超声波法检测混凝土试验报告

哈尔滨工程大学实验报告实验名称：超声波法检测混凝土实验班级：212学号：05姓名：纪强合作者：黄昊、张艳慧成绩：____________________________指导教师：梁晓羽实验室名称：工程测试与检测技术实验室目录一．试验目的二．试验仪器和设备三．原理及试验装置四．试验步骤五．试验数据记录表格六．注意事项七．试验结果分析八．问题讨论一.试验目的检测混凝土裂缝宽度，检测裂缝尺寸从而确定混凝土结构安全性。

对混凝土裂缝超声检测进行实验研究，对预先设置在混凝土试件中的裂缝进行超声检测，将得到的检测数据与相应的理论值进行对比分析，讨论裂缝超声检测中存在的问题，对裂缝的检测方法提出建议。

二.试验仪器和设备GTJ—F800 混凝土裂缝综合检测仪器，8500~11000RMB。

三.原理及试验装置混凝土裂缝宽度检测试验原理：通过摄像头拍摄裂缝图像并放大显示在显示屏上，然后对裂缝图像进行图像处理和识别，执行特定的算法程序自动判读出裂缝宽度，仪器采用新型高精度、高灵敏度的光电转换器件进行图像采集，利用DSP 系统实现图像分析与处理，通过特征提取与优化算法自动判读裂缝宽度，同时在液晶屏上实时显示裂缝图像和裂缝宽度的测试结果。

裂缝深度检测试验原理：超声波在不同介质中传播时，将发生反射、折射、绕射和衰减等现象,表现为接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形和频率发生相应变化,对这些变化分析处理就可以判定结构内部裂缝的深度。

图中, H为试件高度;h为构造裂缝度 ;L1为射换能器距构造裂缝的水平距离;L2 为接收换能器距构造裂缝的水平距离。

四.试验步骤制作带裂缝混凝土试件：该试件长0·6m，宽0·5m，高0·4m，混凝土强度C25，采用石子粒径30mm左右，裂缝深度90~100mm，缝宽 0~10mm。

2.布置测点：缝宽测量时，可以在试件的不同面上选择不同的测点，避免重复;缝深测量时，以两个探头间距为50mm,100mm,150mm,200mm布置测点，且左右两测点与裂缝的距离相等。

超声波法检测混凝土工作应力状态试验研究摘要：评估役结构安全性工作中混凝土结构工作应力属于重要指标。

本文通过超声波法检测混凝土试件单项轴压试验，以了解超声波传播速度与养护龄期、强度等级、骨料类型的影响。

基于此试验确定相对波速系数以及混凝土应力损伤系数，得到混凝土工作应力与超声波波速的关系式，进而提出混凝土工作应力的评估方法，以便于今后混凝土结构工作应力检测工作。

关键词：超声波波速；混凝土；工作应力；应力损伤系数在建筑工程中混凝土结构属于一种主要结构形式。

当出现混凝土碳化、冻融或应力损伤时均可破坏混凝土结构，其中由超载导致的结构内部应力加大是引发结构破坏的常见原因。

建筑物的安全性主要依靠混凝土应力水平体现，因此针对役结构的不同部位、不同指标的工作应力值均需熟知。

以往研究多针对利用超声波检测混凝土材料强度与裂缝缺陷，关于采用超声波检测混凝土工作应力状态的研究较少。

本文针对混凝土立方体试块的试验，针对不同养护龄期、不同强度等级、不同骨料类型的试件的超声波传播速度与幅值的影响进行对比，得到不同应力下超声波波速与幅值的变化规律。

基于试验确定相对波速系数以及混凝土应力损伤系数，得到混凝土工作应力与超声波波速的关系式，进而提出混凝土工作应力的评估方法，以为今后混凝土结构工作应力检测工作提供参考。

1试验概况1.1试验设备本试验选用YAW-2000D型微机控制电液伺服压力试验机，非金属超声波检测分析仪，50kHz换能器。

1.2试验试块根据工程常用的混凝土强度等级及骨料类型（卵石、碎石），本文对C25、C30、C35三种强度等级的混凝土试块,骨料类型为碎石和卵石的C25强度的混凝土试块进行了实验研究，并根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ—2011）制定配合比；为了研究养护龄期对试验结果的影响，本次试验立方体试块同一龄期、同一强度、同一骨料类型为一组，每一组制作6个150mmΧ150mmΧ150mm试块，并根据试验龄期要求在标准养护条件下分别养护28d、60d、90d，以卵石为骨料类型的C25强度等级的混凝土试件养护28d。

