混凝土无损检测技术开发及应用研究

论文摘要

当前广州地区面临大量的混凝土新建、改建、加固工程,如何对这些工程的质量进行科学的检测、评估,已成为当地当前建设中迫切需要解决的重大课题。目前,广州地区在使用回弹法进行混凝土强度无损检测时还是使用国家统一测强曲线,实践证明,在当地使用该曲线误差较大,不利于工程质量的监控。本课题研究通过采用广州地区常用的原材料制作成型了一批普通混凝土标准试件,采用回弹法、拔出法进行了大量试验,一共获得了320组数据,其中包括了3d～180d七个龄期,以及C15～C60共十个强度等级。对回弹法试验数据做了二元线形回归、一元幂回归、二元幂和指数混合回归分析。各自得到的测强曲线公式其相应的平均相对误差分别为11.7%、10.8%、12.3%,均低于国家规范要求的14.0%;相对标准差分别为14.4%、13.2%、14.8%,也均低于国家规范要求的17.0%。另外还研究了目前广州地区还没有使用的拔出法混凝土强度无损检测技术。本文从理论上对拔出法的可行性和优越性进行了论证,对试验数据做了一元线形回归和一元幂回归分析,各自得到的测强曲线公式其相对标准差分别为8.3%和8.5%,低于国家规范要求的12.0%。试验表明拔出法不但检测结果精度高,而且相对于目前在广州地区普遍使用的钻芯法来讲,具有操作简便、费用低、对结构损伤小的优点,很具有推广使用意义。为了更好的检验回归所得到的各条测强曲线在广州地区的实用性和适用性,对实际工程的混凝土构件做了回弹法、拔出法强度检测,检测结果用本次试验得到的测强曲线进行换算,换算强度跟实际混凝土强度和全国统一曲线换算强度进行比较。结果表明本次试验建立地地区测强曲线方程在广州地区有很好的实用性和适用性。本试验只考虑了碎石,对于用卵石等其它粗集料的混凝土需另外建立测强曲线;试验目前只考虑到龄期为180d以内的混凝土,所以还需要更高龄期的试件进行试验,并对本文回归曲线进行补充;试验试件采用自然养护,由此得到的测强曲线还需要经过大量工程实践的检验和修正。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 混凝土结构强度无损检测技术综述
• 1.1.1 混凝土无损检测技术的概念
• 1.1.2 混凝土无损检测技术的分类
• 1.1.3 混凝土无损检测技术的特点和优势
• 1.1.4 混凝土强度无损检测的必要性
• 1.1.5 混凝土强度无损检测技术的应用
• 1.2 国内外混凝土无损检测技术的发展与现状
• 1.2.1 国外的发展与现状
• 1.2.2 国内的发展与现状
• 1.3 回弹法、超声法、超声-回弹综合法和拔出法的研究现状
• 1.3.1 回弹法的研究现状
• 1.3.2 超声法的研究现状
• 1.3.3 超声回弹综合法的研究现状
• 1.3.4 后装拔出法的研究现状
• 2 建立广州地区测强曲线的必要性
• 2.1 回弹法统一曲线在广州地区的适用性分析
• 2.2 超声回弹综合法统一曲线在广州地区的的适用性分析
• 2.3 超声法检测混凝土强度适用性分析
• 2.3.1 超声仪的影响
• 2.3.2 不同超声仪的对比
• 2.4 不同养护条件对回弹检测的影响分析
• 3 试验方案
• 3.1 试验仪器
• 3.2 试验采用的原材料、标准试件的配合比
• 3.2.1 本次试验采用的原材料
• 3.2.2 本次试验采用的标准试件的配合比和坍落度
• 3.2.3 试件的制作和养护
• 3.3 试验过程及方法
• 3.4 数据的采集和储存
• 3.5 数据的处理
• 4 广州地区回弹法测强曲线分析
• 4.1 地区回弹法测强曲线的初步建立
• 4.1.1 回归结果分析
• 4.1.2 回归方程换算值与实测值的比较
• 4.2 试块龄期的影响
• 4.3 试块强度等级的影响
• 4.4 其它影响
• 4.4.1 原材料的影响
• 4.4.2 外加剂的影响
• 4.4.3 成型方法的影响
• 4.4.4 混凝土中含水率的影响
• 4.4.5 模板的影响
• 5 广州地区拔出法测强曲线分析
• 5.1 拔出法的检测原理
• 5.2 地区拔出法测强曲线的初步建立
• 5.2.1 回归结果分析
• 5.2.2 回归方程换算值与实测值的比较
• 5.3 拔出法的影响因素
• 5.3.1 试验系统的影响
• 5.3.2 混凝土材料本身的影响
• 5.3.3 混凝土的不同部位的影响
• 5.3.4 粗骨料种类和粒径的影响
• 5.3.5 混凝土龄期的影响
• 5.3.6 混凝土碳化程度的影响
• 6 验证试验
• 6.1 实际工程钻芯验证试验
• 6.2 与国家统一测强曲线比较
• 7 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B