CN107271280A - 一种冲击回波‑回弹综合评定混凝土抗压强度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击回波‑回弹综合评定混凝土抗压强度方法，包括：在待测试的混凝土构件上随机设置多个测试区域，将传感器贴附在测试区域的混凝土表面，同时对传感器施加预设的压力，传感器与数据采集分析仪连接，根据测试区域的混凝土对数据采集分析仪进行调试，以设置数据采集分析仪的采集参数，使用冲击器在测试区域的传感器的对应位置进行敲击，观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值。本发明提供的测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法。
背景技术
由于混凝土材料具有铸造简单、成型及养护方便、成本低等显著优点在我国桥梁及结构工程中广泛应用，混凝土浇筑质量也严重影响结构的使用安全。目前国内外广泛使用回弹法测试混凝土抗压强度，由于该方法的测试结果对反映结构表面的混凝土质量较为准确，但是对结构混凝土内部浇筑质量无能为力，因此该方法的测试结果仅作为参考指标。
近年来出现了超声波——回弹综合测试混凝土强度的方法，超声波的探头在保持高灵敏度，而冲击回波采用的是加速度传感器，传感器在各种固定方式下，其频响曲线都有较长平坦部分，有利于频谱分析和能量分析，但是其频率响应特性一般较差，对频率分析和振幅分析都比较困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，至少部分解决现有的测试方法复杂、准确率低、性能不稳定的问题。
为此，本发明提供一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，包括：
在待测试的混凝土构件上随机设置多个测试区域，并对所述测试区域的混凝土表面进行处理，以使所述测试区域的混凝土表面保持平整和清洁；
将传感器贴附在所述测试区域的混凝土表面，同时对所述传感器施加预设的压力，所述传感器与数据采集分析仪连接；
根据所述测试区域的混凝土对所述数据采集分析仪进行调试，以设置所述数据采集分析仪的采集参数；
使用冲击器在所述测试区域的传感器的对应位置进行敲击，当检测过程出现可疑测试点时，对所述可疑测试点进行重复检测或者加密检测；
观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值：
V为测试区域的混凝土之中的波速代表值，其单位为km/s；
Li为第i个测试点的被检测构件厚度，其单位为mm；
t0为第i个测试点在时间t0的波时读数，其单位为μs；
ti为第i个测试点在时间ti的波时读数，其单位为μs。
可选的，当所述测试区域的混凝土的厚度未知，或者波速测试结果异常时，在所述测试区域的混凝土的对应位置钻孔，以获得混凝土芯样；
根据上述测试方法现场测试所述混凝土芯样的波速代表值：
Vp＝β·V
β为所述混凝土芯样的截面形状系数，当截面为板时，β为0.96，当截面为其它形状时，对β进行现场测试。
可选的，还包括：
使用回弹仪在所述测试区域的混凝土表面测试混凝土强度，以获得16组回弹值测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个回弹值测试结果计算回弹代表值：
Rai为所述测试区域的混凝土的回弹代表值，取有效测试数据的平均值，精确到0.1MPa；
Ri为第i个测试点的回弹值。
可选的，还包括：
当所述测试区域的混凝土的粗骨料为卵石时
当所述测试区域的混凝土的粗骨料为碎石时
fcu,i c为第i个测试区域的混凝土的抗压强度换算值，其单位为MPa，精确到0.1MPa；
λ为所述测试区域的混凝土材料的泊松比。
可选的，还包括：
当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量不小于10个时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差根据如下公式计算：
为所述待测试的混凝土构件的测试区域的混凝土抗压强度换算值的平均值，精确到0.1MPa；
为所述待测试的混凝土构件的测试区域的混凝土抗压强度换算值的标准差，精确到0.01MPa；
n为测试区域数量，对于单个混凝土构件的测试，n为单个构件的测试区域数量，对于批量混凝土构件的测试，n为被抽检的所有构件的测试区域的总和。
可选的，还包括：
当所述待测试的混凝土构件的测试区域的抗压强度换算值之中出现小于10.0MPa的数值时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值fcu,e设置为小于10MPa；
当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量小于10个时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值
fcu,e＝fcu c ,min
当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量不小于10个或者进行批量测试时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值
