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1、超声回弹综合法检测混凝土强度第1页，本讲稿共89页超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程CECS02：2005第2页，本讲稿共89页目录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第3页，本讲稿共89页1 总则1.0.1 1.0.1 为了统一采用中型回弹仪、混凝土超声波检测仪综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，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，制定做到技术先进、安全可靠、经济合理、方便使用，制定本规程。本规程。超
2、声波在混凝土中传播时，其传播速度与强度成正相关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。换算即可得到混凝土的强度。强度强度混凝土密实度混凝土密实度超声波速超声波速第4页，本讲稿共89页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
3、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。第5页，本讲稿共89页1 总则 抗压强度抗压强度超声波传播速度超声波传播速度 高高 快快 低低 慢慢 超声波超声波弹性性质弹性性质(内部构造内部构造)回弹值回弹值塑性性质塑性性质(表面表面3cm3cm厚度状态厚度状态)第6页，本讲稿共89页1 总则超声法检测难够反应混凝土内部密实情况，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；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
4、土内部密实度，因此二者结合避免了彼此的缺点，却有很多的缺点，却有很多优点优点。减少龄期和含水率的影响减少龄期和含水率的影响弥补相互不足。弥补相互不足。提高测试精度提高测试精度 第7页，本讲稿共89页1 总则发展发展u19661966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了相关技术规程 u我国于我国于19761976年引进年引进u超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程（CECS02CECS02：8888）u超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规程超声回弹法综合法检测混凝土强度技术规
5、程（CECS02CECS02：20052005）山东省山东省u超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程（DBJ14-DBJ14-BG5-99BG5-99）u超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程超声回弹法综合法检测混凝土抗压强度技术规程（DBJ14-027-2004DBJ14-027-2004）第8页，本讲稿共89页1 总则回弹仪回弹仪系标准状态下弹击锤冲击能量为系标准状态下弹击锤冲击能量为2.207J2.207J，示值系统为指针直读式或数字显示与指，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。针直读一致的数字式回弹仪。低频低频超
6、声波检测仪超声波检测仪系指工作频率范围为系指工作频率范围为10-10-500kHz500kHz的模拟式、数字式低频超声仪。的模拟式、数字式低频超声仪。普通混凝土普通混凝土系指密度为系指密度为2400kg/m2400kg/m3 3左右的混凝左右的混凝土。土。第9页，本讲稿共89页1 总则1.0.2 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，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。
7、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混凝土结构工程施工质量验收规范工程施工质量验收规范GB 50204GB 50204和和混凝土强度检验评定标混凝土强度检验评定标准准GBJ 107GBJ 107的规定，采用标准试件的抗压强度来检验混凝土的强度的规定，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。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下列情况可按本规程的规定对结构或构件的混凝
