在水利工程檢測(cè)中超聲一回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價(jià)值

1、<p>　　在水利工程檢測(cè)中超聲一回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價(jià)值</p><p>　　摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展速度，水利工程建設(shè)項(xiàng)目也隨之不斷增多。由于水利工程中的一些水工建筑物全部是混凝土結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。為此，需要對(duì)這些水工建筑物進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。而在檢測(cè)的過程中，為了使之不受到損壞，必須采用無損檢測(cè)技術(shù)。超聲回彈綜合法以其自身諸多優(yōu)點(diǎn)，非常

2、適合應(yīng)用于水利工程無損檢測(cè)當(dāng)中?；诖它c(diǎn)，本文就水利工程中超聲回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行淺談。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水利工程；無損檢測(cè)；超聲回彈法；應(yīng)用價(jià)值 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、超聲回彈綜合法的基本原理及特點(diǎn) </p><p><b>　　（一

3、）基本原理 </b></p><p>　　超聲回彈綜合法的基本原理是通過利用混凝土強(qiáng)度、聲速值、回彈值之間的相關(guān)關(guān)系為依據(jù)，以獲取回彈值和超聲速度來反映材料性能。超聲速度可以反映材料內(nèi)部構(gòu)造的相關(guān)信息及其彈性性質(zhì)，而回彈值可以反映混凝土表面的塑性性質(zhì)和彈性性質(zhì)。所以，超聲回彈綜合法不僅能夠反映混凝土的表層狀態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造，還能夠揭示混凝土塑性和彈性。為了提高超聲回彈綜合法檢測(cè)的精度，應(yīng)當(dāng)在檢測(cè)前對(duì)混凝土

4、進(jìn)行表面清理，使其在自然狀態(tài)下測(cè)試出某些物理量，進(jìn)而按照強(qiáng)度、聲速值、回彈值之間的關(guān)系，推算出混凝土的強(qiáng)度特征。 </p><p><b>　?。ǘ┲饕攸c(diǎn) </b></p><p>　　相比較單一回彈以及超聲法檢測(cè)而言，超聲回彈綜合法具備以下特點(diǎn)： </p><p>　　1.降低含水率和齡期的負(fù)面作用。運(yùn)用超聲法時(shí)，混凝土骨料、齡期、含水率

5、是影響其聲速值的重要因素，而運(yùn)用回彈值法時(shí)，混凝土表面狀態(tài)、含水率、齡期是影響檢測(cè)結(jié)果的重要因素。雖然混凝土含水率和齡期均是影響其聲速和回彈值的因素，但是其影響效果有著本質(zhì)的不同。隨著混凝土含水率的增大，超聲聲速的增長(zhǎng)率會(huì)隨之下降，而回彈值會(huì)受混凝土碳化程度增高的作用隨之提高。所以，運(yùn)用超聲回彈綜合法可以有效降低混凝土含水率和齡期的負(fù)面影響。 </p><p>　　2.彌補(bǔ)強(qiáng)度區(qū)間不足單一的物理參數(shù)僅僅能夠從某一

6、特定范圍內(nèi)在單一的方面反映混凝土利力學(xué)性能，在超出特定范圍的情況下，則有可能不會(huì)起到任何作用。如，回彈值R主要反映的是表層砂漿的彈性性能，以此表明混凝土強(qiáng)度，但是當(dāng)混凝土處于較低強(qiáng)度和較大塑性變形時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重削弱反映的敏感性。同時(shí)，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)外質(zhì)量存在較大差異或構(gòu)建截面尺寸較大時(shí)，回彈值R難以反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度；超聲聲速是以整個(gè)斷面的動(dòng)彈性來表明混凝土的強(qiáng)度，一般情況下混凝土強(qiáng)度越高，彈性指標(biāo)變化越小，聲速的變化幅度也不大，這種微小的變化

