混凝土超声回弹综合法测强曲线DB61／T 1084-2017.pdf

ICS 93.080.99 Q 66 DB61 陕西省地方标准 DB 61/T 10842017 混凝土超声回弹综合法测强曲线 Ultrasonic-rebound combined method for Concrete strength Curve standard 2017-07-06发布 2017-08-06实施陕西省质量技术监督局 发布 DB61/T 10842017 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本标准由陕西省交通运输厅提出并归口。本标准起草单位：西安公路研究院。本标准主要起草人：苏臣宏、索然绪、刘平录、邓彬、张林、葛娟娟、李航、弋珂源、张晓静、王长青。本标准由陕西省交通运输厅负责解释。本标准首次发布。联系信息如下：单位：西安公路研究院 电话：029-87827296 地址：陕西省西安市高新区高新六路60号 邮编：710065 DB61/T 10842017 混凝土超声回弹综合法测强曲线 1 范围 本标准规定了混凝土超声回弹综合法测强曲线的术语和定义、基本要求、回弹仪、超声波检测仪器、测区回弹值及声速的测量与计算、混凝土强度的推定。本标准适用于龄期大于14d，强度为15MPa60MPa的普通碎石混凝土抗压强度检测。注：混凝土龄期大于365d的普通混凝土，应对回弹值进行碳化修正。本标准不适用于因冻害、化学侵蚀、火灾等造成表面疏松、剥落的普通混凝土强度检测。2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。2.1 检测单元 detective element 按照检测要求确定的混凝土结构或构件组成单位。2.2 测区 detecting region 在进行结构或构件混凝土强度检测时确定的检测区域。2.3 测点 detecting point 测区内的检测点。2.4 超声回弹综合法 ultrasonic-rebound combined method 根据实测声速值和回弹值综合推定混凝土强度的方法。本方法采用带波形显示器的低频超声波检测仪，并配置频率为50kHz100kHz的换能器，测量混凝土中的超声波声速值，以及采用弹击锤能量为2.207J的混凝土回弹仪，测量回弹值。2.5 测区混凝土抗压强度换算值 conversion value for the compression strength of concrete at detecting region 根据测区混凝土中的声速代表值和回弹代表值，通过测强曲线换算所得的该测区现龄期混凝土的抗压强度值。2.6 DB61/T 10842017 2 根据测区混凝土抗压强度换算值推定的结构或构件中现龄期混凝土的抗压强度值。2.7 回弹仪使用前后或使用过程中，在洛氏硬度HRC为602的钢砧上对回弹仪标准状态进行校验。2.8 天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75mm的岩石颗粒为粗集料拌合的水泥混2.9 范围内，按照地形地貌条件、气候条件，为使用超声回弹综合法检测混凝土强度曲线而划2.10 针对各片区的超声回弹综合法检测混凝土抗压强度测强曲线。3 基本要求 线不满足声波检测仪器、回弹仪的检验、维护以及测试和测试结果分析的人员，均应经过专业培训3.4 在现场作业时，应遵守现行安全技术和劳动保护的有关规定。4 回弹仪 4.1 技术要求 4.1.回b)与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起点应位于刻度尺的零点读数稳定的回弹值计算平均值。弹击杆每旋转一次的率定值均应符合本标准 5.1.2 条第 c项的要求。混凝土抗压强度推定值 inferable value for compression strength of concrete 回弹仪率定 hammer calibration 碎石混凝土 crushed stone concrete 使用凝土。