混凝土無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、土木建筑學(xué)院混凝土無(wú)損檢測(cè)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告姓 名:班 級(jí):學(xué) 號(hào):組 號(hào):指導(dǎo)教師 :2013 年 3 月目錄實(shí)驗(yàn)一、混凝土試件的制作2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?二、實(shí)驗(yàn)儀器：2三、材料品種2四、混凝土配制2五、計(jì)算混泥土試件的配合比：3實(shí)驗(yàn)二、回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度4一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?二、實(shí)驗(yàn)儀器：4三、實(shí)驗(yàn)的基本原理4四、實(shí)驗(yàn)操作方法：4五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：5六、實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)論：5實(shí)驗(yàn)三、超聲法測(cè)混凝土強(qiáng)度9一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?二、實(shí)驗(yàn)儀器：9三、實(shí)驗(yàn)的基本原理9四、實(shí)驗(yàn)操作方法：91) 超聲儀零讀數(shù)校正92) 建立混凝土強(qiáng)度波速曲線9五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：10一、試驗(yàn)處理和結(jié)論：10參考文獻(xiàn)1212實(shí)驗(yàn)一、混凝土試件的制作

2、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)混凝土的設(shè)計(jì)要求，按照混凝土的配合比制作出混凝土試件，以便進(jìn)行后面的實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)儀器：磅秤、天平、拌板、拌鏟、盛器、震蕩機(jī)三、材料品種1、水泥品種：(a) 生產(chǎn)廠名：海螺牌12.5 普通硅酸鹽水泥(b) 水泥強(qiáng)度等級(jí)與批號(hào)：硅酸鹽水泥P.042.5 2、砂品種：贛江砂3、石品種：贛江卵石四、混凝土配制(1)配制強(qiáng)度 fcu.o：48.2MPa (2)水灰比：0.41(3)配合比： Mco:Mwo:Mso:Mgo= 1：0.41:1.30 ：3.03(4)砂率：30% (5)塌落度：3050Mco10.37Mwo4.25Mso13.47Mgo31.4325L 混凝土各組分用量

3、（ Kg）五、計(jì)算混泥土試件的配合比：1. 計(jì)算配制強(qiáng)度： fcu.o = fcu.k +1.645配制 C40 的混凝土?xí)r = 5.0 即 fcu.o = 40 +1.645×5.0 = 48.2 MPa2. 計(jì)算水灰比（ W/C）:沒(méi)有摻合劑則 f = 1.00s = 1.00b = 42.5由于所用的粗集料為卵石，即a = 0.49b = 0.13計(jì)算水灰比：W / C =(a×fb)÷ (fcu.o + a×b×fb)= (0.49× 42.5) ÷ (48.2 + 0.49×0.13×42.5)

4、 = 0.41查表可知 W/C = 0.41 W/C max即 W/C = 0.413. 確定單位用水量：卵石最大粒徑為30mm,塌落度為 35-50，查表可知 mwo = 170 /m34. 計(jì)算水泥的用量：Mco = mwo ÷ ( w/c) = 170 ÷ 0.41 = 414.65. 確定砂率：卵石最大粒徑為30 ，且 w/c = 0.41，查表可知 Sp = 30%6. 計(jì)算細(xì)、粗集料的用量，即mso ,mgo用體積法按下面方程計(jì)算：mcoc mgo/g + mso/s + mwo/w + 0.01 = 1 Sp = mso/(mso + mgo )×

5、100% = 30%代入相應(yīng)數(shù)據(jù)可得：414.6÷ 3.10× 103 + mgo ÷ 2.62×103 mso ÷ 2.61× 103 +170÷ 1.0× 103 + 0.01× 1 = 1mso÷(mso + mgo) = 30%即計(jì)算可知 mso = 538.8mgo = 1257.2 mco : mwo : mso : mgo = 14.6 : 170 : 538.8 : 1257.2=1 : 0.41 : 1.30 : 3.03則 25L 的混泥土材料用量：mco = 10.37 m

6、wo = 4.25 mso = 13.47 mgo = 31.43 實(shí)驗(yàn)二、回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?) 理解回彈儀的基本構(gòu)造、基本性能、工作原理和使用方法并能熟練操作；2) 掌握回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本步驟和方法；3) 掌握回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的建立方法；4) 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的動(dòng)手能力和科學(xué)研究的分析能力。二、實(shí)驗(yàn)儀器：回彈儀型號(hào)： ZC3-A編號(hào)： 2000041357混凝土試塊三、 實(shí)驗(yàn)的基本原理 :回彈儀發(fā)是利用混凝土的強(qiáng)度與表面硬度之間存在的相關(guān)關(guān)系， 用檢測(cè)混凝土表面硬度的方法來(lái)間接檢驗(yàn)或推定混凝土強(qiáng)度?；貜椫档拇笮∨c混凝土表面的彈、塑性有關(guān)，其回彈值與表面硬度之間也存

