核子密度仪在密实度检测中的修正探究.pdf

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1、至Q!垒生簋垒塑【望箜!≥三塑l江酉蕉堑．廛旦堑壅核子密度仪在密实度检测中的修正探究■唐彪一广东省水利水电科学研究院。广东广州510000摘要：在工程中对混凝土的密实度检测准确性以及所用的时问长短关系着工程进度和工程质量的好坏。施工时经常使用核子密度仪对碾压混凝土的密实度进行检测，原因是核子密度仪由于其自身所采用的技术先进，运用对其内部核子元素检测的方法，检测速度相比传统要快得多，尽管其检测结果会受到多种因素的影响而影响精确度，但是工程中核子密度仪可以大大提高工程的进度，因此现在的首要任务就是解决其准确性的问题。关

2、键词：核子密度仪密实度检测在现在的施工项目中，例如道路、水运工程等部门都会对混凝土密实度有相对严格的要求，在传统的测量方法中，有灌砂法、灌水法和环刀测量法。它们的主要原理都相似，都是通过计算填筑材料的置换体积的湿密度，然后经过酒精燃烧和烘干，计算得出其含水率的多少，进而计算压实度和干密度。利用传统方法时，其压实度检测时间较长，效率低，速度缓慢，在这个注重效率的时代，这些方法已经逐渐落后，因此利用核子密度仪测定其密实度的方式逐渐被人们所采用。核子密度仪可以在原位测得被侧材料的密度和含水率，对材料无损伤且速度相比传统有

3、了质的飞跃。该仪器最大的特点就是其测量速度快，检测精度较高，所需人力资源少，一般测量一个点，只需几分钟便可以得出结论。使用核子密度仪还可以合理有效的帮助选择压路机的工作振幅和频率，较容易的确定最优的碾压速度和最佳的碾压遍数，及时的对工程现场施工工作做出正确指导。1问题的引入压实度是碾压混凝土路面影响工程质量最重要的指标，尤其针对高速公路。施工时为了路面具有良好抗滑性、抗车辙性和抗低温收缩性等作用，国家专门对《公路路面施工技术规范》进行修改，调整了过去的级配范围，将粗集料的使用量适当提高。因此这就对施工时施工方的碾压

4、工作提出更高的要求，若未能达到制定的稳定性强度，路面的使用年限就会大大降低，与设计值存在很大出人，达不到使用年限还会增加国家对公路建设方向的资金，造成较大的经济损失，同时也会对社会带来负面影响。由于其重要性非常大，施工方对于这项工作也投人相当大的人力物力去完成，对于其压实度的检测必须达到设计规范要求。以前在施工中施工单位采用传统的钻芯取样测密实度的方式，不仅检测成本投入高，而且对路面也造成一定程度的破坏，测试周期也相对较长，而且检测结果也不能满足施工管理工作的需要，当选用核子密度仪检测时，不仅可以随施工过程过程推进

5、，实时检测路面情况做出规划，加强了对施工工作的控制程度，而且检测方法操作简单，使用方便，经济效益良好，又不会对路面造成损伤，因此，核子密度仪逐步推广。2核子密度仪的特点和工作原理2．1仪器功能及其组成核子密度仪是用来测定压密材料密度和含水率的仪器。该仪器体积适中，携带方便，可以自动对测试结果进行记录储存，将其与计算机连接后可以导人导出数据进行计算，而且还可以人工设定测试深度和时间。其屏幕显示可以同时显示出材料的多个参数，包括干密度、湿密度、含水率、压实度以及孑L隙率等。仪器的测量方式分两种：一种是将仪器放在被检层的

6、表面，实时检测工作，称为反射式检测；另一种是在被检层打上孔，然后将测试仪器放入空中检测，其最大检测深度可达0．3m，实际测量时可按50mm为增量随意调节。仪器的内部由两个射线源组成，一个是含铯137的伽马源另一个是含镅241和锻中子的复合源，测量时通过发射伽马射线和中子粒获得数据，其中伽马源与密度相关，中子源与含水量有关。2．2压实材料密度检测的原理分析伽马射线进入材料中将与物质外围电子层发生碰撞，发生散射效应，散射之后的伽马射线，其能量大大降低，运动方向也发生改变，然后在仪器底部的射线检测器接收信号，检测返回表面

7、的部分射线。通过对原理的了解可以知道，当物质的密度越大时，被吸收的伽马射线将越多，仪器底部所接收到的射线就越少；反之物质密度越小，被吸收的伽马射线将越少，仪器底部所接收到的射线就越多。因此可通过设定好的密度与返回射线的对比关系，判断出材料的密度值。2．3含水量检测的原理分析由复合源产生的快中子被射入被测材料中后，由于其速度较快因此会有穿透材料的趋势，在这个过程中快中子会与材料中的水分子中的氢发生碰撞，而且中子的质量与氢原子质量几乎相等，当两粒子发生碰撞之后，快中子由于能量损失降为慢中子，材料中的含水量越大氢原子就越

8、多，产生慢中子数量越多，而在仪器分布有接收慢中子检测器的装置，可以对慢中子数量进行检测，这样便可以问接反应材料的含水量情况。若材料含水量越大，氢原子越多，慢中子数量就越多，接收的信号越多；反之，含水量越小，氢原子越少，慢中子数量越少，接受的信号越少。但是应当注意的是，氢原子不仅存在于水中，其他材料中的氢也可能被检测，因此含水量测量值比实际值要高。通过灌砂法和