六页一一.超声回弹综合法概述超声回弹综合法概述上世纪六十年代罗马尼亚的建筑及建筑经济科学研究院，率先提出采用超声回弹综合上世纪六十年代罗马尼亚的建筑及建筑经济科学研究院，率先提出采用超声回弹综合法对混凝土强度进行检测；法对混凝土强度进行检测；我国从我国从19761976年引进了这一方法，结合我国具体情况进行了大量试验，近年来，此方法在年引进了这一方法，结合我国具体情况进行了大量试验，近年来，此方法在结构质量检测中获得广泛应用。结构质量检测中获得广泛应用。19881988年制订了年制订了超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CE
2、CS 02CECS 02：8888）并投入试）并投入试行。行。20052005年由中国建筑科学研究院会同有关单位再次对年由中国建筑科学研究院会同有关单位再次对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技术规程技术规程进行了修订，（进行了修订，（CECS 02CECS 02：20052005简称简称综合法综合法）本本本本PPTPPTPPTPPT讲述的是综合法中的超声回弹法，并以（讲述的是综合法中的超声回弹法，并以（讲述的是综合法中的超声回弹法，并以（讲述的是综合法中的超声回弹法，并以（CECS 02CECS 02CECS 02CECS 02：2005200520052005简称简称
3、简称简称综合法综合法综合法综合法）为主导通过抽样比例）为主导通过抽样比例）为主导通过抽样比例）为主导通过抽样比例,测区选择、测点布置测区选择、测点布置测区选择、测点布置测区选择、测点布置,超声回弹值计算超声回弹值计算超声回弹值计算超声回弹值计算,强度推定，与其他行业标准比较，来实现提高超声回弹综合法现场检测精度的目强度推定，与其他行业标准比较，来实现提高超声回弹综合法现场检测精度的目强度推定，与其他行业标准比较，来实现提高超声回弹综合法现场检测精度的目强度推定，与其他行业标准比较，来实现提高超声回弹综合法现场检测精度的目的。的。的。的。综合法检测混凝土强度综合法检测混凝土强度采用两种或两种以上
4、的单一方法或参数（力采用两种或两种以上的单一方法或参数（力学的、物理的或声学的）联合测试混凝土强学的、物理的或声学的）联合测试混凝土强度的方法。以便从不同角度评价混凝土结构度的方法。以便从不同角度评价混凝土结构质量。质量。本讲稿第二页，共十六页二二.测试原理及设备测试原理及设备超超声声回回弹弹综综合合法法：采采用用超超声声仪仪和和回回弹弹仪仪，在在结结构构混混凝凝土土同同一一测测区区分分别别测测量量声声时时值值T T和和回回弹弹值值R R，然然后后用用已已建建立立起起来来的的测测强强公公式式推推算算该该测测区混凝土强度的一种方法。区混凝土强度的一种方法。超声回弹综合法仪器设备超声回弹综合法仪器
5、设备低频超声波检测仪低频超声波检测仪:声时最小分度值为声时最小分度值为0.1us；换能器换能器:频率为频率为50100kHz回弹仪：弹击锤冲击能量为回弹仪：弹击锤冲击能量为2.207J本讲稿第三页，共十六页三三.超声回弹综合法比单一超声法或超声回弹综合法比单一超声法或 回弹法的优点回弹法的优点回弹法：回弹法：回弹法：回弹法：设备简单、操作方便、测试迅速，设备简单、操作方便、测试迅速，设备简单、操作方便、测试迅速，设备简单、操作方便、测试迅速，检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现
6、场直接测定中使用较多。用，故在现场直接测定中使用较多。用，故在现场直接测定中使用较多。用，故在现场直接测定中使用较多。超声波检测法：超声波检测法：1 1 1 1简便、快速、无损，使用广泛；简便、快速、无损，使用广泛；简便、快速、无损，使用广泛；简便、快速、无损，使用广泛；2 2 2 2使用频率高，检测分辨率高；使用频率高，检测分辨率高；使用频率高，检测分辨率高；使用频率高，检测分辨率高；3 3 3 3重复或复核检测方便，重复性良好；重复或复核检测方便，重复性良好；重复或复核检测方便，重复性良好；重复或复核检测方便，重复性良好；4 4 4 4超声法可以检测混凝土结构内部均匀性超声法可以检测混凝土
