超聲回彈綜合法在混凝土強度檢測中的應用

生秉鑫

摘? ? 要：混凝土強度不合格會導致其穩定性、耐久性降低，進而影響結構的安全。因此，對混凝土質量的全過程進行控制、對已澆筑完成的構件進行檢測，是確保工程使用壽命的重要措施。

關鍵詞：超聲回彈綜合法;混凝土;強度檢測

1? 超聲回彈綜合法的影響因素

（1）水泥：水泥品種的影響主要是水泥的堿度、強度以及密度。水泥的堿度決定混凝土表層的硬化程度以及碳化速度及深度，而碳化產物碳酸鈣則對回彈值和超聲聲速的變化起到相反的作用，隨堿度增大，混凝土的碳化程度變快，混凝土表面形成碳酸鈣硬殼變厚，所測回彈值則越大，但對超聲波的折射程度越大，超聲聲速值偏小，由于以上原因，水泥的堿度對綜合法檢測精度的影響程度較小。水泥強度不同，對應的水泥強度發展規律不同，因而混凝土的強度也就有所不同，對檢測結果存在一定影響。密度不同，則配合比中水泥用量就不同，既而堿度不同，故密度對混凝土檢測精度的影響是強度和堿度二者對混凝土作用之和，經試驗發現，強度等級于C10～C50之間時，水泥品種對混凝土檢測結果準確性的影響不明顯。

（2）骨料粒徑：骨料粒徑的大小可將混凝土骨料分為兩類，分別是骨架密實型和懸浮密實型。骨架密實型對應的粒徑偏小，混凝土骨料合理的嵌擠在一起，粗細骨料較均勻，結構穩定性好，制成的混凝土強度較高，通過回彈儀測得的回彈值相對較高，但粗細骨料較多對超聲波的聲波發射阻滯削弱作用較大，對應的超聲聲速值較低;懸浮密實型結構造成的原因主要是骨料粒徑過大，因此結構會大大降低混凝土表面強度，所以測得的回彈值會相對較小，而超聲聲速會由于骨料的阻滯削弱作用的削弱而增大，故回彈值和超聲聲速受骨料粒徑的影響是恰恰相反的，但在一定粒徑范圍里，骨料粒徑的兩種類型對綜合法產生的影響不顯著。

（3）骨料類別：常用的天然骨料可分為碎石和卵石兩類，再生粗骨料可分為再生混凝土骨料和再生磚骨料及其他。碎石具有表面粗糙、棱角比較分明的特征，與砂漿結合能力強，配置的混凝土性能比較穩定，強度較高;卵石具有表面光滑、棱角少且與水泥粘結性差等特點，造成與砂漿結合能力較差，配置的混凝土強度較低，天然骨料類別的不同對超聲回彈綜合法檢測結果的影響較大，故對應規范中測強曲線也不同。基于再生混凝土骨料和再生磚骨料制作的混凝土強度差別較大，理論上對綜合法檢測存在很大影響，還需更多試驗進行研究觀測。

（4）水灰比：水灰比主要影響混凝土和易性、混凝土強度以及其密實性，隨著水灰比不斷增大，混凝土表面回彈值則逐漸變大，但同時對超聲波的阻滯作用也增大，超聲聲速變小，綜合分析，水灰比帶來的影響較小。

（5）含水率：主要是水分導致混凝土軟化現象對超聲波和回彈值的影響，在固態、液態、氣態三種狀態的介質中，超聲波傳播速度不同，固態中最快，其次為液態，氣態介質中傳播最慢，含水率越大，混凝土的濕度越高，越有利于超聲波的傳遞，超聲聲速就越大，但回彈值相對會越低。試驗表明，若混凝土含水率小于1%，超聲聲速和回彈值受其影響不顯著，若混凝土含水率大于1%，則回彈值變小，超聲聲速增大，且回彈值減小的速度小于超聲聲速的增速。

（6）齡期：隨著齡期增長含水率也在不斷變化，在較短時間里二者對超聲聲速和回彈值的影響是相對的，故基于對齡期的充分考慮，齡期超過365天的混凝土構件研究結果表明齡期對超聲回彈綜合法檢測精度的影響可忽略不計。