7、在相關(guān)關(guān)系，回彈值大說(shuō)明表面硬度大，抗壓強(qiáng)度愈高，反之愈低。由于測(cè)試方向、水泥品種、養(yǎng)護(hù)條件、齡期、炭化深度等不同，所測(cè)之回彈值均有不同，應(yīng)與修正，然后再查相應(yīng)的混凝土強(qiáng)度關(guān)系圖表，求混凝土強(qiáng)度。四、實(shí)驗(yàn)操作方法：1) 選定測(cè)試部位了解被檢測(cè)的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件情況后需要在構(gòu)件上選擇及布置測(cè)區(qū)。2) 確定測(cè)面、選擇測(cè)點(diǎn)測(cè)區(qū)宜均勻布置在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的檢測(cè)面上，相鄰測(cè)區(qū)間距不宜過(guò)大， 當(dāng)混凝土澆筑質(zhì)量比較均勻時(shí)可酌情增大間距。測(cè)面應(yīng)平整光滑， 抹去剩余水泥， 測(cè)面應(yīng)自然干燥。 每個(gè)測(cè)面上布置8 個(gè)測(cè)點(diǎn)，一個(gè)測(cè)區(qū)只有一個(gè)測(cè)面應(yīng)選16 個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布，測(cè)點(diǎn)之間的距離不小于 30mm。3) 將試件分

8、別編號(hào)為1、2、3、4、5、6，試件保持處在30-50KN 的壓力下試驗(yàn)，將回彈值垂直對(duì)準(zhǔn)混凝土表面并輕壓回彈儀，使彈擊桿伸出、 掛鉤掛上彈擊錘，將回彈儀彈擊桿垂直對(duì)準(zhǔn)測(cè)試試點(diǎn)，不得擊在外露石子、氣孔上， 緩慢均勻地施壓， 待彈擊錘脫鉤沖擊彈擊桿后， 彈擊錘即帶動(dòng)指針向后移動(dòng)直至達(dá)到一定位置時(shí)，即讀出回彈值。4) 上述步驟完成后再逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)。注意：兩個(gè)側(cè)面必須對(duì)稱；一個(gè)測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次；回彈值精確至1； 回彈法打的面必須是沒(méi)有耦合劑的那個(gè)面，點(diǎn)和點(diǎn)間距一般不小于20mm 測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的間距一般不小于30mm五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：六、實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)論：1) 每個(gè)試件中的16 個(gè)回彈值

9、，去掉3 個(gè)最大值，去掉3 個(gè)最小值，再取10個(gè)回彈值的平均值，記為Rm。2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的實(shí)測(cè)荷載，計(jì)算出抗壓強(qiáng)度：Fcu = F/ A3) 收集各組數(shù)據(jù)按同樣的數(shù)據(jù)處理可得出下表各組數(shù)據(jù)匯總表：（表格中帶有陰影的是后面去除的點(diǎn)數(shù)據(jù)）1土4-1-12土4-1-23土4-1-34土4-1-45土4-1-56土4-1-67土4-2-18土4-2-29土4-2-310土4-2-411土4-2-512土4-2-613土4-3-114土4-3-215土4-3-316土4-3-417土4-3-518土4-3-619土4-4-120土4-4-221土4-4-322土4-4-423土4-4-524土4-4

10、-625土4-5-126土4-5-227土4-5-328土4-5-429土4-5-530土4-5-631土4-6-132土4-6-233土4-6-334土4-6-435土4-6-536土4-6-648.64.925448.44.755049.44.915448.64.454747.44.095146.54.485130.34.052226.74.6026294.602829.14.702529.24.442227.84.722434.24.533432.44.613033.14.723332.74.693034.34.733433.64.5831/32.24.612830.24.732528.

11、74.882330.64.752531.64.672239.94.993438.94.923239.05.053340.94.873539.84.8933/43.14.763843.84.502444.95.014045.04.843743.04.654041.74.9743序號(hào)編號(hào)RmVc( m)Fcu(Mpa)4) 由各組數(shù)據(jù)建立如圖回歸曲線，各參數(shù)如圖所示：5) 根據(jù)上圖可知有幾個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)和回歸直線偏差比較大，所以應(yīng)該適當(dāng)去除相差較大的點(diǎn)（48.6，54）、（ 49.4，54）、（29.0,28）、（34.2,34）、（34.3,34）、（30.2,25）、（28.7，23）、（30.6,

12、25）、（31.6,22）、（43.1,38）、（ 43.8,24）、（45.0,37）。根據(jù)去除部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)后，重新建立回歸曲線可得如圖：6) 在去除多余數(shù)據(jù)點(diǎn)之前，相關(guān)系數(shù)R 2= 0.7708，而去除之后相關(guān)系數(shù)R 2= 0.8764，顯然增加了可靠性和精確度。7) 混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的計(jì)算強(qiáng)度推定：由曲線方程即可推定，本組個(gè)試件強(qiáng)度分別為： 41MPa、42 MPa、43 MPa、44 MPa、41 MPa、40 MPa?？芍窘M構(gòu)件平均強(qiáng)度為42MPa40MPa，與適配強(qiáng)度相對(duì)誤差僅為= | 40 42 |÷ 40×100% = 5% ，效果良好。8) 說(shuō)明:a) 由于

