超聲回彈綜合法在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中的應(yīng)用

生秉鑫

摘? ? 要：混凝土強(qiáng)度不合格會(huì)導(dǎo)致其穩(wěn)定性、耐久性降低，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的安全。因此，對(duì)混凝土質(zhì)量的全過(guò)程進(jìn)行控制、對(duì)已澆筑完成的構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，是確保工程使用壽命的重要措施。

關(guān)鍵詞：超聲回彈綜合法;混凝土;強(qiáng)度檢測(cè)

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(qiáng)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(chǎn)物碳酸鈣則對(duì)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(cè)回彈值則越大，但對(duì)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(duì)綜合法檢測(cè)精度的影響程度較小。水泥強(qiáng)度不同，對(duì)應(yīng)的水泥強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律不同，因而混凝土的強(qiáng)度也就有所不同，對(duì)檢測(cè)結(jié)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(duì)混凝土檢測(cè)精度的影響是強(qiáng)度和堿度二者對(duì)混凝土作用之和，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)度等級(jí)于C10～C50之間時(shí)，水泥品種對(duì)混凝土檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)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(shí)型和懸浮密實(shí)型。骨架密實(shí)型對(duì)應(yīng)的粒徑偏小，混凝土骨料合理的嵌擠在一起，粗細(xì)骨料較均勻，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，制成的混凝土強(qiáng)度較高，通過(guò)回彈儀測(cè)得的回彈值相對(duì)較高，但粗細(xì)骨料較多對(duì)超聲波的聲波發(fā)射阻滯削弱作用較大，對(duì)應(yīng)的超聲聲速值較低;懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)造成的原因主要是骨料粒徑過(guò)大，因此結(jié)構(gòu)會(huì)大大降低混凝土表面強(qiáng)度，所以測(cè)得的回彈值會(huì)相對(duì)較小，而超聲聲速會(huì)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(duì)綜合法產(chǎn)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(jié)合能力強(qiáng)，配置的混凝土性能比較穩(wěn)定，強(qiáng)度較高;卵石具有表面光滑、棱角少且與水泥粘結(jié)性差等特點(diǎn)，造成與砂漿結(jié)合能力較差，配置的混凝土強(qiáng)度較低，天然骨料類別的不同對(duì)超聲回彈綜合法檢測(cè)結(jié)果的影響較大，故對(duì)應(yīng)規(guī)范中測(cè)強(qiáng)曲線也不同?；谠偕炷凉橇虾驮偕u骨料制作的混凝土強(qiáng)度差別較大，理論上對(duì)綜合法檢測(cè)存在很大影響，還需更多試驗(yàn)進(jìn)行研究觀測(cè)。

（4）水灰比：水灰比主要影響混凝土和易性、混凝土強(qiáng)度以及其密實(shí)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(shí)對(duì)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(lái)的影響較小。

（5）含水率：主要是水分導(dǎo)致混凝土軟化現(xiàn)象對(duì)超聲波和回彈值的影響，在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)的介質(zhì)中，超聲波傳播速度不同，固態(tài)中最快，其次為液態(tài)，氣態(tài)介質(zhì)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(duì)會(huì)越低。試驗(yàn)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(zhǎng)含水率也在不斷變化，在較短時(shí)間里二者對(duì)超聲聲速和回彈值的影響是相對(duì)的，故基于對(duì)齡期的充分考慮，齡期超過(guò)365天的混凝土構(gòu)件研究結(jié)果表明齡期對(duì)超聲回彈綜合法檢測(cè)精度的影響可忽略不計(jì)。

2? 超聲回彈綜合法的應(yīng)用措施

2.1? 合理確定各項(xiàng)測(cè)量的影響因素

在利用超聲回彈綜合法進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)專業(yè)性的規(guī)范操作，處理每個(gè)檢測(cè)步驟：①應(yīng)當(dāng)保障待檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)表面的光潔度、密實(shí)度以及平整度。②應(yīng)當(dāng)確定待檢構(gòu)件的含水量，避免長(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡，影響混凝土結(jié)構(gòu)的硬度，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際數(shù)值偏低。③應(yīng)當(dāng)合理的選擇待測(cè)區(qū)域，并且做好檢測(cè)管理工作。

