摘要：目前高速公路施工中普遍采用抗压强度试验来判断混凝土浇筑质量，这就需要现场取样并制备试块，现场抽取的试块由于养护环境、现场施工情况等不同，其结果会产生一定的偏差，因此难以表征已成型构件的真正状况。我国现行《混凝土强度检验评定标准》规定：可采用钻芯法或非破损检验来推定结构中混凝土的强度。由于钻芯法需要对已成型构件进行局部破坏，操作起来相对复杂，有可能破坏混凝土内的钢筋，需要有一定操作经验的工作人员来完成，所以在实际工程中更多地采用非破损检测方法。
关键词：超声回弹法；检测；混凝土强度
1发展现状
混凝土强度的检测方法根据其原理可分为：破损法和非破损法两种。非破损法以回弹法为代表。其主要反映混凝土的表面强度，浇筑完成时间短的混凝土结构，回弹值受外部环境影响不大，随着混凝土龄期的增长，外部因素如碳化的影响，检测结果就会有偏差。而超声回弹综合法则是将超声法和回弹法相结合，由内及外全面检测，能够比较全面地反映影响混凝土强度的多种因素，相应的准确性和可靠性也大大提高。超声回弹综合法综合了二者的优点。首先，先测定超声波在混凝土构件中的传播时间T，根据构件的尺寸计算出超声波在混凝土中传播的声速值ν，然后，利用回弹值R，依据这两个测定的结果来推定混凝土强度fcu。超声波在混凝土中传播的速度和其内部密实度有一定的相关性，通过这种相关性可以判断混凝土构件的浇筑质量。最后可以建立三者之间的相关关系式fcu-ν-R。
2超声回弹综合法的特点
2.1相互弥补
物理参数可以反映该区域中混凝土构件的机械性质。如果超出一定范围，则不会产生任何特殊效果。例如，回弹r的值主要反映了混凝土的强度与指示砂浆的弹性函数的函数关系。如果混凝土的强度相对较低，则回弹效果不敏感或效率低。如果特定部件的横截面积大或者内部和外部重量之间存在差异，则难以反映特定元件的实际强度。由于整个横截面的动态弹性，声音的超声波速度反映了混凝土的强度。当混凝土的其他指标都符合要求时，强度指标的指数低，声速就会越低。由于测试错误。因此，高于35MPa的高强度混凝土通常相关性都较差。
2.2提高测试精确度
超声波回弹的复杂方法在一定程度上降低了其他因素对测量方法的影响，可以完全反映混凝土构件的混凝土质量，并且还可以改进对混凝土强度试验的准确性，这对建筑行业也产生了重大影响。
3超声回弹综合法的影响因素
3.1含水率
由于回弹法检测构件混凝土强度时，回弹值会随着含水率增大而降低，使混凝土构件的真实质量情况难以体现，而超声波在混凝土构件内部传播的声速值会因为含水率的增加而提高，在一定范围内可以消除回弹值的不利影响。
3.2碳化深度
混凝土构件表面碳化过程会产生碳酸钙，这样会导致构件表面混凝土的回弹值增大，进而推算的构件混凝土强度会失真，因此需要消除其影响。
4超声回弹法检测混凝土强度的要点
4.1测区和测点布置
1）当为水泥混凝土路面时，将一块混凝土板作为一个试样，试样的选择随机取样方法决定。每个试样的测区数不宜少于10个，相邻两测区的间距不宜大于2m；测区宜在试样的可测表面上均匀分布，并宜避开板边板角。
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2）对其他混凝土构造物，测区应避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋，测区宜在试样的两相对表面上有两个基本对称的测试面，如不能满足这一要求时，一个测区允许只有一个测面。
3）测区表面应清洁、干燥、平整，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢等以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处，磨光的表面不应有残留粉尘或碎屑。
4）一个测区的面积宜不于200mm×200mm，每一测区宜测定16个测点，相邻两测点的间距不宜小于3cm。测点距路面边缘或接缝的距离应不于5cm。
5）对龄其超过3个月的硬化混凝土，应测定混凝土表层的碳化深度进行回弹值修正，也可用砂轮将碳化层打磨掉以后进行测定，但经打磨的不得混在一起计算或与试块强度比较（未打磨）。
