分析超声回弹综合法在桥梁构件混凝土强度检测中的应用

李星

（广西创新建筑工程质量检测咨询有限公司广西南宁　530031）

分析超声回弹综合法在桥梁构件混凝土强度检测中的应用

李星

（广西创新建筑工程质量检测咨询有限公司广西南宁530031）

在桥梁构件混凝土强度检测中，超声回弹综合法已经得到了广泛的推广应用，该方法主要是利用超声回弹仪和检测仪，对构件混凝土的强度进行测量，已获得所要测量部分的混凝土强度。本文首先概述了超声回弹综合法的有关知识，分析了超声回弹综合法的影响因素，最后重点介绍了超声回弹综合法在桥梁构件混凝土强度检测中的具体应用。

桥梁构件；混凝土强度；超声回弹综合法；强度检测

前言

桥梁构件混凝土强度检测在其施工和随后的评价阶段都十分重要，当前，主要的混凝土强度检测方法有局部破损法、非破损法和综合法，超声回弹综合法属于非破损法，与其他混凝土强度检测方法相比，该方法具有更多的优点，得到了广泛的推广和应用。

1　超声回弹综合法概述

1.1超声回弹综合法检测结构混凝土强度的原理

超声回弹综合法主要是利用低频超声波回弹仪和检测仪，对同一测区的构件混凝土的强度进行测量，并利用相关测量强度公式，计算出测区内混凝土的强度值。超声回弹综合法检测混凝土强度，主要采用两种或两种以上的方法，来获取多个物理参量，建立强度与多项物理量的相关关系，进而对混凝土的强度进行综合评价。

1.2超声回弹综合法检测结构混凝土强度的公式

通过分析和总结不同类型的超声回弹综合法测强公式，可知主要的公式如下：R=aVb·Nc；R=a+bV+cN；R=aVb·Nc·Ld；R=aVb· Nc·Ld。在公式中的a、b、c、d属于待定系数，与混凝土的配合比、粗骨料的种类及状态有关；N表示回弹值；L表示碳化深度；V表示超声声速。在没有专用测强曲线时，可以按照国家统一的抗压强度换算公式进行换算。

1.3超声回弹综合法检测结构混凝土强度的特点

（1）该方法以回弹代表值体现混凝土结构的表观强度、缺陷程度和内部强度，以超声波声速代表幅值及频率值。

（2）数据反映更可靠、全面，检测程序简单，回弹测试与超声声速测试在相同测区内完成，混凝土强度和缺陷同时判定，更好的对施工质量进行控制。

（3）凝土强度的评价的因素减少了，由于超声回弹综合法检测混凝土强度是从多种角度进行结构混凝土强度的综合评价，其影响因素较单一参数法要少。

2　超声回弹综合法测量混凝土强度的影响因素

2.1粗、细骨料的影响

粗骨料中的石子品种对测量混凝土强度有十分明显的影响，骨料粒径越大，其声速就会增高，经研究发现，以卵石混凝土为基础的碎石混凝土强度平均偏高25%左右。细骨料常用砂率的波动范围小，超声波长远大于砂的粒度，因此，不会对超声波传播产生大的影响，研究发现，砂率大于44%或者小于28%，就会超出混凝土常用砂率范围。

2.2水泥用量和泥品种的影响

在允许的范围内选择水泥用量，不会对综合曲线产生影响，但是如果超过允许范围，就应另外制定测强曲线。水泥品种主要有矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，研究表明水泥品种对混凝土强度无显著影响。

2.3碳化深度的影响

研究表明，碳化深度每加大1mm，推算出的混凝土强度就会比比实际强度提高约0.6%，由于碳化深度较大的混凝土其含水量低，回弹值高，可抵消部分影响。

2.4外加剂的影响

外加剂主要在早期发挥效应，一般混凝土塑化3～5d后早期强度增高，超声回弹综合法14d后才能进行测量强度，因此对于加剂的影响可不予进行考虑。

2.5测试面的影响

在混凝土浇筑上表面或下底面进行测试时，因石子表面水、离析下沉、浮浆等因素的影响，声速值及回弹值与浇筑侧面测量时不同，应分别乘以修正系数。

2.6混凝土含水率的影响

混凝土回弹值受表面湿度的影响显著，湿度越大，混凝土的回弹值越低，两者成反比例关系，原因是声波在水中比在空气中的传播速度快，可抵消部分影响。随着混凝土强度的提高混凝土的回弹值变小。由于回弹值与气候条件、湿度和龄期有关，因此，在进行混凝土强度检测时尽量选择干燥状态进行。

