声波回弹综合法检测混凝土强度,是1966年由罗马尼亚建筑及建筑经济科学研究院首次提出的,并编制了有关技术规程,曾受到各国科技工作者的重视。 1976年我国引进了这一方法,在结合我国具体情况的基础上,许多科研单位进行了大量的试验。近年来完成了多项科研成果,在结构混凝土工程的质量检测中已 获得了广泛的推广应用。1988年由中国工程标准化委员会批准了我国第一本《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:88);2005年 由中国工程标准化协会修编为《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:2005)。
混凝土强度的综合法检测,就是采用两种或两种以上的单一方法或参数(力学的、物理的或声学的等)联合测试混凝土强度的方法。由于综合法,比单一法测试误差 小和较宽的适用范围,因此在混凝土的质量控制与检测中的应用愈来愈多。一般来说,在合理选择各种单一方法组合的前提下,所采用的非破损测试方法越多,混凝 土强度的测试精度也越高。
采用综合法测量混凝土强度时应符合以下原则:
(1)单一法的仪器性能、测试技术和测试误差都应满足规定的要求;
(2)在已查明单一法测强影响因素的基础上,应当采取对测强影响较大且相反的单一法进行综合,以便抵消或减少一些影响因素;
(3)综合法比单一法应具有较小的测试误差和较宽的适应范围;
(4)综合法适用于确定内部无缺陷部位的混凝土强度。
综合法测定混凝土强度的方法是较多的,如“超声波传播速度—回弹值”、“超声波传播速度—表面硬度”、“超声波传播速度—超声波衰减值”、“超声波传播速 度—回弹值—碳化深度”以及“砂浆超声波传播速度—回弹值—碳化深度”等等综合法。而声速—回弹综合法是国内外研究最多,应用最广的一种方法。
超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪,在结构混凝土同一测区分别测量声时值及回弹值R,然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度fcu的一种方法。与单一回弹或超声法相比综合法具有以下特点:
1).减少龄期和含水率的影响
混凝土的声速值除受粗骨料的影响外,还受混凝土的龄期和含水率等因素的影响。而回弹值除受表面状态的影响外,也受混凝土的龄期和含水率的影响。然而,混凝 土的龄期和含水率对其声速和回弹值的影响有着本质的不同。混凝土含水率大,超声的声速偏高,而回弹值则偏低;混凝土的龄期长,超声声速的增长率下降,而回 弹值则因混凝土碳化程度增大而提高。因此,二者综合起来测定混凝土强度就可以部分减少龄期和含水率的影响。
2).弥补相互不足
一个物理参数只能从某一方面,在一定范围内反映混凝土的力学性能,超过一定范围,它可能不很敏感或者不起作用,例如回弹值R主要以表层砂浆的弹性性能来反 映混凝土中强度,当混凝土强度较低,塑性变形较大时,这种反映就不太敏感。当构件截面尺寸较大或内外质量有较大差异时,就很难反映结构混凝土的实际强度。 超声声速是以整个断面的动弹性来反映混凝土强度,而强度较高的混凝土,弹性指标变化幅度小,相应其声速随强度变化的幅度也不大,其微小变化往往被测试误差 所掩盖,所以对于强度大于35MPa以上的混凝土,其fcu~V相关性较差。
采用回弹法和超声法综合测定混凝土强度,既可内外结合,又能在较低或较高的强度区间相互弥补各自的不足,能够较全面地反映结构混凝土的实际质量。
3).提高测试精度
由于综合法能减小一些因素的影响程度,较全面的反映整体混凝土质量,所以对提高无损检测凝土强度的精度,具有明显的效果。
鉴于声波回弹综合法具有上述的许多优点,因此在国内多项工程的混凝土强度的检测中采用了这一方法,为工程质量事故的处理提供了重要依据。
规范标准:
《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:2005)
检测方法
1.资料准备
(1)工程名称、工程地点、设计、施工和建设单位名称;
(2)施工图纸,结构或构件名称、编号、施工图(或平面图)及混凝土强度等级;
(3)水泥品种、标号、用量、出厂厂名,砂石品种、粒径,外加剂或掺合料品种、掺量、以及混凝土配合比等;
(4)模板类型,混凝土灌注和养护情况,以及成型日期;
(5)结构或构件存在的质量问题,混凝土试块抗压报告等;
(6)提交“检测方案”给委托方认可;
(7)鉴定“工程(产品)质量检验合同书;
(8)检查测试仪器是否在标准状态;
(9)备足各检测项目记录表。
2.现场测试结构或构件准备
检测结构或构件时需要布置测区,因为测区是进行超声、回弹测试的测量单元。
测区布置应符合下列规定:
(1) 单个构件检测时,应在构件上均匀布置测区,且不少于10个,对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个;
(2) 对同批构件抽样检测时,构件抽样数应不少于同批构件的30%,且不少于10个构件,每个构件测区数不少于10个;
(3) 长度小于或等于2m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于3个。
当按批抽样检测时,凡符合下列条件的构件,才可作为同批构件:
(1) 凝土强度等级相同;
(2) 凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同;
(3) 件种类相同;
(4) 施工阶段所处状态相同。
每个构件的测区,应满足以下要求:
(1) 区的布置宜在构件混凝土浇筑方向的对应侧面;
(2) 区应均匀分布,相邻两测区的间距不宜大于2m;
(3) 区宜避开钢筋密集区和预埋铁件;
(4) 区尺寸为200mm×200mm;相对应的两个200mm×200mm方块应视为一个测区。
(5) 试面应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢,并避开蜂窝、麻面部位,必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处,并擦净残留粉尘;见图2-2。
(6)如有登高检测的构件,需设置脚手架和安全防护措施;
(7)结构或构件上的测区应注命编号,并记录测区位置和外观质量情况。
每一测区宜先进行回弹测试,然后进行超声测试。对非同一测区的回弹值及超声声速值,不能按综合法计算混凝土强度。



图2-8 超声波平测示意图


用综合法检测结构或构件混凝土强度时,应在结构或构件上所布置的测区内,分别进行超声和回弹测试,经测试获得超声声速和回弹值,既第个测区混凝土强度换算值,是按测区内的回弹值取平均值()和声速值()查表或代入测强公式得出。
结构或构件的混凝土强度推定值()应按下式确定:

1)当该批构件混凝土强度平均值小于25.0MPa时:
MPa
2)当该批构件混凝土强度平均值在25.0Mpa~50.0Mpa时:
MPa