7、结构内部均匀性超声法可以检测混凝土结构内部均匀性超声法可以检测混凝土结构内部均匀性的功能，有利于测强测缺结合。的功能，有利于测强测缺结合。的功能，有利于测强测缺结合。的功能，有利于测强测缺结合。但单一的测试法检测精度不高，影响准确度的因素较多但单一的测试法检测精度不高，影响准确度的因素较多1.1.龄期和含水率的影响龄期和含水率的影响 含水率大含水率大-声速高，回弹低声速高，回弹低 龄期长龄期长声速增长率下降，回弹提高（碳化增大）声速增长率下降，回弹提高（碳化增大）2.2.回弹法只反映表层砼弹性性能，对低强度砼回弹法不敏感；回弹法只反映表层砼弹性性能，对低强度砼回弹法不敏感；声速能反映全断面的弹
8、性性能，但对高强度砼声速随强度的变化幅度不大。声速能反映全断面的弹性性能，但对高强度砼声速随强度的变化幅度不大。3.3.在不同性能结构的混凝土中，超声法和回弹法产生的误差大多相反，可以相互抵消一些在不同性能结构的混凝土中，超声法和回弹法产生的误差大多相反，可以相互抵消一些不显著的误差不显著的误差。超声回弹综合法结合两者优点，减少龄期和含水率的影响超声回弹综合法结合两者优点，减少龄期和含水率的影响 能弥补相互不能弥补相互不足足,比较全面地反映结构混凝土的实际质量比较全面地反映结构混凝土的实际质量 提高测试精度提高测试精度本讲稿第四页，共十六页四四.抽样比例抽样比例中国工程建设标准化协会标准中国工
9、程建设标准化协会标准超声超声回弹综合法检测砼强度技术规程回弹综合法检测砼强度技术规程（CECS02CECS02：20052005）同批构件：构件抽样数不少于同批构件：构件抽样数不少于3030，且，且不少于不少于1010件件个构件组成样本个构件组成样本对小构件（对小构件（4.5m*0.3m4.5m*0.3m以下）测区数以下）测区数不少于不少于5 5个个单个构件：测区单个构件：测区不少于不少于1010个个网格面积宜为网格面积宜为400cm400cm2 2超声波测点每个测区超声波测点每个测区3 3个个回弹测点回弹测点1616个个本讲稿第五页，共十六页国家标准国家标准建筑结构检测技术标准建筑结构检测技
10、术标准（GB/T50344-2004)GB/T50344-2004)一般检测按照一般检测按照建筑结构检测技术标准建筑结构检测技术标准确定抽样最小样本点的个数确定抽样最小样本点的个数本讲稿第六页，共十六页五五.超声回弹测试超声回弹测试梁梁墙墙柱柱测区布置示意图测区布置示意图2 2.测区的布置测区的布置根据混凝土均匀性结构，选择测区根据混凝土均匀性结构，选择测区宜优先布置在浇注方向的相对侧面宜优先布置在浇注方向的相对侧面均匀分布，相距测区间距不大于均匀分布，相距测区间距不大于2m 2m 测区尺寸为测区尺寸为 400cm400cm2 21600cm1600cm2 2避开钢筋密集区和预埋铁件避开钢筋密
11、集区和预埋铁件测试面清洁、平整、干燥测试面清洁、平整、干燥不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢,并应避开蜂窝、麻面部位并应避开蜂窝、麻面部位 必要时，可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处必要时，可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦净残留粉尘并擦净残留粉尘 3.测试技术测试技术测试前搜集资料测试前搜集资料测试前仪器准备测试前仪器准备布置测区测点布置测区测点先进行回弹试验，后进行超声试验先进行回弹试验，后进行超声试验测区编号，数据记录，并记录测区位置测区编号，数据记录，并记录测区位置和外观质量情况和外观质量情况超声测点超声测点回弹测点回弹测点本讲稿第七页，共十
12、六页六六.测试时注意事项测试时注意事项1.1.测试前先进行预热，调零测试前先进行预热，调零2.2.优先对测或角测优先对测或角测3.3.数据稳定后读数数据稳定后读数4.4.超声测距测量精确至超声测距测量精确至1mm1mm超声测试超声测试1.1.垂直测试面测试垂直测试面测试2.2.回弹点均匀布置回弹点均匀布置,避开气孔或外露石子上避开气孔或外露石子上3.3.测点间距不宜小于测点间距不宜小于30mm30mm；距边缘或铁件不小于；距边缘或铁件不小于50mm50mm4.4.同一测点只应弹击一次，回弹值测读准确至同一测点只应弹击一次，回弹值测读准确至1 15.5.测试时应缓慢施压，准确读数，快速复位，记录