片区 area 在陕西省分的区域。片区测强曲线 area strength curve 3.1 检测温度使用范围为 040，与超声波检测仪器和回弹仪的工作温度规定要求一致。3.2 检测结构或构件的混凝土强度时，应优先采用片区测强曲线。当缺少该类曲线或该类曲强度误差要求时，经过验证符合要求后方可采用陕西地区测强曲线或国家通用测强曲线。3.3 从事超与考核。1 弹仪应符合下列标准状态的要求:a)水平弹击时，在弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标称动能应为 2.207J；弹击锤处；c)在洛氏硬度 HRC为 602的钢砧上，回弹仪的率定值应为 802。4.1.2 回弹仪的率定试验，宜在气温为 205的条件下进行，率定时钢砧应稳固地平放在坚实的混凝土地坪上。回弹仪向下弹击，弹击杆应旋转 4 次，每次旋转角度 90左右，弹击 3 次5 次，取连续 3 次DB61/T 10842017 4.2.累计弹击次数超过 6000次；锤、指针4.2.2 当遇下列情况之一时，应在钢砧上进行率定试验:c)当仪器率定值不在 802 的范围内时，应按照本标准 5.4.3 条的要求,对回弹仪进行常规保养进行率定。若再次率定仍不合格,则应送专门机构检定。4.3 回弹仪的纵轴线应始终与被测混凝土表面保持垂直，其操作程序应符合使用说明书的4.4.仪器有下列情况之一时，应将仪器拆开维护:b)仪器发生故障或零件损坏时；4.4.回弹仪拆开维护，应按下列步骤进行:b)用清洗剂清洗机芯的中心导杆、弹击拉簧、拉簧座、弹击杆及其内孔和冲击面、指针滑块及其清洗完毕后，组装仪器4.4.回弹仪的拆开维护,应注b)应保持弹击拉簧前端钩入拉簧座的原孔位；c)不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝；d)不得自制或更换零部件。5 超声波检测仪器 5.1.1 仪器的声时范围应为 0.5 s9999 s，测读精度为 0.1 s。4.2 检验 1 当遇有下列情况之一时，回弹仪应送专门检定机构检验：新回弹仪启用前；超过检定有效期；更换主要零件(弹击拉簧、弹簧座、弹击杆、缓冲压簧、中心导杆、导向法兰、弹击轴、指针片、指针块、挂钩及调零螺丝)后；弹击拉簧前端不在拉簧座原孔位或调零螺丝松动；遭受严重撞击或其他损害。a)回弹仪当天使用前、后；b)测试过程中对回弹值有怀疑时；后再操作 测试过程中，规定。4.4 维护 4.4.1 仪器每次使用完毕后，应及时进行维护。先把仪器外壳和伸出机壳的弹击杆及前端球面擦拭清洁，然后将弹击杆压入仪器内，待弹击后用按钮锁住机芯，装入套筒，平放于干燥阴凉处。2 a)弹击超过 2000 次；c)率定试验结果不符合要求。3 a)使弹击锤脱钩，取出机芯，然后卸下弹击杆、中心导杆(连同导向法兰)、缓冲压簧、刻度尺、指针轴和指针；内孔、指针片、指针轴、刻度尺、卡环及仪器外壳的内壁和指针导槽，做率定试验。4 意下列事项:a)经过清洗的零部件，除中心导杆需涂上微量的轻油外，其他零部件均不得涂油；5.1 一般要求 DB61/T 10842017 4 时显示的漂移应在响应宜分为 10kHz200kHz，200kHz500kHz 两频段。湿度不大于 80%、电源电压波动为 220V22V 的环境中，且能连续5.1.仪b)换能器的频率宜在 50kHz100kHz 范围以内；c)换能器实测频率与标称频率相差应在10%范围内。5.2 d)超声波在空气中传播的计算声速与实测声速值相比,相差应在0.5%范围内；e)检验合格的超声波检测仪器应具有检定合格证，其有效期为一年。5.3 操作 b),接上电源后,仪器宜预热 10min；，d)30mm40mm 后，才能测读每个测点的声时值。5.4 5.4.超次，每次不少于 1h；c)在搬运过程中须防止碰撞和剧烈振动。作完毕应擦拭干净单独存放。换能器的耦合面应避免磨损。声速的测量与计算 6.1 一般规定 6.1.测b)称、施工图纸及要求的混凝土强度等级；5.1.2 仪器应具有良好的稳定性，声时显示调节在 20s30 s 范围内时，2h 内声0.2 s 范围内。