本发明具有下述有益效果：
本发明提供的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法包括：在待测试的混凝土构件上随机设置多个测试区域，将传感器贴附在测试区域的混凝土表面，同时对传感器施加预设的压力，传感器与数据采集分析仪连接，根据测试区域的混凝土对数据采集分析仪进行调试，以设置数据采集分析仪的采集参数，使用冲击器在测试区域的传感器的对应位置进行敲击，观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值。本发明提供的测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法进行详细描述，但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例一
本实施例提供一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，这种测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。图1为本发明实施例一提供的一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法的示意图。如图1所示，本实施例在待测试的混凝土构件1上随机设置多个测试区域，并对所述测试区域的混凝土表面进行处理，以使所述测试区域的混凝土表面保持平整和清洁。将传感器2贴附在所述测试区域的混凝土表面，同时对所述传感器2施加预设的压力，所述传感器2与数据采集分析仪3连接。
本实施例中，根据所述测试区域的混凝土对所述数据采集分析仪3进行调试，以设置所述数据采集分析仪3的采集参数。使用冲击器4在所述测试区域的传感器2的对应位置进行敲击，当检测过程出现可疑测试点时，对所述可疑测试点进行重复检测或者加密检测。观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，本实施例根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值：
其中，V为测试区域的混凝土之中的波速代表值，其单位为km/s；Li为第i个测试点的被检测构件厚度，其单位为mm；t0为第i个测试点在时间t0的波时读数，其单位为μs；ti为第i个测试点在时间ti的波时读数，其单位为μs。
本实施例中，当所述测试区域的混凝土的厚度未知，或者波速测试结果异常时，在所述测试区域的混凝土的对应位置钻孔，以获得混凝土芯样。本实施例根据上述测试方法现场测试所述混凝土芯样的波速代表值：
Vp＝β·V
β为所述混凝土芯样的截面形状系数，当截面为板时，β为0.96，当截面为其它形状时，对β进行现场测试。因此，本实施例提供的测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。
本实施例使用回弹仪5在所述测试区域的混凝土表面测试混凝土强度，以获得16组回弹值测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个回弹值测试结果计算回弹代表值：
Rai为所述测试区域的混凝土的回弹代表值，取有效测试数据的平均值，精确到0.1MPa。其中，Ri为第i个测试点的回弹值。
本实施例中，当所述测试区域的混凝土的粗骨料为卵石时
当所述测试区域的混凝土的粗骨料为碎石时
其中，fcu,i c为第i个测试区域的混凝土的抗压强度换算值，其单位为MPa，精确到0.1MPa。λ为所述测试区域的混凝土材料的泊松比。因此，测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。
本实施例中，当所述待测试的混凝土构件1的测试区域数量不小于10个时，所述待测试的混凝土构件1的混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差根据如下公式计算：
其中，为所述待测试的混凝土构件1的测试区域的混凝土抗压强度换算值的平均值，精确到0.1MPa。为所述待测试的混凝土构件1的测试区域的混凝土抗压强度换算值的标准差，精确到0.01MPa。n为测试区域数量，对于单个混凝土构件1的测试，n为单个构件的测试区域数量，对于批量混凝土构件1的测试，n为被抽检的所有构件的测试区域的总和。
本实施例中，当所述待测试的混凝土构件1的测试区域的抗压强度换算值之中出现小于10.0MPa的数值时，所述待测试的混凝土构件1的混凝土抗压强度推定值fcu,e设置为小于10MPa。可选的，当所述待测试的混凝土构件1的测试区域数量小于10个时，所述待测试的混凝土构件1的混凝土抗压强度推定值
fcu,e＝fcu c ,min
可选的，当所述待测试的混凝土构件1的测试区域数量不小于10个或者进行批量测试时，所述待测试的混凝土构件1的混凝土抗压强度推定值