13、数据测试时应缓慢施压，准确读数，快速复位，记录数据回弹测试回弹测试提出几点有效避免误差，提高测试精度的方法提出几点有效避免误差，提高测试精度的方法1.在在040温度干燥状态下测试温度干燥状态下测试2.换能器实际和标称频率一致换能器实际和标称频率一致3.在同一高度首波下测试在同一高度首波下测试4.预测混凝土强度增长特性预测混凝土强度增长特性5.保证测试声时条件一致性保证测试声时条件一致性6.注意测试面选择及表面平整度注意测试面选择及表面平整度7.必要时进行碳化深度试验必要时进行碳化深度试验8.注意泵送混凝土强度修正注意泵送混凝土强度修正本讲稿第八页，共十六页协会标准（协会标准（CECS02：20
14、05）七七.测区超声回弹值计算测区超声回弹值计算非水平状态的修正非水平状态的修正浇筑顶面或底面的修正浇筑顶面或底面的修正计算测区回弹代表值计算测区回弹代表值:16 16个测点中剔除个测点中剔除3 3个较大值个较大值3 3个较小值后取平均个较小值后取平均回弹值的修正回弹值的修正 非水平状态的修正（角度修正）非水平状态的修正（角度修正）【回弹值精确至回弹值精确至5 5进行修正进行修正】浇筑顶面或底面的修正浇筑顶面或底面的修正计算测区声速代表值：计算测区声速代表值：计算计算3点平均点平均顶面或底面声速的修正顶面或底面声速的修正本讲稿第九页，共十六页八八.综合法测强曲线率定曲线综合法测强曲线率定曲线一
15、、测强曲线分类一、测强曲线分类 1 1 统一测强曲线（全国曲线）统一测强曲线（全国曲线）2 2 地区（部门）测强曲线地区（部门）测强曲线 3 3 专用测强曲线专用测强曲线二、测强曲线的建立方法二、测强曲线的建立方法二、测强曲线的建立方法二、测强曲线的建立方法 1 1 1 1 标准混凝土法：采用标准曲线然后用多个系数进行修正以确定混标准混凝土法：采用标准曲线然后用多个系数进行修正以确定混标准混凝土法：采用标准曲线然后用多个系数进行修正以确定混标准混凝土法：采用标准曲线然后用多个系数进行修正以确定混凝土强度；凝土强度；凝土强度；凝土强度；2 2 2 2 常用配合比（最佳配合比）法：根据所采用的配合
16、比，原材常用配合比（最佳配合比）法：根据所采用的配合比，原材常用配合比（最佳配合比）法：根据所采用的配合比，原材常用配合比（最佳配合比）法：根据所采用的配合比，原材料等制作多组测强曲线，确定混凝土强度。料等制作多组测强曲线，确定混凝土强度。料等制作多组测强曲线，确定混凝土强度。料等制作多组测强曲线，确定混凝土强度。本讲稿第十页，共十六页八八.综合法测强曲线率定曲线综合法测强曲线率定曲线 混凝土类型回弹仪类型 普通混凝土强度引气混凝土强度中型回弹仪重型回弹仪高强度回弹仪三三.全国统一强度率定全国统一强度率定全国统一强度率定全国统一强度率定当无专用和地区测强曲线时，可按以下混凝土抗压强度换算公式计
17、当无专用和地区测强曲线时，可按以下混凝土抗压强度换算公式计算算当粗骨料为碎石时当粗骨料为碎石时当粗骨料为卵石时当粗骨料为卵石时水运行业标准（水运行业标准（水运行业标准（水运行业标准（JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299）工程建设协会标准（工程建设协会标准（工程建设协会标准（工程建设协会标准（CECS02CECS02CECS02CECS02：2005200520052005）本讲稿第十一页，共十六页九九.强度的推定强度的推定协会标准协会标准协会标准协会标准超声回弹综合法检测超声回弹综合法检测超声回弹综合法检测超声回弹综合法检测砼强度技术规程砼强度技术规
18、程砼强度技术规程砼强度技术规程（CECS02CECS02CECS02CECS02：2005200520052005）1 1、测区强度换算值中出现、测区强度换算值中出现10.0Mpa10.0Mpa时，构件强度推定值时，构件强度推定值10.0Mpa10.0Mpa2 2、测区数、测区数1010个时，构件强度推定值取测区强度换算值的最小值个时，构件强度推定值取测区强度换算值的最小值3 3、测区数不小于、测区数不小于1010个或按批量检测时构件个或按批量检测时构件推定结果为一个确定的数值，评定时：推定结果为一个确定的数值，评定时：当推定值小于设计强度时，认为强度未达到要求当推定值小于设计强度时，认为强度
