关于超声回弹综合法检测混凝土强度技术的应用研究

摘要： 随着我国社会经济建设的快速发展，水利行业管理日趋完善，水利工程施工质量的验收逐渐由科学的检测数据来判断，例如采用超声回弹综合法来检测混凝土的强度。本文通过对超生回弹综合法的概念及检测原理的介绍，并结合水利工程应用实例来对混凝土强度的检测进行深入的探讨分析，供类似工程参考与借鉴。

关键词： 水利工程；超声回弹综合法；混凝土强度；检测原理；应用

中图分类号：TU75 文献标识码：A

目前许多水利工程多采用混凝土作为建筑的主体，工程的安全性评价使人们更多的关注混凝土强度。混凝土强度的检查方法比较多，但单一的回弹法或者是超生法无法准确地对混凝土强度进行检测，存在着较大的误差。而超生回弹综合法以其设备简单、操作方便、技术成熟和测量精度高等优点，目前在混凝土强度检测当中受到广泛的应用。通过对当前各种测强曲线的介绍，选取一种可信度和精度较高、计算方便的方法，希望能够使超生回弹综合法的应用更具普遍性。

1 超声回弹综合法的检测原理

1.1 测点和测区的布置

首先选定待测混凝土构件，根据构件选取适宜的测试方法（通常为对测、角测和平测三种方法），并按规程或有关规定布置一定数量的测区（对测和角测测区尺寸为200mm××200mm×200mm；平测测区尺寸为400mm×400mm×400mm，相对应的两个200mm×200mm×200mm方块视为一个测区），然后按图1的布点方式进行回弹值、超声声速值的测试（对于同一测区宜先进行回弹测试，后进行超声测试）。

1.2 测强公式的选取

两个规程中的测强曲线误差均过大，实际计算中不适宜用两个规程中的测强曲线换算强度。

（2）专用测强曲线的建立。

①三参数幂函数测强曲线。由表1中的声速值、回弹值和实测抗压强度，利用回归分析求得三参数幂函数。

由式（2）求得修正值G=1.002981；并经G修正后求得试件的强度换算值；由表1中实测抗压强度和按专用曲线换算的强度值求得三参数幂函数测强曲线的相对误差。

误差符合要求，可以考虑在实际工程中使用。

②基于趋势面分析的测强曲线。利用DPS（DataProcessingSystem）数据处理系统，对样本进行二阶趋势面分析和三阶趋势面分析，两个方程的详细情况见表2。

表2 趋势面方程及参数表

由表1中实测抗压强度和三阶趋势面方程换算的强度值求得三阶趋势面方程的相对误差。

由以可得，三阶趋势面方程相对误差较小，因此，在测试中选取三阶趋势面方程进行强度计算。

2.3 工程应用

选取某工程进行测试，通过测试得到回弹值和声速值并按表2中的三阶趋势面方程换算混凝土强度。本次测试每个构件均取10个测区，根据规程CECS02：2005中的公式（6.0.5-1）和（6.0.5-2）求出混凝土强度平均值和均方差，最后根据规程CECS02：2005中的公式（6.0.7-2）求混凝土强度推定值，并对结构物钻芯取样，进而检测强度推定值。测试数据及具体计算结果见表3。

由表3可以得出以下结论：

（1）一般情况下认为拟合度大于75%则趋势面拟合效果良好。两个趋势面方程的拟合度均满足要求，但三阶趋势面方程的拟合度更好一些；

（2）F检验项，二阶趋势面方程，F0.05（5，51）=2.397，三阶趋势面方程F0.05（9，47）=2.086，显然，F2=59.432>2.397，F3=38.323>2.086，F检验均满足要求；

（3）三阶趋势面的剩余标准差要小于二阶趋势面方程。

综上所述，本次计算时选取三阶趋势面方程较好一些，故利用三阶趋势面方程换算试件强度值，修正系数G=1。

对比表3中混凝土强度推定值和实测芯样抗压强度值可见，本次测试利用工程上现有的混凝土试件，并用趋势面分析法求测强曲线，所求得的混凝土强度值具有较高的精度和可信度。在进一步的测试中，可直接用三阶趋势面方程求桥墩混凝土强度换算值。

结语

综上所述，通过超生回弹综合法检测混凝土强度的应用，在实际工程中进一步提高了该方法的检测精度。同时也可以将超生回弹综合法应用于水利、交通等行业的混凝土强度测试当中，在不断的应用当中发现问题，解决问题，从而用更加准确、可靠的方法来提高测强曲线的精度。

参考文献

[1]付平位.超声回弹综合法检测混凝土强度的应用[J].中华建设，2011（09）.

[2]陈满红.超声回弹综合法在混凝土强度检测中的应用[J].建材技术与应用，2009（12）.