橡膠混凝土質(zhì)量的超聲法檢測試驗(yàn)研究
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新技術(shù) | 課題來源: | 部門計(jì)劃 |
起止時(shí)間: | 2013.01 至2014.12 | 研究形式: | 與研究院所合作 | 所處階段: | 中期階段 |
成果屬性: | 國內(nèi)技術(shù)二次開發(fā) |
成果簡介
“橡膠混凝土質(zhì)量的超聲法檢測試驗(yàn)研究”是2013年度河南省科研事業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目。
橡膠混凝土作為一種新型建筑材料,其工程施工經(jīng)驗(yàn)方面并不豐富,在澆筑橡膠混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件過程中,可能會(huì)在澆筑的某個(gè)環(huán)節(jié)由于人為或者其它環(huán)境因素的影響,其內(nèi)部出現(xiàn)不密實(shí)或空洞,或外部形成蜂窩麻面、裂縫、損傷層等缺陷,這些缺陷會(huì)不同程度的影響到橡膠混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,從而在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中埋下安全隱患。針對這一問題 本項(xiàng)目采用超聲法(超聲脈沖法簡稱,下同)對橡膠混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢測研究,了解不同橡膠粒徑、摻量及不同養(yǎng)護(hù)齡期下,橡膠混凝土的超聲聲學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律;給出橡膠混凝土超聲聲速與強(qiáng)度之間的擬合關(guān)系式;研究鋼筋對橡膠混凝土超聲聲學(xué)特性的影響;研究橡膠混凝土內(nèi)部缺陷的超聲檢測分析方法,實(shí)現(xiàn)對橡膠混凝土工程質(zhì)量的無損檢測。
目前混凝土質(zhì)量的無損檢測方法有超聲脈沖法、脈沖回波法、雷達(dá)掃描法、紅外線熱譜法、聲發(fā)射法等,但常用的主要是超聲脈沖法。超聲脈沖波的穿透能力較強(qiáng),尤其是用于檢測混凝土?xí)r,這一特點(diǎn)顯得更為突出,而且超聲檢測設(shè)備較簡單,操作使用較方便,所以廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)混凝土缺陷檢測和確定混凝土層厚。
課題采用C20強(qiáng)度混凝土配合比,將60目、1~3mm、3~6mm不同粒徑的橡膠粒(粉)分別以5%、7%、10%、15%、20%等不同摻量等體積取代細(xì)骨料制成橡膠混凝土,然后運(yùn)用超聲法檢測橡膠混凝土在不同狀態(tài)下的質(zhì)量。
本課題的研究內(nèi)容:
(1)采用超聲脈沖法分別對普通混凝土和橡膠混凝土進(jìn)行了超聲聲學(xué)參數(shù)的檢測研究,發(fā)現(xiàn)橡膠混凝土的超聲聲速小于普通混凝土的超聲聲速,且橡膠混凝土的超聲聲速隨著橡膠摻量的增大和粒徑的減小而逐漸減小。
(2)本文試驗(yàn)結(jié)果表明,橡膠混凝土的振幅、主頻與橡膠粒徑、摻量及養(yǎng)護(hù)齡期之間無明確的變化規(guī)律,原因尚待進(jìn)一步研究。
(3)橡膠混凝土的強(qiáng)度和超聲聲速之間存在冪函數(shù)關(guān)系,得到了7d和28d齡期橡膠混凝土的強(qiáng)度和超聲聲速之間的擬合關(guān)系方程。
(4)鋼筋對橡膠混凝土超聲測試有較大影響,影響程度與橡膠粒徑和摻量有較大關(guān)系。當(dāng)探頭連線與鋼筋軸線平行檢測時(shí),橡膠粒徑越小和摻量越大,鋼筋的影響范圍越大,反之相反;當(dāng)探頭連線與鋼筋垂直時(shí),鋼筋對橡膠混凝土超聲參數(shù)的影響程度要大于對普通混凝土的影響程度,在大摻量橡膠混凝土中,橡膠粒徑越大和摻量越小,鋼筋對超聲聲學(xué)參數(shù)的影響程度越減小。
(5)利用超聲脈沖法對普通混凝土和橡膠混凝土的空洞、離析缺陷進(jìn)行檢測時(shí),當(dāng)橡膠粒徑相同,隨著橡膠摻量的增多,判別的缺陷也逐漸增多,容易造成誤判;當(dāng)橡膠摻量相同,隨著粒徑的增大,判別出的缺陷大概位置與實(shí)際位置較為吻合。
(6)采用超聲法對普通混凝土和橡膠混凝土裂縫深度進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)普通混凝土裂縫深度的計(jì)算值與實(shí)際值的相對誤差均比橡膠混凝土的小。
現(xiàn)階段國內(nèi)外已逐漸將橡膠混凝土應(yīng)用于實(shí)際工程中,勢必會(huì)出現(xiàn)對橡膠混凝土進(jìn)行無損檢測的問題,本試驗(yàn)研究的超聲法、回彈法、超聲回彈綜合法、雷達(dá)法檢測橡膠混凝的強(qiáng)度和內(nèi)部缺陷情況的方法可解決這一問題,彌補(bǔ)橡膠混凝土無損檢測方法的空白,為橡膠混凝土的無損檢測技術(shù)提供理論支持,也為橡膠混凝土能夠廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支撐,同時(shí)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益顯著。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式: | 其他 |
應(yīng)用狀態(tài): | 小批量或小范圍應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 河南省水利科學(xué)研究院 | ||
單位地址: | 河南省鄭州市金水區(qū)緯五路39號(hào) | ||
單位電話: | 0371-65571524 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 馮俠 | 聯(lián)系人電話: | 0371-65571316 | 聯(lián)系人Email: | jgcls@126.com |
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