8、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：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）的混凝土强度时对使用中的结构需要检测届时（现龄期）的混凝土强度时第10页，本讲稿共89页1 总则1.0.3 1.0.3 本规程不适用于检测因冻害、化学侵蚀、水灾、高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。温等已造成表面疏松、剥落的混凝土。本规程适用于密度为本规程适用于密度为2400kg/
9、m2400kg/m3 3，左右的结构混凝土。不，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，但可采用此时，直接按本规程方法检测已不适用，但可采用钻芯法钻芯法来检测。来检测。第11页，本讲稿共89页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性
10、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，并持测的人员，应通过专门的技术培训，并持有相应的资质证书。有相应的资质证书。第12页，本讲稿共89页1 总则1.0.5 1.0.5 采用超声回弹综合法检测及推定混凝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。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，如施工凡本规程涉及的其他有关方面问
11、题，如施工现场测试、高空作业、现场用电等，均应现场测试、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。遵守国家现行有关强制性标准的规定。第13页，本讲稿共89页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：250450kg/m3 不显著不处理细骨料（砂子）品种即砂率山砂、特细砂、中砂：2840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520mm、525mm、540mm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
12、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。返回目录第14页，本讲稿共89页2 术语、符号2.1 2.1 术语术语2.1.1 2.1.1 检测单元检测单元detective elementdetective element按照检测要求确定的混凝土结构的组成单元。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
13、构，是指按各关于检测单元，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、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。板、柱、墙等结构单元。对于铁路、公路的桥梁、桥墩，可将整棍桥梁对于铁路、公路的桥梁、桥墩，可将整棍桥梁(墩墩)视为一个检测单元。视为一个检测单元。第15页，本讲稿共89页2 术语、符号2.1.2 2.1.2 测区测区detecting regiondetecting region在进行结构或构件混凝土强度检测时确定的在进行结构或构件混凝土强度检测时确定的检测区域。检测区域。布置测区时，需要考虑分段浇筑的龄期，均布置测区时，需要考虑分段浇筑的龄期，
14、均匀布置，且每个单元设匀布置，且每个单元设1010个以上测区。对于个以上测区。对于大体积混凝土结构，可按混凝土体积、混大体积混凝土结构，可按混凝土体积、混凝土龄期等，均匀布置测区，且每个单元凝土龄期等，均匀布置测区，且每个单元设设1010个以上测区。个以上测区。第16页，本讲稿共89页2 术语、符号2.1.3 测点detecting point测区内的检测点。2.1.4 超声回弹综合法ultrasonic-rebound combined method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
15、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。第17页，本讲稿共89页2 术语、符号2.1.5 2.1.5 超声波速度超声波速度velocity of ultrasonic velocity of ultrasonic wavewave在混凝土中，超声脉冲波单位时间内的传播在混凝土中，超声脉冲波单位时间内的传播距离。距离。2.1.6 2.1.6 波幅波幅amplitude of waveamplitude of wave超声脉冲波通过混凝土被换能器接收后，由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。超声波检测仪显示的首波信号的幅度。第