5.1.3 仪器的放大器频率5.1.4 仪器宜具有示波屏显示及手动游标测读功能。显示应清晰稳定。若采用整形自动测读，混凝土超声测距不得超过 1m。5.1.5 仪器应能适用于温度为 040、相对4h正常工作。6 器的换能器应符合下列技术要求：a)换能器宜采用厚度振动形式压电材料；检验 超声仪器检验时应满足下列要求：a)缓慢调节延时旋钮,数字显示满足十进位递变的要求；b)调节聚焦、辉度和扫描延时旋钮,扫描基线清晰稳定；c)换能器与标准棒耦合良好,衰减器及发射电压正常；超声仪器应按下列步骤进行操作:a)操作前应仔细阅读仪器使用说明书；仪器在接通电源前，应检查电源电压c)换能器与标准棒应耦合良好，调节首波幅度至 30mm40mm 后测读声时值。有调零装置的仪器应调节调零电位器以扣除初读数；在实测时，接收信号的首波幅度均应调至维护 1 声仪应按下列规定进行维护:a)如仪器在较长时间内停用，每月应通电一b)仪器需存放在通风、阴凉、干燥处,无论存放或工作状态，均需防尘；5.4.2 换能器应避免摔损和撞击，工6 测区回弹值及1 试前应具备下列有关资料:a)工程名称及设计、施工、建设单位名称；结构或构件名DB61/T 10842017 名、砂石品种、粒径、外加剂或掺合料品种、掺量以及混凝土e)质量问题。6.1.测a)置测区，每个结构或构件上的测区数不件的 30%，且不件测区数不应少于 10个；应少于 3 个。6.1.当按批抽样检测时，符合下列条件的结构或构件才可作为同批结构或构件:护条件及龄期基本相同；6.1.结构或构件的测区，应满足下列要求:c)并避开蜂窝、麻面部位，必6.1.5 结构或构件上的测区应注明编号，并记录测区位置和外观质量情况。6.1.6 结构或构件的每一测区，宜先进行回弹测试，后进行超声测试。如不能满足这一要求，超声不得布置在气孔或外露石子上。相邻两测点的间距一般不小于 30mm；测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的距离不小于 50mm，且同一测点只允许弹击一次。2.4 计算测区平均回弹值时，余下的 10 个回弹值按公式（1）计算。c)水泥品种、标号、用量、出厂厂配合比等；d)模板类型，混凝土浇筑和养护情况、成型工艺以及成型日期；结构或构件存在的2 区布置应符合下列规定:当按单个结构或构件检测时，应在结构或构件上均匀布应少于 10 个；b)对同批结构或构件按批抽样检测时，结构或构件抽样数应不少于同批结构或构少于 10 件，每个结构或构c)对长度小于或等于 2m 的结构或构件，其测区数量可适当减少，但不3 a)混凝土强度等级相同；b)混凝土原材料、配合比、成型工艺、养c)结构或构件种类相同；d)在施工阶段所处状态相同。4 a)测区宜布置在结构或构件混凝土浇灌方向的侧面；b)测区均匀分布，相邻两测区的间距不宜大于 2m；测区避开钢筋密集区和预埋件；d)测区尺寸宜为 200mm200mm；采用平测时宜为 400mm400mm；e)测试面应清洁、平整、干燥,不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。6.1.7 非同一测区内的回弹值及超声声速值，在计算混凝土强度换算值时不得混用。6.2 回弹值的测量与计算 6.2.1 用回弹仪测试时，宜使仪器处于水平状态，测试混凝土浇灌方向的侧面也可非水平状态测试，或测试混凝土浇灌方向的顶面或底面。6.2.2 测量回弹值应在构件测区内超声波的发射和接收面各弹击 8 点；超声波单面平测时，可在波的发射和接收测点之间弹击 16 点。每一测点的回弹值，测读精确至 1.0。6.2.3 测点在测区范围内宜均匀分布，但6.弹值中，剔除 3 个最大值和 3 个最小值，然后将 应从该测区的 16 个回=10110iR R.(1)式中：R 测区平均回弹值，计算至0.1；iR 测区的第i个回弹值。immDB61/T 10842017 6 6.2.。a m aR R R5 非水平状态测得的回弹值，应按公式（2）修正=+.