3　超声回弹综合法测量桥梁构件混凝土强度的具体应用内容

3.1仪器设备

测试前要检查标定检测所需要的仪器，主要是超声波检测仪和回弹仪，确保其检测的精确度。

3.2被测构件

构件的检测数量需要满足《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》的规定，检测单个构件时，需要将测区均匀布置在构件上，一般每个测区数量不应少于10个；一批构件进行检测时，抽样构件数不少于同批构件数的30%，对于方向小于0.3m、尺寸小于4.5m的构件，可适当减少检测数量，但最少也要有5个。

3.3测区布置

桥梁构件不同，测区布置不同：①对于有两个对应面的构件，应选在两个对应面上布置测试区；②对于有两个相邻表面时，应优先选择两个相邻面上；③对于梁板应选择某一固定位置作为测区，这样才能使最后的结果具有可比性，减少横截面和钢筋的影响的同时，还要保证测试面的平整、清洁和干燥，必要时可用砂轮片磨平不平整处、清除杂物，并擦净残留粉尘。

3.4现场检测

依据规程的要求，结合现场实际条件，采用平测法、角测法或者对测法进行构件混凝土强度的检测，一般在现场条件具备的情况下多选择对测法进行检测，每个测区布置3个声速测点。回弹值测量应在构件测区内各弹击16点，为保证检测的准确性，在进行现场检测时：①要确保换能器与被测混凝土表面要具有很好的耦合性，这样的测试结果才准确。②回弹测点的布置要均匀，不能弹击在外露的石子或者气孔上，测点距构件边缘的距离要大于50mm，回弹时回弹仪的轴线方向与测试面垂直。

3.5检测数据处理

3.5.1测区回弹值处理

测区回弹值处理需要从该测区的16个回弹值里除去3个较小值和3个较大值，取剩余10个作为该测区回弹代表值，根据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》进行非水平状态下回弹值的修正。

3.5.2测区声速值处理

测区声速值处理需要取3个测点声速值的平均值作为回弹代表值，根据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》的要求进行测区声速代表值的修正，平测法的声速会受到测试表面质量好坏的影响，如果混凝土表面光洁、平整且没有损伤，声速值差异不大，如果混凝土表面疏松、粗糙且有裂缝，声速值差异较大。在进行现场检测时，可以再同一测试部位做对测和平测测试，可获得平测修正系数。如果条件不允许，可选取有代表性的构件部位，改变测距后逐点读取相应声速值。

3.5.3构件混凝土的强度推定

构件混凝土的强度换算值由修正后的测区回弹和声速代表值组成，一般先采用地区测强曲线或者专用测强曲线换算得到，因为混凝土的外加剂或者骨料不同，所以构件本身的钢筋分布、截面特性也会不同，应根据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》的规定确定构建混凝土的强度。

3.5.4关于的建议

要想做好桥梁构件混凝土强度的超声回弹综合法检测：①要注意非破损法在泵送混凝土的现场结构混凝土强度检测中存在的问题，务必要保留好掺和了粉煤灰的泵送混凝土制作构件和标准样本之间的关系，用来作为强度依据，超声回弹综合法进行混凝土构件强度的测定存在的回弹值误差性大，需要采取措施，减少误差。②尽量减少由于混凝土表面碳化的深度的加大给检测结果带来的影响，在检测时，重视混凝土结构表面的碳化深度检测，合理全面地分析碳化的形成原因。混凝土表面碳化深度过大是因为后期养护当中养护不到位或者使用了酸性脱模剂的原因，需要进过打磨处理，但是事先必须要采取一定的措施，否则会导致产生误差。

4　结束语

综上所述，超声回弹综合法具有显著的优点，在桥梁构件混凝土强度检测中得到广泛的运用。采用超声回弹综合法检测桥梁构件混凝土时，首先要做好检测前的准备工作，采取合理科学的检测方法，严格进行强度检测工作。由于非破损法属于间接检测，其检测精度与破损性检测相比要低，虽然超声回弹综合法检测结果已经相当准确，但是如果在存在争议的情况下，应该以破损法得到的结果作为衡量标准。

[1]黄腾辉.混凝土强度检测中超声回弹综合法的建议探讨[J].福建建材，2014，09：34～35.

[2]杨文慧，李晓丽.超声回弹综合法在混合骨料混凝土中应用试验研究[J].硅酸盐通报，2013，06：1119～1125.

[3]毛珊.混凝土抗压强度常用检测方法的比较[J].建筑监督检测与造价，2009，03：4～6.

[4]盛海洋.超声回弹综合测强法在混凝土结构物中的应用[J].山西建材，2014，02：41～43.

U445.57

A

1673-0038（2015）03-0078-02

2015-1-6

李星（1988-），男，助理级，大学本科，主要从事建筑工程（市政桥梁）质量检测工作。