16、18页，本讲稿共89页2 术语、符号2.1.7 2.1.7 测区混凝土抗压强度换算值测区混凝土抗压强度换算值conversion value conversion value for the compression strength of concrete at for the compression strength of concrete at detecting regiondetecting region根据测区混凝土中的声速代表值和回弹仪代表值，通过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测强曲线换算所得的该测区现龄期现龄期混凝土的抗压强度值。混凝土的
17、抗压强度值。2.1.8 2.1.8 混凝土抗压强度推定值混凝土抗压强度推定值inferable value for inferable value for compression strength of concretecompression strength of concrete根据测区混凝土抗压强度换算值推定的结构或构件中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现龄期混凝土的抗压强度值混凝土的抗压强度值.第19页，本讲稿共89页2 术语、符号2.2 主要符号第20页，本讲稿共89页2 术语、符号第21页，本讲稿共89页2 术语、符号返回目录第22页，本讲稿共89页3 回弹仪3
18、.1 3.1 一般规定一般规定3.1.1 3.1.1 所采用的回弹仪应符合国家计量检定规程所采用的回弹仪应符合国家计量检定规程混凝土回弹仪混凝土回弹仪JJG 817JJG 817的要求，并通过技术鉴定，必须具有产品合格证和检的要求，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定证，并应具有中国计量器具制造CMCCMC许可证标志。许可证标志。3.1.2 3.1.2 所采用的回弹仪应符合下列标准状态的要求所采用的回弹仪应符合下列标准状态的要求:1 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应为2.20
19、7J;2.207J;2 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，针滑块刻线应置于，00”处处;3 3 在在 洛洛 氏硬度氏硬度HRCHRC为为6060士士2 2的钢砧上，回弹仪的率定值为的钢砧上，回弹仪的率定值为8080士士2020。3.1.3 3.1.3 回弹仪伸用时，环境温度应为回弹仪伸用时，环境温度应为-4-4-40-40。与与JGJ/T23JGJ/T23基本一致。基本一致。第23页，本讲稿共89页3 回弹仪3.2 检定要求检定要求3.2.1回弹仪有下列情况之一时，应经检定单回弹仪有下列
20、情况之一时，应经检定单位检定后方可使：位检定后方可使：1 新回弹仪启用前新回弹仪启用前2 超过检定有效期。超过检定有效期。3 累计弹击次数超过累计弹击次数超过6000次。次。4 经常规保养后，钢砧率定值不合格。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。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；第24页，本讲稿共89页3 回弹仪3.2.23.2.2回弹仪应由有资格的检定单位按照现行国家计量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检定规程混凝土回弹仪混凝土回弹仪JJG 817JJG 817的规定进行检定。的规定进行检定。3.2.3
21、 3.2.3 在下列情况之一时，回弹仪应在钢砧上进行率定在下列情况之一时，回弹仪应在钢砧上进行率定试验试验;1 1 回弹仪当天使用前、后。回弹仪当天使用前、后。2 2 测试过程中对回弹仪性能有怀疑时。测试过程中对回弹仪性能有怀疑时。当回弹仪率定值不在当回弹仪率定值不在8080士士2 2范围内时，应按本规程范围内时，应按本规程3.3 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。率定仍达不到要求，则应送检定单位检定。第25页，本讲稿共89页3 回弹仪3.2.4 3.2.4 回弹仪率定试验宜在干燥、
22、室温回弹仪率定试验宜在干燥、室温5-5-3535条件下进行。率定时，钢砧应稳固地条件下进行。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，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，每次宜旋转均值。弹击杆应分三次旋转，每次宜旋转9090。每旋转一次弹击杆，率定平均值应。每旋转一次弹击杆，率定平均值应为为8080士士2020。增加对钢砧的要求：钢砧表面应干燥、清增加对钢砧的要求：钢砧表面应干燥、清洁洁分四次旋转。分四次旋转。第26页，本讲稿共89页3 回弹仪3.3 3.3 维护保养维护保养3.3.