7、會(huì)被誤差掩蓋。若混凝土強(qiáng)度大于35MPa，則的相關(guān)性會(huì)變得較差。采用超聲回彈綜合法進(jìn)行檢測(cè)，可以相互彌補(bǔ)較低或較高強(qiáng)度區(qū)間的不足，從而全面反映混凝土性能。 </p><p>　　3.提高檢測(cè)精確度。超聲回彈綜合法能夠降低不利因素的影響程度，全面反映混凝土質(zhì)量，可以有效提高混凝土無損檢測(cè)的精確度。 </p><p>　　二、超聲回彈結(jié)合取芯綜合法在水利工程檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值研究 </p&

8、gt;<p>　　（一）檢測(cè)方法與技術(shù) </p><p>　　采用超聲回彈綜合法進(jìn)行檢測(cè)首先需要選定出待檢測(cè)的混凝土構(gòu)件，按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及具體規(guī)定的要求，布置一定數(shù)量的測(cè)區(qū)，然后根據(jù)具體的布點(diǎn)方式進(jìn)行超聲聲速值和回彈值的測(cè)試。 </p><p>　　1.回彈檢測(cè)技術(shù)。在每個(gè)測(cè)區(qū)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)被測(cè)面上測(cè)取一定數(shù)量的回彈值，通常單個(gè)測(cè)面可測(cè)取8個(gè)回彈值，兩個(gè)測(cè)面共計(jì)測(cè)取16個(gè)回

9、彈值，然后將其中最大的3個(gè)值和最小的3個(gè)值剔除，并計(jì)算出剩余10個(gè)值的平均數(shù)，計(jì)算公式如下： </p><p>　　上式中表示被測(cè)區(qū)的平均回彈值，表示第i個(gè)被測(cè)點(diǎn)的回彈值。如果在測(cè)取回彈值的過程中，處于非水平狀態(tài)，則應(yīng)當(dāng)按照下式進(jìn)行相應(yīng)修改： </p><p>　　若是頂面或底面測(cè)得的回彈值，則應(yīng)當(dāng)按照下式進(jìn)行相應(yīng)修改： </p><p>　　上式中，代表修正之后的

10、測(cè)區(qū)回彈值，表示測(cè)試角度為的回彈修正值，其可以通過查表獲得，表示被測(cè)區(qū)的頂面回彈修正值，也可通過查表獲得，表示測(cè)區(qū)底面的回彈修正值。在進(jìn)行實(shí)際測(cè)試的過程中，如果測(cè)試儀器處于非水平的狀態(tài)，且測(cè)區(qū)又非被測(cè)混凝土構(gòu)件的澆筑測(cè)面，那么應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)得回彈值進(jìn)行角度和澆筑面修正，這樣能夠進(jìn)一步確保測(cè)區(qū)回彈值的準(zhǔn)確性。 </p><p>　　2.超聲檢測(cè)技術(shù)。首先在每個(gè)測(cè)區(qū)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)測(cè)面上分別布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)，并確保在換能器與混凝土

11、充分耦合的條件下，使發(fā)射與接收換能器處于同一軸線之上。被測(cè)區(qū)的聲速可采用下式進(jìn)行計(jì)算： </p><p>　　上式中，表示測(cè)區(qū)的聲速值（單位是m/s），表示超聲測(cè)距（單位是m），表示第i個(gè)測(cè)區(qū)的平均聲時(shí)值（單位是s），其計(jì)算公式如下： </p><p>　　式中分別代表被測(cè)區(qū)內(nèi)三個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。 </p><p>　　若是在混凝土澆筑底面和頂面進(jìn)行測(cè)試時(shí)，因上表面砂

12、漿的強(qiáng)度相對(duì)較低，加之底面粗骨料的強(qiáng)度較高，從而會(huì)對(duì)聲速值造成一定影響，所以需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?</p><p>　?。ǘ┏暬貜椌C合法在某水利工程檢測(cè)中的應(yīng)用實(shí)例分析 </p><p>　　由于需要對(duì)某水利工程連拱大壩的混凝土進(jìn)行全面檢測(cè)和評(píng)價(jià)，并為大壩設(shè)計(jì)復(fù)核及其裂縫成因分析提供可靠的依據(jù)，經(jīng)綜合考慮后，決定采用超聲回彈結(jié)合取芯綜合法進(jìn)行檢測(cè)。具體過程如下： </p>

