在水利工程檢測中超聲一回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價值

1、<p>　　在水利工程檢測中超聲一回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價值</p><p>　　摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，推動了各行各業(yè)的發(fā)展速度，水利工程建設(shè)項目也隨之不斷增多。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)劣直接影響工程項目的整體質(zhì)量。為此，需要對這些水工建筑物進行相應(yīng)的檢測。而在檢測的過程中，為了使之不受到損壞，必須采用無損檢測技術(shù)。超聲回彈綜合法以其自身諸多優(yōu)點，非常

2、適合應(yīng)用于水利工程無損檢測當中?；诖它c，本文就水利工程中超聲回彈結(jié)合取芯綜合法的應(yīng)用價值進行淺談。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水利工程；無損檢測；超聲回彈法；應(yīng)用價值 </p><p>　　中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　一、超聲回彈綜合法的基本原理及特點 </p><p><b>　?。ㄒ?/p>

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的精度，應(yīng)當在檢測前對混凝土

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

5、是影響其聲速值的重要因素，而運用回彈值法時，混凝土表面狀態(tài)、含水率、齡期是影響檢測結(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，超聲聲速的增長率會隨之下降，而回彈值會受混凝土碳化程度增高的作用隨之提高。所以，運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面影響。 </p><p>　　2.彌補強度區(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，以此表明混凝土強度，但是當混凝土處于較低強度和較大塑性變形時，就會嚴重削弱反映的敏感性。同時，當構(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，回彈值R難以反映結(jié)構(gòu)的實際強度；超聲聲速是以整個斷面的動彈性來表明混凝土的強度，一般情況下混凝土強度越高，彈性指標變化越小，聲速的變化幅度也不大，這種微小的變化

7、會被誤差掩蓋。若混凝土強度大于35MPa，則的相關(guān)性會變得較差。采用超聲回彈綜合法進行檢測，可以相互彌補較低或較高強度區(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中的應(yīng)用價值研究 </p&

8、gt;<p>　?。ㄒ唬z測方法與技術(shù) </p><p>　　采用超聲回彈綜合法進行檢測首先需要選定出待檢測的混凝土構(gòu)件，按照相關(guān)規(guī)范標準以及具體規(guī)定的要求，布置一定數(shù)量的測區(qū)，然后根據(jù)具體的布點方式進行超聲聲速值和回彈值的測試。 </p><p>　　1.回彈檢測技術(shù)。在每個測區(qū)相對應(yīng)的兩個被測面上測取一定數(shù)量的回彈值，通常單個測面可測取8個回彈值，兩個測面共計測取16個回

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

10、測區(qū)回彈值，表示測試角度為的回彈修正值，其可以通過查表獲得，表示被測區(qū)的頂面回彈修正值，也可通過查表獲得，表示測區(qū)底面的回彈修正值。在進行實際測試的過程中，如果測試儀器處于非水平的狀態(tài)，且測區(qū)又非被測混凝土構(gòu)件的澆筑測面，那么應(yīng)當對測得回彈值進行角度和澆筑面修正，這樣能夠進一步確保測區(qū)回彈值的準確性。 </p><p>　　2.超聲檢測技術(shù)。首先在每個測區(qū)相對應(yīng)的兩個測面上分別布置三個測點，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。被測區(qū)的聲速可采用下式進行計算： </p><p>　　上式中，表示測區(qū)的聲速值（單位是m/s），表示超聲測距（單位是m），表示第i個測區(qū)的平均聲時值（單位是s），其計算公式如下： </p><p>　　式中分別代表被測區(qū)內(nèi)三個測點的聲時值。 </p><p>　　若是在混凝土澆筑底面和頂面進行測試時，因上表面砂

12、漿的強度相對較低，加之底面粗骨料的強度較高，從而會對聲速值造成一定影響，所以需要進行適當?shù)匦拚?</p><p>　?。ǘ┏暬貜椌C合法在某水利工程檢測中的應(yīng)用實例分析 </p><p>　　由于需要對某水利工程連拱大壩的混凝土進行全面檢測和評價，并為大壩設(shè)計復(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)合取芯綜合法進行檢測。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區(qū)和超聲測區(qū)，并在壩體的不同高程位置上和不同設(shè)計標號的區(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進行打磨處理，并對回彈值R進行測試，隨后利用耦合劑對該部位混凝土的聲時值進行檢測，同時鉆取混凝土芯樣；最后，在實驗室內(nèi)將鉆取的樣品制成標準試件，讓其自然干燥3天再進行抗壓強度測試。 </p><

14、p>　　2.建立專用強度測試曲線。首先，對回彈值、聲時值以及芯樣的抗壓強度進行匯總處理，并按照最小二乘法的原理進行誤差估算。經(jīng)過計算后，得出該工程綜合測強曲線回歸方程式： </p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　相對標準誤差為4.1%，相關(guān)系數(shù)為0.96。由此可見，測強曲線的相關(guān)性基本處于良好狀態(tài)，并且符合綜合法相關(guān)規(guī)程對專用測強曲線

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

16、法對水工建筑物進行進行設(shè)計，混凝土強度保證率最低不小于80%。由此可以推定出壩垛混凝土的強度值符合要求。 </p><p><b>　　結(jié)論： </b></p><p>　　綜上所述，本文通過工程實例詳細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)過驗證得出該檢測方法不但能夠準確測出混凝土的強度值，而且還能推定出被測水工建筑物的整體強度值是否符合要求。可見該方法在

17、水利工程無損檢測檢測中具有較高的應(yīng)用價值。 </p><p><b>　　參考文獻 </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中的應(yīng)用研究[J].人民長江.2010(23). </p><p>　　[2]王法剛.肖國強.周黎明.許靜.超聲回彈綜合法在某泄水閘閘墩混凝土質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[A].2008促進中

18、西部發(fā)展聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[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度檢測[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)會勘測專業(yè)委員會2011年學(xué)術(shù)研討會論文集[C].2011(2). </p><