23、1 3.3.1 回弹仪有下列情况之一时，应进行常回弹仪有下列情况之一时，应进行常规保养规保养:1 1 弹击超过弹击超过20002000次。次。2 2 对检测值有怀疑时。对检测值有怀疑时。3 3 钢钢 砧上的率定值不符合要求。砧上的率定值不符合要求。第27页，本讲稿共89页3 回弹仪3.3.2 3.3.2 回弹仪的常规保养应符合下列规定回弹仪的常规保养应符合下列规定:1 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出弹击拉簧和拉簧座;2 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清洗机芯各零
24、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得抹油;3 3 清理机壳内壁，卸下刻度尺，并检查指针，其摩擦力应为清理机壳内壁，卸下刻度尺，并检查指针，其摩擦力应为0.50.5一一0.8N;0.8N;4 4 不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝;5 5 不得自制或更换零部件不得自制或更换零部件;6 6 保养后按本规程保养后按本规程3.2.4 3.2.4 条的要求进行率定试验。条的要求进行率定试验。4 4 对于数字回弹仪，还应按产品要求的维护程序进行
25、维护。对于数字回弹仪，还应按产品要求的维护程序进行维护。5 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；部件；第28页，本讲稿共89页3 回弹仪3.3.3 3.3.3 回弹仪使用完毕后，应使弹击杆伸出回弹仪使用完毕后，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，用按钮锁住机芯，将回弹仪装人仪器箱
26、，平放在干燥阴凉处。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。当数字式回弹仪长期不用时，应取出电池。返回目录第29页，本讲稿共89页电源开关电源开关精调精调细调细调扫描宽度扫描宽度粗调粗调微调微调调零调零手动手动自动自动收收发发增增 益益发射电压发射电压0 1 2 3 4 5 6 7 8 9010203040506070衰减衰减dB0.5发射波发射波数码显示数码显示(传输时间传输时间 s)计数计数 s0.5接收波接收波光标光标第30页，本讲稿共89页第31页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.1 一般规定一般规定4.1.1 4.1.1 所采用的混凝土超声检测仪应通过技术鉴
27、定，必须具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。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性能应符合现行行业标准混凝土超声波检测仪混凝土超声波检测仪)HJG/T)HJG/T 50045004的规定。为了确保测试数据的可靠性，无论使用哪的规定。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，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并具有产品合格证和仪器检定证。超声波检测仪
28、送计量单位进行检定后，有效期为一年。单位进行检定后，有效期为一年。第32页，本讲稿共89页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第33页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器模拟式检测仪的特点：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
29、读脉冲波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，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，读取衰减器的是通过人工调节，读取衰减器的“dBdB数或数或首波高度首波高度“格格”数。数。第34页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器数字式的特点：数字式的特点：将所接收的信号经高速将所接收的信号经高速A/DA/D转换为离散的数转换为离散的数字量并直接输人计算机，通过相关软件进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、波幅和主频行分析处理，自动读取声时、波幅和主频值并显
30、示于仪器屏幕上。具有对数字信号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。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（对于超声检测仪，先提出共性要求（4.1.34.1.3、4.1.44.1.4条）如何分别提出各自的要求（条）如何分别提出各自的要求（4.1.54.1.5、4.1.64.1.6条）。条）。第35页，本讲稿共89页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（超声波检测仪应符合下列通用技术要求（4.1.3、4.1.4条）：条）：混凝土超声波检测仪应通过技术鉴定，必须具有产混凝土超声波检测仪应通过技术鉴定，必须具有产品合