4.2回弹值测定
1）将回弹仪的弹击杆顶住混凝土表面，轻压仪器，使按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤；
2）使回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动直至到达一定位置时，指针块的刻度线即在刻度尺上指示某一回弹值；
3）使回弹仪继续顶住混凝土表面，进行读数并记录回弹值，如条件不利于读数，可按下按钮，锁住机芯，将回弹仪移至他处读数，准确至1个单位。
4）逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自机壳伸出，挂钩挂上弹击锤，待下一次使用。
4.3碳化深度测定
1）对龄期超过3个月的混凝土，回弹值测量完毕后，可在每个测区上选择一处测量混凝土的碳化深度值。当相邻测区的混凝土土质或回弹值与它基本相现时，则该测区测得的碳化深度值也可代表相邻测区的碳化深度值。
2）测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞（其深度略大于混凝土的碳化深度），然后用毛刷除去孔洞 中的粉未和碎屑（不得用液体洗），并立即用浓度为1%酚酞酒精溶液洒在孔洞内壁的边缘处，再用钢尺测量自混凝土表面至深部不变色（未碳化部分变成紫红色）、有代表性交界处的垂直距离1-2次，该距离即为混凝土的碳化深度值，每次测读至0.5mm。
4.4混凝土强度推算
1）当需要将回弹值换算为混凝土强度时，宜采用下列方法：
a.有试验条件时，宜通过试验建立实际的测强曲线，但测强曲线仅适用于材料质量、成型、养护和龄期等条件基本相同的混凝土。混凝土标准试块为15cm×15cm×15cm，采用1.5、1.75、2.0、2.25、2.50五个灰水比，以便得到不少于30对数据。试件与被测对象有相同的养护条件，到达龄期后，将试块用压力机加压至30-50KN稳住，用回弹仪在两侧面分别测定8个测点，按式（T0954-1）计算平均回弹值，然后进行抗压强度试验，用最小二乘法建立二者相关关系的推定式，推定式可为直线式或其他适当的型式，但相关系数不得小于0.90，然后根据测区平均回弹值利用测强曲线推定混凝土抗压强度。
b.当无足够的试验数据或相关关系的推定式不够满意时，可按式（T0954-4）推算混凝土抗压强度：
Rn = 0.025N2 （1）
式中：Rn―水泥混凝土的抗压强度（Mpa）；
N――测区混凝土平均回弹值。
2）在没有条件通过试验建立实际的测强曲线时，每个测区混凝土垢抗压强度值Rni可按平均回弹值 N及平均碳化深度值 L根据表T0954-2查出。
3）按计算测定对象全部测区的混凝土抗压强度的平均值、标准差、变异系数。
结论
本文首先分析了超声回弹综合法在混凝土强度检测发展现状，然后从相互弥补提高测试精确度以及减少龄期和含水率的影响三个方面对超声回弹综合法的特点进行了分析，接着从回弹法以及超声回弹综合法两个方面对超声回弹综合法检测基本原理及影响因素进行了分析，再接着从含水率以及养护方式两个方面对超声回弹综合法的影响因素进行了分析，紧接着从技术路线以及数据处理过程两个方面对数据处理方案和拟合方程的构建进行了分析，最后从超声波检测仪以及校准和养护工作两个方面对超声波检测仪器进行了分析。确保水泥和其他原材料的质量是确保水泥混凝土路面质量的第一步。
参考文献
[1]姚彬.浅谈混凝土检测技术及检测结果处理[J].建材与装饰，2018（41）：42-43.
[2]李淑萍.浅谈影响超声回弹综合法检测混凝土的因素[J].青海交通科技，2018（02）：26-28.
论文作者:齐鹏刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/24
标签：混凝土论文; 强度论文; 综合法论文; 超声论文; 构件论文; 抗压强度论文; 深度论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;