13、試件的齡期較短，不考慮碳化深度的影響；b) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有兩個(gè)試件受損，沒(méi)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)三、超聲法測(cè)混凝土強(qiáng)度一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?) 學(xué)習(xí)超聲波檢測(cè)儀的使用；2) 掌握混凝土超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)原理及推定構(gòu)件強(qiáng)度方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：非金屬超聲波檢測(cè)儀；混凝土試塊三、實(shí)驗(yàn)的基本原理 :超聲波檢測(cè)技術(shù)是利用超聲波在物質(zhì)傳播中的反射、繞射和衰減等物理性質(zhì)， 測(cè)定物體內(nèi)部缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。超聲波在混凝土中傳播的速度與混凝土的組成成分、混凝土的彈性性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙、密實(shí)度等因素有關(guān)?；炷恋膹椥阅Ａ扛?，強(qiáng)度高，混凝土密實(shí)，超聲波在混凝土中傳播的速度也高。因此，隨混凝土強(qiáng)度的不同，超聲波

14、傳播的聲速也不同。四、實(shí)驗(yàn)操作方法：1) 超聲儀零讀數(shù)校正在測(cè)試前需校正超聲波傳播時(shí)間（即聲時(shí)）的零點(diǎn)t0 , 一般用附有標(biāo)定傳播時(shí)間t 1的標(biāo)準(zhǔn)塊，測(cè)讀超聲波通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)塊的時(shí)間t2，則t0 =t 2-t 1 , ；對(duì)于小功率換能器，當(dāng)儀器性能允許時(shí)，可將發(fā)、收換能器用藕合劑（黃油或凡士林）直接藕合，調(diào)整零點(diǎn)或讀取初讀數(shù)t 0。2) 建立混凝土強(qiáng)度波速曲線1 作一批不同強(qiáng)度的混凝土立方試件，數(shù)量不少于30塊，試件邊長(zhǎng)為 150mm，可采用不同配合比或不同齡期的混凝土試件。2 聲波測(cè)試，將收、發(fā)換能器的圓面上涂一層藕合劑，并緊貼在試件兩測(cè)面的 相應(yīng)測(cè)點(diǎn)上。調(diào)節(jié)衰減與增益，使所有被測(cè)試件接收信號(hào)的首

15、波的波幅調(diào)至相同的 高度，并將時(shí)標(biāo)點(diǎn)調(diào)至首波的前沿，讀取聲時(shí)值。每個(gè)試件以3個(gè)點(diǎn)測(cè)值的平均值作為該混凝土試件中超聲傳播時(shí)間(t)的測(cè)試結(jié)果。3 超聲波傳播方向量試件邊長(zhǎng)作為傳播距離L。將測(cè)試波速的混凝土試件立即進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，求得抗壓強(qiáng)度f(wàn) c(MPa ) 。計(jì)算波速 V，并由f c 及 v 建立fc - v 關(guān)系曲線。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：試件序號(hào)編號(hào)L(mm)1Ti ( us )23T（ us）Vc(km/s)Fcu(mpa)1土 4-6-12土 4-6-23土 4-6-34土 4-6-45土 4-6-56土 4-6-6一、試驗(yàn)處理和結(jié)論：1) 根據(jù)前面的各組數(shù)據(jù)綜合表即可建立如圖的回歸曲線圖超

16、聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表150.4631.630.832.431.64.7638150.9034.035.630.833.54.5024151.7030.829.230.830.35.0140151.4033.228.432.431.34.8437150.8232.434.830.032.44.6540153.1031.630.030.830.84.97432) 結(jié)論：觀察圖中的散點(diǎn)可知，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本無(wú)相關(guān)性意義。3) 原因分析： 耦合劑狀態(tài)的影響由于脈沖波接收信號(hào)的波幅值，對(duì)混凝土缺陷反應(yīng)最敏感，所以測(cè)得的波幅值（ Ai ）是否可靠，將直接影響混凝土缺陷檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。所以測(cè)試面不平或粘附泥沙可能造成波幅降低，作用在換能器上的壓力不均衡，使耦合層半邊厚半邊薄或時(shí)厚時(shí)薄，耦合狀態(tài)不一致造成波幅不穩(wěn)定等操作原因使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)相關(guān)性。試塊制作的時(shí)的影響在混凝土的組合料中，砂率變化,骨灰比的大小，對(duì)混凝土超聲聲速影響仍然是粗骨料含量起主導(dǎo)作用，所以在制作混凝土試件時(shí)，操作不當(dāng)使得實(shí)際骨灰比不等于計(jì)