13、<p>　　1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。根據(jù)該檢測(cè)方法相關(guān)規(guī)程的要求，首先在大壩的壩體垛墻和隔墻上分別布置回彈測(cè)區(qū)和超聲測(cè)區(qū)，并在壩體的不同高程位置上和不同設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的區(qū)域內(nèi)選取取芯位置；然后將已經(jīng)確定好的取芯位置表面用砂輪機(jī)進(jìn)行打磨處理，并對(duì)回彈值R進(jìn)行測(cè)試，隨后利用耦合劑對(duì)該部位混凝土的聲時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)鉆取混凝土芯樣；最后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將鉆取的樣品制成標(biāo)準(zhǔn)試件，讓其自然干燥3天再進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。 </p><

14、p>　　2.建立專用強(qiáng)度測(cè)試曲線。首先，對(duì)回彈值、聲時(shí)值以及芯樣的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行匯總處理，并按照最小二乘法的原理進(jìn)行誤差估算。經(jīng)過計(jì)算后，得出該工程綜合測(cè)強(qiáng)曲線回歸方程式： </p><p><b>　　（1） </b></p><p>　　相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差為4.1%，相關(guān)系數(shù)為0.96。由此可見，測(cè)強(qiáng)曲線的相關(guān)性基本處于良好狀態(tài)，并且符合綜合法相關(guān)規(guī)程對(duì)專用測(cè)強(qiáng)曲線

15、標(biāo)準(zhǔn)誤差的規(guī)定要求，即標(biāo)準(zhǔn)誤差小于等于±12%。 </p><p>　　3.壩垛不同高程混凝土的測(cè)試強(qiáng)度及總體強(qiáng)度推定值。先將從各個(gè)測(cè)區(qū)測(cè)得的聲速值和回彈值帶入到式（1）中，然后通過計(jì)算便可以得出壩垛不同高程的實(shí)際強(qiáng)度。在該工程當(dāng)中，共計(jì)設(shè)置了325個(gè)測(cè)區(qū)，分別布置在不同的壩體垛墻和隔墻上。通過統(tǒng)計(jì)后得出混凝土強(qiáng)度范圍、平均強(qiáng)度以及變異系數(shù)。然后按照《水工混凝土施工驗(yàn)收規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定要求，以容許應(yīng)力

16、法對(duì)水工建筑物進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度保證率最低不小于80%。由此可以推定出壩垛混凝土的強(qiáng)度值符合要求。 </p><p><b>　　結(jié)論： </b></p><p>　　綜上所述，本文通過工程實(shí)例詳細(xì)闡述了超聲回彈取芯綜合法在水利工程的具體應(yīng)用，經(jīng)過驗(yàn)證得出該檢測(cè)方法不但能夠準(zhǔn)確測(cè)出混凝土的強(qiáng)度值，而且還能推定出被測(cè)水工建筑物的整體強(qiáng)度值是否符合要求?？梢娫摲椒ㄔ?/p>

17、水利工程無損檢測(cè)檢測(cè)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]董澤清.謝洪斌.超聲回彈綜合法在公路混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].人民長(zhǎng)江.2010(23). </p><p>　　[2]王法剛.肖國強(qiáng).周黎明.許靜.超聲回彈綜合法在某泄水閘閘墩混凝土質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[A].2008促進(jìn)中

18、西部發(fā)展聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2008(11). </p><p>　　[3]鄧濤.楊林德.夏才初.陳雋芝.基于超聲回彈綜合法的公路隧道混凝土襯砌的強(qiáng)度檢測(cè)[J].混凝土施工技術(shù).2009(12). </p><p>　　[4]劉康和.王孝起.超聲回彈綜合法的工程應(yīng)用[A].中國水利學(xué)會(huì)勘測(cè)專業(yè)委員會(huì)2011年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2011(2). </p><