31、格证和检定证，符合现行行业标准品合格证和检定证，符合现行行业标准混凝土超混凝土超声波检测仪声波检测仪（JG/T5004JG/T5004）的要求，并在检定有效）的要求，并在检定有效期内使用。期内使用。混凝土强度检测主要利用超声波传播速度，获得可靠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，为的声速值是靠准确测量声时和声传播路程。因此，为了准确测量声时，超声仪了准确测量声时，超声仪应具有波形清晰、显示稳定应具有波形清晰、显示稳定的示波装置的示波装置。第36页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器声时最小分度是声时测量精度的决定因素，声时最小分度是声时
32、测量精度的决定因素，因此因此超声检测仪声时最小分度值应为超声检测仪声时最小分度值应为0.ls0.ls。由于不同首波高度下测量的声时值存在一由于不同首波高度下测量的声时值存在一定差异，在声时测量中宜采用衰减器先将定差异，在声时测量中宜采用衰减器先将首波调至一定高度后再进行测读，因此应首波调至一定高度后再进行测读，因此应具有最小分度值为具有最小分度值为1dB1dB的信号幅度调整系统的信号幅度调整系统。第37页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器仪器接收放大器的频响范围应与混凝土超声检测中所仪器接收放大器的频响范围应与混凝土超声检测中所采用的换能器的频率相适应，采用的换能器的频率相适应，接收放大
33、器频响范围接收放大器频响范围1010500kHz500kHz，总增益不小于，总增益不小于80dB80dB；对仪器不能单纯追；对仪器不能单纯追求接收放大器的增益，应同时考虑其噪声水平，采用求接收放大器的增益，应同时考虑其噪声水平，采用接接收灵敏度收灵敏度(信噪比信噪比3 3：1 1时时)不大于不大于50V50V，可以直观地反，可以直观地反映出仪器的真实测试灵敏度。映出仪器的真实测试灵敏度。电源电压波动范围在标称值电源电压波动范围在标称值10%10%情况下能正常工作情况下能正常工作。连续正常工作时间不少于连续正常工作时间不少于4h4h。第38页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.1.5 4
34、.1.5 模拟式超声波检测仪还应满足下列要求模拟式超声波检测仪还应满足下列要求:1 1 具有手动游标和自动整形两种声时测读功能具有手动游标和自动整形两种声时测读功能;自动整形声时读数功能一般仅能适应强信号、弱噪声条件。当信号较自动整形声时读数功能一般仅能适应强信号、弱噪声条件。当信号较弱或信噪比较低时，自动整形读取的声时偏大甚至丢波，会造成弱或信噪比较低时，自动整形读取的声时偏大甚至丢波，会造成很大的测试误差，应谨慎使用。因此必须具备手动游标读数功能，很大的测试误差，应谨慎使用。因此必须具备手动游标读数功能，以便准确判读首波声时。以便准确判读首波声时。2 2 数字显示稳定，声时调节在数字显示稳
35、定，声时调节在20-30s20-30s范围内，连续静置范围内，连续静置lhlh数字数字变化不超过士变化不超过士0.2 s0.2 s。数码显示的稳定性是准确测量声时的基础。现场测试时一般要求仪器数码显示的稳定性是准确测量声时的基础。现场测试时一般要求仪器连续工作连续工作4h以上，在此工作期间，仪器性能必须保持一定的稳定以上，在此工作期间，仪器性能必须保持一定的稳定性。性。第39页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.1.6 4.1.6 数字式超声波检测仪还应满足下列要求数字式超声波检测仪还应满足下列要求:1 1 具有采集、储存数字信号并进行数据处理的功能具有采集、储存数字信号并进行数据处理
36、的功能;2 2 具有手动游标测读和自动测读两种方式。当自动测读时，在同具有手动游标测读和自动测读两种方式。当自动测读时，在同一测试条件下，在一测试条件下，在1h1h内每内每5min5min测读一次声时值的差异不超过士测读一次声时值的差异不超过士0.2s;0.2s;数字式仪器以采用自动判读为主，在大距离测试或信噪比极低数字式仪器以采用自动判读为主，在大距离测试或信噪比极低的情况下，需要用手动游标读数。的情况下，需要用手动游标读数。重复性越好，说明声时读数越准确可靠，故应建立一个声时测重复性越好，说明声时读数越准确可靠，故应建立一个声时测量重复性的检查方法。在重复测试中，首波起始点的样本偏量重复性
