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教育培训 混凝土无损检测的实验改革 杨 波 (陕西理工学院,陕西汉中 723003) 摘 要:将混凝土强度无损检测实验与破坏性实验结合为一个综合性实验,实验结果使学生 认识到无损检测的优越性和可靠性,取得了较好的教学效果。 关键词:超声检验;混凝土;强度;缺陷;实验改革 中图分类号:TG115.28+5;TU528.01 文献标识码:A 文章编号:100026656(2002)0820367202 EXPERIMENTAL REFORM OF NONDESTRUCTIVE TESTING OF CONCRETE YANG Bo (Shanxi Institute of Technology , Hanzhong Shanxi 723003 , China) Abstract : Nondestructive testing of the strength of concrete and destructive experiment were combined to form a comprehen2 sive experiment. It helped the students to understand the advantage and reliability of nondestructive testing , and better result was obtained. Keywords :Ultrasonic testing; Concrete ; Strength; Defect ; Experimental reform 以前我校土木工程系的结构实验课程是把破坏 性实验和无损检测实验分开来做的。同学们对破坏 性实验的结果坚信不移,对无损检测的结果总是持 怀疑态度。为此我们通过把无损检测实验和破坏性 实验结合为一个综合性实验,即先用超声回弹综合 法测定混凝土构件的强度和缺陷,再用荷载法测该 构件的强度,然后对两组数据进行分析比较,从而使 学生认识到超声检测的优越性和可靠性,取得了较 好的教学效果。 1 超声回弹法检测混凝土强度 超声回弹法检测混凝土强度,是目前我国使用 较广的一种混凝土无损检验方法。该方法是在不破 坏构件的情况下按下述步骤进行:用非金属超声 波检测分析仪检测混凝土的声时、 波幅和频率等数 值,并通过计算分析得出混凝土强度值。用回弹 仪测混凝土表面硬度,综合地区曲线得出混凝土强 度。结合两者综合分析得出所测混凝土的强度,该 方法具有精度高、 适用范围广等优点。 下面我们结合一次学生实验所得数据,应用超 收稿日期:2001202212 声回弹综合法进行分析说明。 试块尺寸为150mm150mm150mm ,共分两 组,标号为C20和C30。C20配合比为425号水泥 373kg ,水0. 26m3,砂子0. 393m3,石子(2 4cm) 01836m3,水灰比0. 56。C30配合比为425号水泥 479kg ,水0. 26m3,砂子0. 335m3,石子(2 4cm) 01848m3,水灰比0.44。试块养护期为25 下28d。 首先,采用回弹仪对每组试块各测16点回弹 值,去除三点最大及最小值,剩余值取平均(表 1) 。 然后采用超声波检测仪测定试块的三点声时值,取 平均 后 得 到C20试 块 为30. 74s , C30试 块 为 30124s。 利用以上数据,根据公式V=L/ t求得声速值, 利用回弹值和声速值,结合地区测强曲线,查出试块 强度值,最后,通过压力机进行破坏性实验,测出试 表1 混凝土 标号 修正后回弹值 Rm 修正后声速值 km/ s 强度/ MPa 无损检测破坏性实验 C2031.04.8821.722.0 C3037.04.9631.330.5 763 第24卷第8期 2 0 0 2年8月 无损检测 NDT Vol. 24No . 8 Aug .2 0 0 2 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 块破坏时的强度(表 1) 。 表1数据清楚地表明,用超声回弹综合法和用 压力机加载检测混凝土强度的结果一样准确,而用 超声回弹综合法检测混凝土强度不会对构件有任何 损害,可减少不必要的浪费。像綦江虹桥这类劣质 工程,根本就达不到设计的荷载要求,如进行荷载试 验,很可能在试验中就会发生桥毁人亡的事故。如 用超声检测则可安全可靠地查出事故隐患,防患于 未然。由此看来,用超声回弹综合法检测混凝土强 度具有其它检测方法无法比拟的优势。 2 超声法检测混凝土缺陷 超声法检测混凝土缺陷是依据超声波在混凝土 中传播遇到缺陷时其某些声学参数发生变化的原 理,来判断缺陷的存在位置和大致尺寸,在我国已广 泛应用。在教学中,为提高学生的业务素质和动手 能力,我们对学生加强此方面的强化训练,从制作试 块、 使用仪器测定数据到最后进行数据分析,均由学 生亲手操作,取得了较好的教学效果。下面是我们 组织学生应用超声法检测混凝土缺陷的实验情况。 实验用上述混凝土标号为C20的150mm 150mm150mm试块,其中1号试块为标准试块,2 号试块为有空洞试块,3号试块为有裂缝试块。试 块养护期为25 下28d ,养护期满后,我们使用CTS2 45型非金属超声波检测分析仪对13号试块进行 检测、 分析和验证,详细数据如表2所示。 表2数据有力地说明了随着空洞的增大,超声 表2 试块 编号 声时值 s 波幅值 dB 试块 编号 声时值 s 波幅值 dB 126.486.73177.447.9 237.769.2 波穿过试块的时间即声时值增大,相反其波幅值减 小,直观地验证了书中的理论,使学生深刻认识到超 声检测适应性强,在建筑检测中能广泛应用,使用它 检测灵敏度高,对人体无害,可及时得到探伤结果。 随着超声技术的快速发展,它将广泛应用于建筑研 究领域的许多方面,不断提高建筑检测的准确性和 科学性。提高学生对超声检测的认识和应用能力, 也是我们结构实验教学改革的方向。 无损检测与评价技术在建筑业的广泛应用已取 得了很好的效果,可以说,无损检测与评价技术的发 展程度标志着一个国家的工业发展水平。无损检测 实验教学改革能使大学生的工程实践能力和科学技 术应用能力进一步提高,对他们创新意识的培养也 非常有意义。我们正在进一步完善改进这一工作。 参考文献: 1 迟培云,吕 平,周宗辉.现代混凝土技术M.上海: 同济大学出版社,1999.198 - 206. 2 沈建中,李宗津,张之勇.土木工程中的无损检测技术 及其应用J .无损检测,2000 ,22(11) :497 - 504. 3CECS 02:1988 ,超声回弹综合法检测混凝土强度技术 规程S. 欢迎订阅2003年度 无损探伤 杂志 无损探伤 创刊于1977年,是国内仅有的两种 无损检测专业技术杂志之一,是及时快捷传递专业 信息的媒体。在全国无损检测行业中影响较大,读 者遍布全国各地。 无损探伤 坚持理论联系实际,为科研、 生产实 践服务的办刊宗旨,报道和交流国内外无损检测方 法、 新技术、 新产品、 新工艺、 专家学者的学术成果、 综述报告和经验体会。 杂志主要栏目有综述、 科研与生产、 标准化、 NDT之窗、 质量管理、 仪器方法和经验介绍等。读者 对象是机械冶金、 石化、 航空航天、 铁道、 造船、 压力 容器、 电力等行业的各级无损检测人员及产品检验 人员和大专院校、 科研单位中从事无损检测的教学 和科研人员。 无损探伤 杂志全国发行,邮发代号:82189 ,双 月(双月25日出版)刊,大16开本,彩色胶版印刷, 每本定价6.00元,全年36. 00元。欢迎广大读者于 10月20日前到当地邮局(所)订阅,如错过订阅日 期,请寄现款至编辑部直接订阅。 地址:丹东市振兴区春三路23号辽宁仪表研究 所 邮编:118002 电话、 传真:[phone] 联系人:王艳丽 电子信箱:lnndti online. ln. cn或lnndti 263. net 863 杨 波:混凝土无损检测的实验改革 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m