混凝土无损检测超声—回弹综合法实验研究

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1、混凝土无损检测超声—回弹综合法实验研究第一章概述1.1普通混凝土1.1.1普通混凝土的应用由水泥、水和粗细集料按一定比例混合并搅拌均匀而成的混合物，在自身物理化学作用下逐渐凝结硬化而得到的坚硬物体称为混凝土。一个半世纪以来混凝土科学理论与技术的不断进步，使混凝土材料使用范围不断扩大，到目前为止全世界水泥总产量以达13亿吨，混凝土总产量以达到大约30亿立方米，成为建筑工程中最大宗的材料。因此，混凝土从新搅拌状态到凝结硬化后的性能，以及在使用环境下的长期性能受到人们的普遍关注，尤其是混凝土结构质量的控制深受人们关注，由此而促使人们对各

2、种结构质量与控制技术不断进行完善和提高。1.1.2普通混凝土的无损检测无论是工业及民用建筑，还是公路、铁路、水利及水电工程等都广泛使用混凝土材料，混凝土的质量关系到整个工程的质量．传统的混凝土结构质量控制主要是在拌合机口取样、制作试件，然后进行物理力学试验。由于这些试验未能反映施工中混凝土运输、浇筑、振实和养护等因素的影响，因而不能完全代表混凝土结构的实际质量。此外，出于对混凝土施工快速成型和使用安全的考虑，还需要对已筑混凝土结构的性能、质量和内部情况进行更为详细的检测。这些检测包括对混凝土的早期强度、内部缺损(如空洞、开裂等)、

3、保护层厚度、钢筋位置和钢筋锈蚀等方面。由于混凝土结构成型后，采用破损法(如开凿、切块等)进行检测，不但费工费时，还可能破坏原结构和影响美观，是很不理想的，于是混凝土无损检测技术就得到了较广泛的应用。所谓混凝土“无损检测”技术，就是要在不破坏结构构件的情况下，利用测试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量，因该物理量与混凝土质量(强度、混凝土缺陷)之间有较好的相关关系，可采用获取的物理量去推定混凝土质量(强度、混凝土缺陷)。用无破损试验方法直接检验结构物的混凝土强度、缺陷及其他物理力学性能指标，可以确保结构质量，节约材料，提高劳动

4、生产率和加快施工进度。特别适用于确定不利条件(火灾、冰冻、超载、地震、各种化学介质的侵蚀等等)下混凝土的损害程度，研究和评价同一试样随时间而变异的各种性能，在这些方面，无破损试验方法的优越性较传统的破损试验方法就更为突出。【4】1.1.3普通混凝土无损检测的特点无损检测技术与一般试验方法的不同之处在于：前者只能用间接的物理量反映或推定工程结构物的原位质量指标。这一推定过程存在多种影响因素和不确定性，它涉及材共34页【3】料、结构、应用物理学，信息科学等多种学科，因此要求从无损检测的人员应有较高的素质。为适应不同检测任务的需要，应严

5、格推行资格认证制度，制订明确的资格等级标准，并尽快实施相应的培训和考核计划。总之，随着我们建设工程质量管理力度的加强，无损检测技术的作用将日益明显，责任也不断加重，为使无损检测技术发挥应有的作用。除了每一个检测工作者应以十分负责的态度对待每一项检测结果外，还应充分意识到现有无损检测方法的局限性，以创新的精神推进该项技术的发展。【2】因此，对无损检测这项新技术的研究就具有更大的现实意义和广阔的发展前景。1.2混凝土无损检测的研究现状1.2.1国外混凝土无损检测技术的发展概况混凝土作为一种最重要、用量最大的工程材料，自19世纪初问世以

6、来，已有近200年的历史。在这一漫长的发展过程中，如何赋予它一些明确的性能指标，以及如何获得和控制这些性能，一直是人们在应用中不断探索的问题之一。如何测定这些性能，则是上述探索的基础。首先被采用的混凝土性能试验方法是“试件试验”。早在1911年英国皇家建筑学院(RIBA)的研究报告中，就已把立方体抗压强度试验列为推荐方法，此后迅速被各国采用，并一直延用至今。这类方法以试件破坏时的实测值代表混凝土的性能指标。“试件试验”方法已延用近一百年，已成为混凝土结构设计、施工及验收规范的基本依据。但由于试件中的混凝土与结构物中的混凝土质量、受

7、力状态，混凝土成型和养护条件都不可能完全一致，所以试件实测值只能被认为是混凝土在特定条件下的性能反映，而不能完全确切地代表结构物原位混凝土的质量状况。尤其是对已建成的老建筑及受灾害因素影响的建筑物需要对其安全性作出评估时，“试件试验”就更无法满足要求。因此，人们一直希望找到一种能在建筑物原位直接测量混凝土各项性能指标的方法。1910年，Lembach和Lowy在一项德国专利rf1提出，用埋设在一组钻孔中的极天线探测地下相对高导电性质的区域，正式提出了探地雷达概念．Hulsenhbeck于1926年第一个提出应用脉冲技术确定地下结构

8、的思路．早在20世纪30年代初，人们就已开始探索和研究混凝土无损检测方法，致使该方法取得了迅速的发展。1930年首先出现了表面压痕法。1935年格里姆(G．Grimet)、艾德(J．M．Ide)把共振法用于测量混凝土的弹性模量。1948年施米特(E