37、的检查方法。在重复测试中，首波起始点的样本偏差点数乘以样本时间间隔，即为声时读数的差异。差点数乘以样本时间间隔，即为声时读数的差异。3 3 自自 动动 测读时，在显示器的接收波形上，有光标指示声时的测读位测读时，在显示器的接收波形上，有光标指示声时的测读位置。置。可及时检查自动读数是否有误可及时检查自动读数是否有误。第40页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器综合法采用的超声检测仪由电子元器件组成，检测环境和测试条件如不满足检测要求，就会带来测试偏差。当环境温度低于0时，混凝土中的自由水结冰，体积增大，可导致声速值偏高而产生较大测试误差。当环境温度高于40时，超过了仪器例行的使用温度，因电
38、子元件性能改变，也会产生测试误差。故超声波检测仪器使用时，环境超声波检测仪器使用时，环境温度应为温度应为0 04040（4.1.74.1.7条）条）。第41页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.2 4.2 换能器技术要求换能器技术要求4.2.1 4.2.1 换能器的工作频率宜在换能器的工作频率宜在5050100kHz100kHz范围内。范围内。这是因为大量的试验表明，由于超声脉冲波的频散效应，采用不同频这是因为大量的试验表明，由于超声脉冲波的频散效应，采用不同频率换能器测量的混凝土中声速有所不同，且声速有随换能器频率增高率换能器测量的混凝土中声速有所不同，且声速有随换能器频率增高而增大
39、的趋势，而当换能器工作频率而增大的趋势，而当换能器工作频率5050100kHz100kHz时，所测声速偏差时，所测声速偏差较小。较小。4.2.2 4.2.2 换能器的实测主频与标称频率相差不应超过换能器的实测主频与标称频率相差不应超过10%10%。换能器的实际频率与标称频率应尽量一致，若实际频率与标称换能器的实际频率与标称频率应尽量一致，若实际频率与标称频率差异过大，则测读的声时值会产生较大误差，以致测出的频率差异过大，则测读的声时值会产生较大误差，以致测出的声速值难以反映混凝土的真实强度，因此要求换能器的实测主声速值难以反映混凝土的真实强度，因此要求换能器的实测主频与标称频率不能差异过大，即
40、不超过频与标称频率不能差异过大，即不超过10%10%。第42页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.3 校准和保养校准和保养校准（校准（校准（校准（4.3.14.3.1）：在常温下空气中的声速值除了随温度变化：在常温下空气中的声速值除了随温度变化而有一定变化外，受其他因素的影响很小。因此，而有一定变化外，受其他因素的影响很小。因此，用测用测量空气中声速的方法定期检验仪器性能，是一种简量空气中声速的方法定期检验仪器性能，是一种简单易行的方法单易行的方法。检验仪器的计时机构是否可靠检验仪器的计时机构是否可靠验证了仪器操作者的声时读取方法是否正确，验证了仪器操作者的声时读取方法是否正确，因此超
41、声波检测仪的计量检验应按因此超声波检测仪的计量检验应按“时时-距距”法实测空气法实测空气声速，并与计算值比较。声速，并与计算值比较。第43页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器测试步骤：测试步骤：取常用平面换能器一对，接于超声波仪器上，开机预取常用平面换能器一对，接于超声波仪器上，开机预热热10min。在空气中将两个换能器的辐射面对准，依次改变两个换能在空气中将两个换能器的辐射面对准，依次改变两个换能器辐射面之间的距离器辐射面之间的距离(如如50、60、70、80、90、100、110、120mm)，在保持首波幅度一致的条件下，在保持首波幅度一致的条件下，读取各间距所对应的声时值读取各间距
42、所对应的声时值t1、t2、tn。同时测量。同时测量空气温度空气温度Tk，精确至，精确至0.5。第44页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器测量时应注意下列事项：两个换能器辐射面的轴线始终保持在同一直线上；换能器辐射面间距的测量误差不应超过1，且测量精度为0.5mm；换能辐射面宜悬空相对放置；若置于地板或桌面上，必须在换能器下面垫以吸声材料。第45页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器空气中实测时速的计算空气中实测时速的计算1、坐标法：以换能器辐射面间距为纵坐标，声时读数为横、坐标法：以换能器辐射面间距为纵坐标，声时读数为横坐标，将各组数据点绘在直角坐标图上。穿越各点形成一坐标，将各组数
43、据点绘在直角坐标图上。穿越各点形成一直线，算出该直线的斜率，即为空气中声速实测值直线，算出该直线的斜率，即为空气中声速实测值V02、回归法、回归法以各测点的测距和对应的声时求回归直线方程以各测点的测距和对应的声时求回归直线方程A、b回归系数；其中回归系数；其中b回归系数便是空气中声速实测值回归系数便是空气中声速实测值V0。第46页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器空气中声速计算值空气中声速计算值，可按下式求得：331.40时空气中的声速值（m/s）；Vk 温度为时空气中的声速计算值（m/s）；Tk测试时空气的温度（）。第47页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器误差计算空气中声速计算