2? 超聲回彈綜合法的應用措施

2.1? 合理確定各項測量的影響因素

在利用超聲回彈綜合法進行混凝土結構無損檢測的過程當中，應當依據專業性的規范操作，處理每個檢測步驟：①應當保障待檢測混凝土結構表面的光潔度、密實度以及平整度。②應當確定待檢構件的含水量，避免長時間在水中浸泡，影響混凝土結構的硬度，從而導致檢測結果與實際數值偏低。③應當合理的選擇待測區域，并且做好檢測管理工作。

2.2? 提高操作的規范性

超聲回彈綜合法在所有混凝土結構檢測的方法中，其操作難度系數較小，并且過程簡單，為檢測操作的規范性提供了便利的條件。①檢測工作從業人員應當獲得專業資質證書，保證專業知識與技能的水平，擁有實際的工作經驗，以及良好的職業道德和素養。②依據現行規定的專業操作規范，秉持嚴謹、細致的操作原則以及工作態度，認真對待超聲回彈綜合法的每個操作步驟以及整個工藝流程。③各個參建主體（建設單位、監理單位、施工單位以及檢測單位），應當立足于實際，針對上述各項影響因素，進行系統的整理和分析，各個主體共同協商，從而確定待檢混凝土結構的檢測方案，明確各個環節的標準和工藝要求等，切實的發揮實際檢測操作的規范性和約束性。

2.3? 科學判斷混凝土結構碳化的情況

混凝土結構的碳化程度以及深度等情況的確認工作的客觀性，一定程度上決定著采用超聲回彈綜合法進行混凝土結構強度的檢測結果的科學性。因而：①應當采取有效的控制和管理措施，最大限度的弱化混凝土結構碳化對檢測過程以及結果的干擾和影響。②當混凝土檢測的過程當中，在檢測孔洞內出現未清除的碎屑以及粉末等雜物，應當立即進行清理作業，保證檢測接觸空間和面積的整潔度和清潔度。合理的區分混泥土結構中未碳化以及已碳化的區域，從而避免因為雜物的未清理到位，造成檢測結果偏離真實的結果數值的情況。再次采取性能良好的碳化深度測量儀，進行混凝土結構的碳化深度進行測量和確定。避免憑借工作人員的工作經驗進行觀測判斷的情況發生，應當保證操作過程的規范性和科學性，以及測量結果的精確性。③應當考慮混凝土結構的含堿量，實際的混凝土中存在一些被粉刷漿覆蓋的混凝土構件，針對這類混凝土進行結構強度檢測的過程當中，應當注意水泥砂漿填充物中的含堿量對碳化深度測量的影響。與此同時，采取濃度為1～2%酚酞酒精進行測量的過程中，注意顏色對工作人員操作的視覺干擾。

2.4? 降低鋼筋對檢測過程和結果的影響

混凝土結構內部的鋼筋，由于排列的間隙較小，密度較大，以及直徑較粗等因素，會對被測構件的回彈值有一定程度的干擾和影響。因而：①應當對照設計圖紙，認真核對鋼筋埋設的位置以及規格等情況，避開此位置，同時避開預埋件。②在條件允許的情況下，使用鋼筋保護層厚度測定儀進行鋼筋定位。

2.5? 隨時修正回彈值的誤差

根據不同的混凝土結構，采取超聲回彈綜合法進行實際結構強度無損檢測的過程當中：①應當根據實際的測區強度的換算值，進行測區混凝土強度值的確定作業。即換算值推導出推定值，為了縮小兩者的數值差距，應當進行回彈值的調整和確定。②應當保證回彈儀的測區保持在混凝土測面上，從而保證檢測結果的準確性。當回彈儀為非水平方向且測試面為混凝土的非澆筑側面時，應先對回彈值進行角度修正，并應對修正后的回彈值進行澆筑面修正。只有這樣才能有效的弱化回彈值誤差對檢測結果的影響。

3? 結語

超聲回彈綜合法結合了兩種不同無損檢測方法的優點，分別利用不同的儀器來測試混凝土構件的聲速值和回彈值并推算混凝土強度的一種方法。本文分析闡述了該方法的影響因素，提出了一些具體的應用措施，希望能夠提供一定的借鑒。

參考文獻：

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