19、未达到要求 当推定值大于设计强度时，认为强度符合要求当推定值大于设计强度时，认为强度符合要求强度推定值强度推定值本讲稿第十二页，共十六页九九.强度的推定强度的推定协会标准协会标准协会标准协会标准超声回弹综合法检测砼超声回弹综合法检测砼超声回弹综合法检测砼超声回弹综合法检测砼强度技术规程强度技术规程强度技术规程强度技术规程（CECS02CECS02CECS02CECS02：2005200520052005）工程实例：工程实例：某工程的混凝土立柱，断面某工程的混凝土立柱，断面350mm*350mm，设计强度等级设计强度等级C30用综合法检测立柱混凝土强度构件平均强度用综合法检测立柱混凝土强度构件平
20、均强度m=36.1MPa,标准差标准差s=3.47MPa5.50Mpa 符合批构件条件符合批构件条件强度推定值强度推定值=m-1.645s=30.4MPa达到混凝土设计强度等级达到混凝土设计强度等级C30测区12345678910测区推定强度32.734.132.340.536.63842.835.533.236对批量构件离散的限制：对批量构件离散的限制：1 1、强度平均值强度平均值m25.0Mpa,标准差标准差s4.50Mpa2 2、强度平均值、强度平均值m=25.050.0Mpa,标准差标准差sm50.0Mpa,标准差标准差s6.50Mpa否则，按单个构件进行推定否则，按单个构件进行推定本
21、讲稿第十三页，共十六页九九.强度的推定强度的推定水运行业标准水运行业标准水运行业标准水运行业标准港口工程混凝土非港口工程混凝土非港口工程混凝土非港口工程混凝土非破损检测技术规程破损检测技术规程破损检测技术规程破损检测技术规程（JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299）1 1验收批判定，当测区数验收批判定，当测区数n5n5时，能同时满足以下公式，可判为合时，能同时满足以下公式，可判为合格，反之为不合格格，反之为不合格2 2单个构件判定，当测区数为单个构件判定，当测区数为3434个时，能同时满足以下公式，可判个时，能同时满足以下公式，可判为合格，反之为不合格
22、为合格，反之为不合格3 3当验收批或单个构件判定为不合格时，采用取芯法修正当验收批或单个构件判定为不合格时，采用取芯法修正本讲稿第十四页，共十六页十十.钻芯法对强度的修正钻芯法对强度的修正中国工程建设标准化协会标准（中国工程建设标准化协会标准（中国工程建设标准化协会标准（中国工程建设标准化协会标准（CECS02CECS02CECS02CECS02：2005200520052005）当结构所用材料与选用的测强曲线有较大差异时当结构所用材料与选用的测强曲线有较大差异时当混凝土的内外质量有明显差异时当混凝土的内外质量有明显差异时当混凝土抗压强度超过当混凝土抗压强度超过101070MP70MP的范围的
23、范围当混凝土龄期超过当混凝土龄期超过7 720002000天范围时天范围时可采用钻芯法抗压强度进行修正可采用钻芯法抗压强度进行修正修正用试件数量不少于修正用试件数量不少于4 4个，个，当采用小芯样试件时，芯样数量宜适当增加当采用小芯样试件时，芯样数量宜适当增加,钻芯位置应与综合法测强的某个测区重合钻芯位置应与综合法测强的某个测区重合水运行业标准水运行业标准水运行业标准水运行业标准（JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299JTJ/T27299）当验收批或单个构件被判定为不合格时，可用取芯法进行复验，即在非当验收批或单个构件被判定为不合格时，可用取芯法进行复验，即在非破损方法推定的测区强度平均值的邻近测区内钻取芯样抗压试件，钻取破损方法推定的测区强度平均值的邻近测区内钻取芯样抗压试件，钻取芯样数量不宜少于芯样数量不宜少于5个个本讲稿第十五页，共十六页本讲稿第十六页，共十六页