(2)式中：mR 测区平均回弹值；测试角度为aR 修正后的测区回弹值；aR 的回弹修正值，应在表1中选用。表1 非水平状态测得回弹修正值 向 上 测 角（）向 下 测 角（）mR+90+60+45+30-30-45-60-90 20-6.0-5.0-4.0-3.0+2.5+3.0+3.5+4.0 30-5.0-4.0-3.5-2.5+2.0+2.5+3.0+3.5 40-4.0-3.5-3.0-2.0+1.5+2.0+2.5+3.0 50-3.5-3.0+1.0+1.5+2.0+2.5-2.5-1.5 注1：当测试角=0 时，修正值为0。未列数值，可用内插法求得，数值采用四舍五入法，保留至小数点后1位。注2：表1中6.2.)(b amR R R R+=.(3)式中：正值；aR测顶面时的回弹修bR测底面时的回弹修正值，应在表2中选用。表2 混凝土浇灌顶面、底面回弹修正值 测试面 6 由混凝土浇灌方向的顶面或底面测得的回弹值，应按公式（3）修正。R 由混凝土浇灌方向的顶面或底面测得的回弹修mR 测区平均回弹值；正值，应在表2中选用；mR 顶面面bR aR 底20+2.5-3.0 DB61/T 10842017（续）表225+2.0-2.5 30+1.5-2.0 35+1.0-1.5 40+0.5-1.0 45 0-0.5 50 0 0 注1：在侧面测试时修正值为0。注2：表2中未列数值，可用内插法求得，数值采用四舍五入法，保留至小数点后1位。6.2.7 在测试时，如仪器处于非水平状态，同时构件测区非混凝土的浇灌侧面，则应对测得的回弹值 测试的声时值应精确至 0.1 s，采用超声测距时测量精度应精确至 1.0mm，声速计算值应精确至6.3.4 在每个测区内的相对测试面上，应各布置 个测点，且发射和接收换能器的轴线应在同一轴线。6.3.速应按公式（4）计算，测强平均声时值按公式（5）计算。mt l v/先进行角度修正，然后进行顶面或底面修正。6.3 超声声速值的测量与计算 6.3.1 超声测点应布置在回弹测试的同一测区内。6.3.2 测量超声时时，应保证换能器与混凝土耦合良好。6.3.3 0.01km/s，声速值的测量误差应在1%范围内。3上5 测区声=.(4)测区声速值，km/s；l 超声测距，mm；t区平均声时值，s。3/)(3 2 1t t t tm式中：vm测=+.(5)式中：t1t，2t，3t 分别为测区中3个测6.3.凝土浇灌的顶面与底面测试时，测区声速值应按公式（6）修正。v vam测区平均声时值，s；点的声时值。6 当在混=.(6)式中：DB61/T 10842017 8 av 修正后的测区声速值，km/s；超声测试面修正系数。在混凝土浇灌顶面及底面测试时,=1.034；在混凝土侧面测试时,=1；v测区声速值，km/s。7 混凝土强度的推定 7.1 换算公式 7.1.1 本标准参考公路自然区域划分标准对陕西省进行区域划分（见表 3）。表3 陕西省自然区域划分表 气候条件 自然区域划分 粗集料类型湿润地区 主要为陕西南部，主要有秦岭山地区、安康、汉中和商洛所辖地区 碎石 半干旱半湿润地区 主要为陕西中部，包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川、渭北至延安高原丘陵沟壑区 碎石 干旱地区 主要为陕西北部，主要有榆林、延安至长城以北高原、沙滩区 碎石 7.1.2 湿润地区测强曲线函数形式见公式（7）。.(7)425.1 1184.1,0407.0ai aici cuR v f=式中：ci cuf,为第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）；aiv 为第i个测区修正后的混凝土中声速代表值（km/s)；aiR 为第 个测区修正后的回弹代表值(精确至0.1)。i7.1.3 半干旱半湿润地区测强曲线函数形式见公式（8）。.(8)9381.1 8360.0,00746.0ai aici cuR v f=式中：ci cuf,为第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）；aiv 为第i个测区修正后的混凝土中声速代表值（km/s)；aiR 为第 个测区修正后的回弹代表值(精确至0.1)。