超声-回弹综合法检测混凝土强度现场检测快速指南

超声-回弹综合法检测混凝土强度现场检测快速指南

超声-回弹综合法是一种常用的混凝土强度检测方法，通过结合超声波传播特性和回弹值来评估混凝土的抗压强度。本文将详细介绍该方法的具体操作步骤和注意事项，包括人员分工、现场资料收集、测区布置、数据处理及报告编写等环节，为相关技术人员提供实用的检测指南。

一、人员分工

首先将检测人员进行分工，一般仪器（包括超声仪、回弹仪）操作和现场记录为一人，发射换能器放置为一人，接收换能器放置为一人。

二、现场资料及信息收集

1. 工程名称、设计、施工、建设和委托单位名称；
2. 施工图纸，结构或构件名称及混凝土设计强度等级；
3. 水泥的品种、用量，石子、砂品种规格、粒径，外加剂或掺合料品种、掺量等、混凝土配合比；
4. 模板类型，混凝土成型日期，以及浇筑和养护情况；
5. 结构或构件检测原因说明。

三、被测结构准备

按单个构件检测，构件上均匀布置测区，每个构件上测区数不少于10个；如某一方向尺寸＜4.5m，且另一方向尺寸≤0.3m构件，其测区数不少于5个。

按批构件抽样检测，构件抽样数量不少于同批构件30％，且不少于10个构件，同批构件要符合下列条件：混凝土强度等级相同；混凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同；构件种类相同；施工阶段所处状态相同。

四、测区布置

1. 条件允许，测区优先布置在构件混凝土浇筑方向的侧面，测区可在构件的两个对应面、相邻面(角测)或同一面上(平测)布置；
2. 均匀分布，相邻两测区间距不宜大于2m；
3. 避开钢筋密集区和预埋件；
4. 测区尺寸宜为200mm×200mm；平测时宜为400mm×400mm；
5. 测试面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、施工缝、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打磨不平处，并擦净残留粉尘；
6. 结构或构件上的测区注明编号，记录测区位置和外观质量情况。
7. 采用对测法测试时，必须确保两个测试面布置的测区正对。

五、回弹值测量与计算

1. 测区内应先进行回弹测试，后进行超声测试。
2. 回弹仪的轴线垂直于混凝土测试面。
3. 宜首先选择混凝土浇筑方向的侧面进行水平方向测试。如不具备浇筑方向侧面水平测试的条件，可采用非水平状态测试，或测试混凝土浇筑的顶面或底面。
4. 测量回弹值应在构件测区内超声波的发射和接收面各弹击8点；单面平测时，可在超声波的发射和接收测点之间弹击16点 。每一测点的回弹值，测读精确度至1。
5. 测点在测区范围内宜均匀布置, 但不得布置在气孔或外露石子上。
6. 回弹值计算同《回弹法检测混凝土强度》要求：先去掉3个最小、3个最大，取余下回弹值的平均值；然后进行角度修正、浇筑面修正，获得最终的回弹值。

六、超声声速测量与计算

1. 测试要求

1. 超声测点布置在回弹测试的同一测区内，每个测区布置3个测点；
2. 优先采用对测或角测，无条件时，采用单面平测；
3. 换能器与混凝土耦合良好；
4. 测试的声时值应精确至0.1μs。超声测距的测量精确到1.0mm，误差不大于±1％，声速计算精确到0.01km/s。

2. 测试准备

1. 打开仪器电源，在启动界面选择“综合法测强”，进入综合法测强软件；
2. 将发射、接收换能器的信号线分别与仪器的发射、接收通道相连。
3. 进入参数设置界面，设置工程名称、构件名称、测距、测区、测点等参数；如果需要，还可设置发射电压、采样间隔等参数。
4. 测量零声时：用黄油将收、发换能器的两个端面正对耦合好，按“调零”键进行调零，详细操作见仪器使用说明书。

