[发明专利]一种声波检测混凝土结合面质量的方法

说明书

本发明公开了一种声波检测混凝土合面质量的方法，该方法分别在混凝土结合面的粘结界面测区和结合面两侧的新、旧混凝土测区进行声波检测，对接收到的脉冲信号进行数据处理，从声波信号频域图中提取主频峰值计算测区主频均值；定义质量可靠系数z的计算方法，由各测区主频均值计算结合面质量可靠系数z，根据质量可靠系数z对结合面粘结质量进行分级，从而评价混凝土结合面的质量。本发明提供的一种声波检测混凝土结合面质量的方法，具有以下优点：使用本发明方法检测混凝土结合面的质量，流程简单，可由接收到的脉冲信号进行数据处理计算结合面质量可靠系数z，对结合面质量进行分级，从而评价混凝土结合面的质量。

技术领域

本发明提供一种检测方法，涉及工程结构质量检测技术领域，特别涉及混凝土结合面质量的检测方法。

背景技术

装配式混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势，已成为国内外建筑业发展的主流方向。但是由于装配式混凝土建筑采用了大量的预制构件，预制构件在后浇混凝土时，由于浇筑面积大、钢筋密集且预埋管线路繁多，如果浇筑时振捣不密实，或者结合面没有按照规范要求处理，易在结合面上形成各类缺陷，导致预制构件与后浇混凝土之间的连接无法保证结构的整体受力，从而难以达到“等同现浇”的设计初衷。

混凝土结合面是指先后两次浇筑的混凝土之间形成的接触面，即在已经终凝的混凝土上再浇筑新的混凝土，两者之间的结合面。国内外研究学者对影响新旧混凝土粘结强度的因素进行了一系列研究，其中对新旧混凝土结合面强度影响程度最大的因素是旧混凝土表面粗糙度。研究表明在一定的粗糙度范围内，界面粗糙度越高，混凝土粘结强度越高。相关行业标准规定，预制构件结合面制作时应按设计要求进行粗糙面处理，设计无具体要求时，可采用化学处理、拉毛或凿毛等方法制作粗糙面并规定“粗糙面的面积不宜小于结合面的80%”，预制板的粗糙面凹凸深度不宜小于4mm，预制梁端、柱端、墙端的粗糙面凹凸深度不应小于6mm。

两次浇筑的混凝土之间，应保持良好结合，使新旧混凝土形成一个整体，共同承担荷载，方能保证结构安全使用。但是在第二次浇筑混凝土时，由于种种原因往往不能完全按照规范要求来处理已硬化的混凝土表面，很难保证混凝土结合面的粘结质量，因此对混凝土结合面质量的检测尤为重要，若不能及时检测出质量不合格的混凝土结合面，有可能造成巨大的工程问题并带来巨大损失。

超声法可以检测到混凝土内部缺陷的同时保证结构的完整性，并因具有用途广泛、探测距离大、操作简单等优点，迅速在国内外普及推广，成为应用最广泛的混凝土无损检测方法并开发了一系列超声波检测设备。国内的一些研究人员针对用超声波法对新旧混凝土结合面检测开展了相关研究。如刘金伟在（刘金伟.超声波速评价新老混凝土粘结质量的试验研究[J].汕头大学学报(自然科学版),2002(01):1-6.）中采用对测法对修补小试块和修补梁的新旧混凝土界面性能进行了试验研究，发现超声波波速与粘结界面强度具有良好的相关性，提出了用超声波波速评价新旧混凝土粘结质量的一种方法，该方法存在如下不足：(1)对测法对测试条件要求较高，实际施工现场混凝土结合面的被测部位常常不具有使声波对测测试界面的条件；(2)其实验制作的试块较小，试块与实际工程情况具有较大区别。使用该方法并不能检测出实际工程中混凝土结合面的质量。

《超声波法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000制定了一种混凝土结合面质量的检测方法，该方法是采用对测或斜测的方法对混凝土结合面进行检测，首先使测试范围覆盖全部结合面，各对T-R1和T-R2换能器连线的倾斜角测距相等，T-R1换能器声波传播不经过结合面，T-R2换能器声波传播经过结合面。按布置好的测点分别测出各测点的声时，波幅和主频值。将同一测位各测点的声时、波幅和主频值由大到小按顺序分别排列，将排在后面明显小的数据视为可疑，对数据进行统计和判别，当通过结合面的某些测点的数据被判为异常并查明无其他影响因素时，可判定混凝土在该部位结合不良。