i7.1.4 干旱地区测强曲线函数形式见公式（9）。DB61/T 10842017.(9)869.1 520.1,004299.0ai aici cuR v f=式中：ci cuf,为第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）；aiv 为第i个测区修正后的混凝土中声速代表值（km/s)；aiR 为第 个测区修正后的回弹代表值(精确至0.1)。i7.1.5 综合各片区测强曲线函数，陕西省碎石混凝土超声回弹综合法检测混凝土强度测强曲线函数形式为公式（10）。.(10)744.1 1581.1,01093.0ai aici cuR v f=式中：ci cuf,第i个测区的混凝土抗压强度推定值（MPa）；aiv 第i个测区修正后的混凝土中声速代表值（km/s)；aiR 第i个测区修正后的回弹代表值(精确值0.1)。7.2 推定方法与公式 7.2.1 结构或构件中第 i 个测区的混凝土抗压强度换算值，应按本标准 7.1的规定求得修正后的测区回弹代表值 和声速代表值 后，采用片区曲线或地区综合曲线换算而得。aiRaiv7.2.2 当结构或构件中的测区数不少于 10个时,各测区混凝土抗压强度换算值的平均值按公式（11）计算、标准差按公式（12）计算。=nici cuffnmccu1,1.(11)式中：ccufm 结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa）；ci cuf,结构或构件第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）。1)(-)12 2,=nm n fsnifci cufccuccu（.(12)式中：ccufs 结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的标准差（MPa）；结构或构件第 i 个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）；ci cuf,n 测区数。对单个检测的构件，取一个构件的测区数；对批量检测的构件，取被抽检构件测DB61/T 10842017 10 区数之总和；ccufm 结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa）。7.2.3 结构或构件混凝土抗压强度推定值，应按下列规定确定：ce cuf,a)当结构或构件的测区抗压强度换算值中出现小于 10.0MPa的值时，该构件的混凝土抗压强度推为小于 10MPa；ce cuf,b)当结构或构件中测区数少于 10 个时，按公式（13）计算：.(13)ccuce cuf fmin,=式中：ce cuf,结构混凝土抗压强度推定值（MPa）；ccufmin,结构或构件最小的测区混凝土抗压强度换算值（MPa）；c)当结构或构件中测区数不少于 10 个或按批量检测时，按公式（14）计算：.(14)ccuccuf fce cus m f 645.1,=式中：ce cuf,结构或构件混凝土抗压强度推定值（MPa）；ccufm 结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa）；ccufs 结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的标准差（MPa）。7.2.4 对按批量检测的构件，当一批构件的测区混凝土抗压强度标准差出现下列情况之一时，该批构件应全部重新按单个构件进行检测：一批构件的混凝土抗压强度平均值 25MPa 时，标准差 4.5MPa；ccufmccufs一批构件的混凝土抗压强度平均值 25MPa 50MPa 时，标准差 5.5MPa；ccufmccufs一批构件的混凝土抗压强度平均值 50MPa 时，标准差 6.5MPa。ccufmccufs_