3. 测试

1. 用黄油将收、发换能器分别耦合在构件两测试面上的第一个测区的第一个测点上；（如果是角测或平测，则分别耦合在第一条测线的两个测点上）
2. 进行采样，自动或手动调整，使第一个测点的首波出现在仪器屏幕上；按“存储”键保存第一个测点的数据。
3. 将收、发换能器同时移至下一个测点上并用黄油耦合好，进行采样，对波形进行调整，合适后按存储键保存；
4. 重复第3步，直到测试完所有测点。

4. 声速计算

对测法

式中：v—测区砼中声速代表值声速值(km/s);
li—第i个测点的超声测距(mm);
ti—第i个测点的声时读数(μs);
t0—声时初读值。

测试面修正：在混凝土浇筑顶面或底面测试时，测区声速代表值修正：由于粗骨料的离析下沉以及表水浮浆等原因，声速在上下侧面测得的声速较侧面测得的声速低。回弹值也由于使用方向造成误差。

式中：va——修正后的测区混凝土中声速代表值，km/s；
β——超声测试面修正系数。在混凝土浇筑顶面、底面对测或斜测时, β=1.034。

角测法

每个测区布置3个测点，换能器布置如下：

l1、l2不宜小于200mm

超声测距应按下列公式计算：

式中：li —角测第i个测点换能器的超声测距(mm)；
l1i,l2i—角测第i个测点换能器与构件边缘的距离(mm)。

声速代表值计算公式同对测凝土中声速代表值计算公式

平测法

当仅有一个表面可供测量时，采用平测法，每个测区布置3个测点，换能器布置如下：

F一发射换能器， S—接收换能器；G一钢筋轴线

布置超声平测点时，宜使发射和接收换能器的连线与附 近钢筋轴线成400～500，超声测距l宜采用350～450mm。

平测方法—声速修正

采用同一构件的对测声速Vd与平测声速Vp之比求得修正系数λ(λ＝Vd／Vp)，对平测声速进行修正。不具备对测与平测的对比条件时，选取代表性部位，以测距l＝200、250、300、350、400、450、500mm，逐点测读相应声时值t，用回归分析方法求出直线方程l＝a+bt。以回归系数b代替对测声速vd，求出修正系数λ，进行修正。

平测方法—浇筑面修正

平测声速可采用直线方程l=a+bt，根据混凝土浇筑的顶面或底面平测数据求得，修正后混凝土中声速代表值计算公式：

式中β超声测试面的声速修正系数，顶面平测β＝1.05，底面平测β＝0.95。

七、数据处理

1. 数据传输：将仪器中的测试数据通过仪器接口或U盘传输到计算机中。
2. 超声数据处理：
   1） 双击计算机桌面上的“超声数据处理系统”图标，进入分析软件选择界面；
   2） 点击“综合法测强”按钮，进入超声回弹综合法测强数据处理软件，打开测试数据。
   3） 设置工程信息、构件信息；
   4） 调整声时修正值（如果仪器内部已输入的声时初读数，则此步不必进行）；
3. 回弹数据处理
   1） 如果使用数显回弹仪，则使用U盘或计算机端的“数据传输”软件，将回弹仪中的数据传输到计算机；然后利用“综合法测强”软件的“文件－读入回弹数据”功能将回弹数据导入“综合法测强”软件。
   2） 如果使用普通的机械回弹仪，则直接在“综合法测强”软件中切换至“回弹数据”视图，输入各测区的16个回弹值。
4. 计算
   1） 设置计算参数（选择规程曲线）；
   2） 将原始数据、计算结果打印输出；
   3） 生成检测报告初稿。

八、报告编写

根据上述数据处理生成的报告初稿进行编写，编写的报告应涵盖以下内容：

1. 工程及测试信息；
2. 超声回弹综合法检测结果汇总表（包括每个构件的换算强度平均值、标准差、最小值及推定强度值等）；
3. 每个构件的原始数据、计算结果；
4. 每个构件的合格判定（推定强度是否达到设计要求）。