本实施例提供了一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，包括：在待测试的混凝土构件上随机设置多个测试区域，将传感器贴附在测试区域的混凝土表面，同时对传感器施加预设的压力，传感器与数据采集分析仪连接，根据测试区域的混凝土对数据采集分析仪进行调试，以设置数据采集分析仪的采集参数，使用冲击器在测试区域的传感器的对应位置进行敲击，观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值。本实施例提供的测试方法简单、结果准确可靠，性能稳定，还能够考虑混凝土内部缺陷情况。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，包括：
在待测试的混凝土构件上随机设置多个测试区域，并对所述测试区域的混凝土表面进行处理，以使所述测试区域的混凝土表面保持平整和清洁；
将传感器贴附在所述测试区域的混凝土表面，同时对所述传感器施加预设的压力，所述传感器与数据采集分析仪连接；
根据所述测试区域的混凝土对所述数据采集分析仪进行调试，以设置所述数据采集分析仪的采集参数；
使用冲击器在所述测试区域的传感器的对应位置进行敲击，当检测过程出现可疑测试点时，对所述可疑测试点进行重复检测或者加密检测；
观察时域曲线和振幅谱图的波形变化，保存有效波段的振幅谱，以获得16组波速测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个波速测试结果计算波速代表值：
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V为测试区域的混凝土之中的波速代表值，其单位为km/s；
Li为第i个测试点的被检测构件厚度，其单位为mm；
t0为第i个测试点在时间t0的波时读数，其单位为μs；
ti为第i个测试点在时间ti的波时读数，其单位为μs。
2.根据权利要求1所述的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，当所述测试区域的混凝土的厚度未知，或者波速测试结果异常时，在所述测试区域的混凝土的对应位置钻孔，以获得混凝土芯样；
根据上述测试方法现场测试所述混凝土芯样的波速代表值：
Vp＝β·V
β为所述混凝土芯样的截面形状系数，当截面为板时，β为0.96，当截面为其它形状时，对β进行现场测试。
3.根据权利要求2所述的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，还包括：
使用回弹仪在所述测试区域的混凝土表面测试混凝土强度，以获得16组回弹值测试结果，剔除其中3个最大值和3个最小值，根据其余的10个回弹值测试结果计算回弹代表值：
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Rai为所述测试区域的混凝土的回弹代表值，取有效测试数据的平均值，精确到0.1MPa；
Ri为第i个测试点的回弹值。
4.根据权利要求3所述的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，还包括：
当所述测试区域的混凝土的粗骨料为卵石时
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当所述测试区域的混凝土的粗骨料为碎石时
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fcu,i c为第i个测试区域的混凝土的抗压强度换算值，其单位为MPa，精确到0.1MPa；
λ为所述测试区域的混凝土材料的泊松比。
5.根据权利要求4所述的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，还包括：
当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量不小于10个时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差根据如下公式计算：
<mrow>
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为所述待测试的混凝土构件的测试区域的混凝土抗压强度换算值的平均值，精确到0.1MPa；
为所述待测试的混凝土构件的测试区域的混凝土抗压强度换算值的标准差，精确到0.01MPa；
n为测试区域数量，对于单个混凝土构件的测试，n为单个构件的测试区域数量，对于批量混凝土构件的测试，n为被抽检的所有构件的测试区域的总和。
6.根据权利要求5所述的冲击回波-回弹综合评定混凝土抗压强度方法，其特征在于，还包括：
当所述待测试的混凝土构件的测试区域的抗压强度换算值之中出现小于10.0MPa的数值时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值fcu,e设置为小于10MPa；
当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量小于10个时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值
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当所述待测试的混凝土构件的测试区域数量不小于10个或者进行批量测试时，所述待测试的混凝土构件的混凝土抗压强度推定值
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