2.2? 提高操作的規(guī)范性

超聲回彈綜合法在所有混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)的方法中，其操作難度系數(shù)較小，并且過(guò)程簡(jiǎn)單，為檢測(cè)操作的規(guī)范性提供了便利的條件。①檢測(cè)工作從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)獲得專業(yè)資質(zhì)證書，保證專業(yè)知識(shí)與技能的水平，擁有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，以及良好的職業(yè)道德和素養(yǎng)。②依據(jù)現(xiàn)行規(guī)定的專業(yè)操作規(guī)范，秉持嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的操作原則以及工作態(tài)度，認(rèn)真對(duì)待超聲回彈綜合法的每個(gè)操作步驟以及整個(gè)工藝流程。③各個(gè)參建主體（建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位以及檢測(cè)單位），應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際，針對(duì)上述各項(xiàng)影響因素，進(jìn)行系統(tǒng)的整理和分析，各個(gè)主體共同協(xié)商，從而確定待檢混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方案，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求等，切實(shí)的發(fā)揮實(shí)際檢測(cè)操作的規(guī)范性和約束性。

2.3? 科學(xué)判斷混凝土結(jié)構(gòu)碳化的情況

混凝土結(jié)構(gòu)的碳化程度以及深度等情況的確認(rèn)工作的客觀性，一定程度上決定著采用超聲回彈綜合法進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果的科學(xué)性。因而：①應(yīng)當(dāng)采取有效的控制和管理措施，最大限度的弱化混凝土結(jié)構(gòu)碳化對(duì)檢測(cè)過(guò)程以及結(jié)果的干擾和影響。②當(dāng)混凝土檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，在檢測(cè)孔洞內(nèi)出現(xiàn)未清除的碎屑以及粉末等雜物，應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行清理作業(yè)，保證檢測(cè)接觸空間和面積的整潔度和清潔度。合理的區(qū)分混泥土結(jié)構(gòu)中未碳化以及已碳化的區(qū)域，從而避免因?yàn)殡s物的未清理到位，造成檢測(cè)結(jié)果偏離真實(shí)的結(jié)果數(shù)值的情況。再次采取性能良好的碳化深度測(cè)量?jī)x，進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的碳化深度進(jìn)行測(cè)量和確定。避免憑借工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行觀測(cè)判斷的情況發(fā)生，應(yīng)當(dāng)保證操作過(guò)程的規(guī)范性和科學(xué)性，以及測(cè)量結(jié)果的精確性。③應(yīng)當(dāng)考慮混凝土結(jié)構(gòu)的含堿量，實(shí)際的混凝土中存在一些被粉刷漿覆蓋的混凝土構(gòu)件，針對(duì)這類混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注意水泥砂漿填充物中的含堿量對(duì)碳化深度測(cè)量的影響。與此同時(shí)，采取濃度為1～2%酚酞酒精進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，注意顏色對(duì)工作人員操作的視覺干擾。

2.4? 降低鋼筋對(duì)檢測(cè)過(guò)程和結(jié)果的影響

混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)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(huì)對(duì)被測(cè)構(gòu)件的回彈值有一定程度的干擾和影響。因而：①應(yīng)當(dāng)對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙，認(rèn)真核對(duì)鋼筋埋設(shè)的位置以及規(guī)格等情況，避開此位置，同時(shí)避開預(yù)埋件。②在條件允許的情況下，使用鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)定儀進(jìn)行鋼筋定位。

2.5? 隨時(shí)修正回彈值的誤差

根據(jù)不同的混凝土結(jié)構(gòu)，采取超聲回彈綜合法進(jìn)行實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中：①應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的測(cè)區(qū)強(qiáng)度的換算值，進(jìn)行測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值的確定作業(yè)。即換算值推導(dǎo)出推定值，為了縮小兩者的數(shù)值差距，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行回彈值的調(diào)整和確定。②應(yīng)當(dāng)保證回彈儀的測(cè)區(qū)保持在混凝土測(cè)面上，從而保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為混凝土的非澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)先對(duì)回彈值進(jìn)行角度修正，并應(yīng)對(duì)修正后的回彈值進(jìn)行澆筑面修正。只有這樣才能有效的弱化回彈值誤差對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

3? 結(jié)語(yǔ)

超聲回彈綜合法結(jié)合了兩種不同無(wú)損檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，分別利用不同的儀器來(lái)測(cè)試混凝土構(gòu)件的聲速值和回彈值并推算混凝土強(qiáng)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(yīng)用措施，希望能夠提供一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李淑萍.淺談?dòng)绊懗暬貜椌C合法檢測(cè)混凝土的因素[J].青海交通科技，2018（2）：26～28.

[2] 季光耀.超聲回彈綜合法檢測(cè)再生混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].混凝土，2008（1）：122～124+127.

[3] 潘偉行.超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)度及影響因素的研究[J].混凝土，2002（8）：24～25.