44、值与空气中声速实测值之间的相对误差，可按下列公式计算：按式6.1-21计算所得的值不应超过士0.5%。否则，应检查仪器各部位的连接后重测，或更换超声波检测仪。第48页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.3.2 4.3.2 检测时，应根据测试需要在仪器上配检测时，应根据测试需要在仪器上配置合适的换能器和高频电缆线，并测定声置合适的换能器和高频电缆线，并测定声时初读数。检测过程中如更换换能器或高时初读数。检测过程中如更换换能器或高频电缆线，应重新测定频电缆线，应重新测定t t0 0。在声时测量过程中有一个声时初读数t0，而t0除了与仪器的传输电路有关外还与换能器的构造和高频电缆长度有关。因
45、此，每次检测时，应先对所用仪器和按需要配置的换能器、电缆线进行t0测量。第49页，本讲稿共89页4 混凝土超声波检测仪器4.3.3 4.3.3 为确保仪器处于正常状态，应定期对为确保仪器处于正常状态，应定期对超声仪进行保养。超声仪进行保养。仪器工作时应注意防尘、防震；仪器应存放仪器工作时应注意防尘、防震；仪器应存放在阴凉、干燥的环境中。对较长时间不用在阴凉、干燥的环境中。对较长时间不用的仪器，应通电排除潮气，每月通电一次，的仪器，应通电排除潮气，每月通电一次，每次不少于每次不少于1h1h；仪器需存放在通风、阴凉、；仪器需存放在通风、阴凉、干燥处。仪器存放时也需防尘，搬运过程干燥处。仪器存放时也
46、需防尘，搬运过程中须防止碰撞和剧烈振动。中须防止碰撞和剧烈振动。返回目录第50页，本讲稿共89页5 测区回弹值和声速值的测量及计算5.1 5.1 一般规定一般规定5.1.15.1.1采用超声回弹综合法检测混凝土强度测试前宜具备下采用超声回弹综合法检测混凝土强度测试前宜具备下列资料列资料:工程名称和设计、施工、建设、委托单位名称；工程名称和设计、施工、建设、委托单位名称；结构或构件名称、施工图纸和混凝土设计强度等级；结构或构件名称、施工图纸和混凝土设计强度等级；水泥的品种、强度等级和用量，砂石的品种、粒径，外加水泥的品种、强度等级和用量，砂石的品种、粒径，外加剂或掺合料的品种、掺量和混凝土配合比
47、等；剂或掺合料的品种、掺量和混凝土配合比等；模板类型，混凝土浇筑、养护情况和成型日期；模板类型，混凝土浇筑、养护情况和成型日期；结构或构件检测原因的说明。结构或构件检测原因的说明。如需对结构进行鉴定计算，委托方还应提供设计如需对结构进行鉴定计算，委托方还应提供设计(建筑、结建筑、结构构)图纸。图纸。第51页，本讲稿共89页5 测区回弹值和声速值的测量及计算5.1.2 5.1.2 检测数量应符合下列要求：检测数量应符合下列要求：按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，每个构件上测区数量不应少于每个构件上测区数量不应少于1010个。个。所谓测区是指在结构
48、或构件上同时进行超声、回弹测试的所谓测区是指在结构或构件上同时进行超声、回弹测试的一个检测单元。一个检测单元。单个构件是指各层轴线间或同层平面内轴线间的混凝单个构件是指各层轴线间或同层平面内轴线间的混凝土梁、板、柱、墙等构件。采用超声回弹综合法检测土梁、板、柱、墙等构件。采用超声回弹综合法检测混凝土构件的强度时，以轴线间对应的构件为检测构混凝土构件的强度时，以轴线间对应的构件为检测构件，如框架柱件，如框架柱(A-1)(A-1)、框架梁、框架梁(A-3-4),(A-3-4),混凝土板混凝土板(A-B-3-4)(A-B-3-4)。第52页，本讲稿共89页5 测区回弹值和声速值的测量及计算同批构件按
49、批抽样检测时，按混凝土龄期和混凝土设计强度等级不同而划分检测批。构件抽样数不应少于同批构件的30%，且不应少于10件；对一般施工质量的检测和结构性能的检测，可按照现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50344的规定的抽样方法。第53页，本讲稿共89页建筑结构抽样检验的小样本容量 表6-5检测批容量检测类别和样本最小容量检测批容量检测类别和样本最小容量ABCABC2822380112003280125915235120132005012520016253583201100008020031526505813100013500012531550051905132035001150000200
50、500800911508203215000150000031580012501512801332505000050012502000281500205080注：检测类别A适用于一般施工质量的检测，检测类别B适用于结构质量或性能的一般检测，检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。无特别说明时，样本单位为构件。第54页，本讲稿共89页5 测区回弹值和声速值的测量及计算对某一方向尺寸不大于4.5m 且另一方向尺寸不大于0.3m 的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。第55页，本讲稿共89页5 测区回弹值和声速值的测量及计算5.1.35.1.3按批抽样检测时，符合下列条件的构件按批抽样