混凝土无损检测技术实验报告班级: 09土木1班组号: 5姓名: xxxxxxx大学土木建筑学院二0一一年实验一.混凝土试件制作一.根据砼设计要求,计算砼初步配合比1.砼设计要求: C352.已知材料参数:水泥:42.5R砂:赣江二区中砂石:卵石水: 自来水3.初步配合比计算结果:水泥：砂：石：水30L =10.06 : 12.83 : 28.41 : 4.13（Kg）= 1 : 1.28 : 2.82 : 0.41二.拌和砼,测塌落度1.按给定配合比和拌和总量,称取各种材料.2.依序将砂、水泥、石倒入50升搅拌机内干拌均匀,徐徐加入水后,再搅拌2min.3.将拌合物自搅拌机倒出在铁板上,测其塌落度.4.若拌合物塌落度不符合设计要求,适当调整后再测其塌落度,直至符合设计要求.三.砼试块制作、养护1.试块种类:①供测强用的立方体150×150×150mm试块,至少一组(3块).②供超声法测缺陷用的棱柱体200×200×500mm试块(中间有板状缺陷),至少一块.2.制作试件前,应将试模擦干净并在模内表面涂一层脱模剂,测缺陷用的棱柱体试模中间放置一块表面涂脱模剂的木板或泡沫以形成板状缺陷.3.将配制好的砼拌和物装模成型,置振动台上振至砼表面冒浆为止,拌平表面.4.试件成型后静置1天,编号拆模.5.拆模后试件随即放入标准养护室内养护,直至测试龄期.实验二.回弹法检测混凝土强度工地方案：工程名称：洪都大桥引桥桥墩用回弹法检测混凝土强度:选择一个桥墩的9个测区，其中碳化深度均值2mm,采用统一测强曲线。

实验室方案2：构件名称：混凝土试块用回弹法检测混凝土强度并用实测强度修正:选择一组混凝土试块，其中碳化深度均值0mm,采用统一测强曲线。

1．实验目的:①、掌握回弹法测强曲线的建立方法；②、掌握回弹仪工作原理、并能熟练操作。

2. 实验仪器:回弹仪型号：ZC3-A。

编号:2000041357（中型（N型），冲击能量2.207J，工程常用指针直读的直射锤击式仪器）3.回归曲线试件设计强度：C15 C20 C25 C30 C40 C454．实验原理：回弹法是用一弹簧驱动的重锤通过弹击杆弹击砼表面，并测出重锤反弹回来的距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比值即回弹值作为与强度相关的指标来推定砼强度。

超声回弹综合法检测混凝土强度实验指导书一、实验原理：超声法测强原理，混凝土声速（v）一般在4000-5000km/s之间变化。

混凝土强度（f）与声速（v）之间有较好的相关性。

混凝土强度越高，其声速也越快。

当知道f-v之间的关系曲线后，测出结构物混凝土的声速就可以推算结构物混凝土的强度。

二、检测标准检测标准：CECS 02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》三、检测仪器介绍及使用回弹仪：采用ZC3-A型中型回弹仪，其冲击动能为2.207J。

回弹仪使用：回弹仪使用前应在钢砧上进行率定，率定值达到80±2时方可使用。

检测时，回弹仪的轴线应垂直于测试面，缓慢均匀施压，待弹击杆反弹后测读回弹值。

超声波检测仪：采用NM-4A非金属超声检测分析仪，它是一种利用超声波特性对非金属材料和构件进行无损检测的智能化仪器，集超声波发射、双通道同步接受、数字信号高速采集、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身。

在功能完善的软件支持下，充分发挥计算机的运算、分析与控制功能，使之成为集发射激励、信号接受、数据采集、自动检测、结果分析、显示打印、数据输入输出于一体的高智能化仪器。

此外，还可以生成标准的数据文件，进入PC机中，由Windows平台下的分析处理软件进行后期处理。

超声波检测仪使用：（1）连接换能器，在仪器发射口与接收口1连接发射、接收换能器。

（2）连接电源，用交流电源或直流电池供电。

（3）通电，按下主机开关，电源指示灯显示绿色，几秒钟后，屏幕显示系统主界面。

（4）现场声参量检测，由主界面选择检测按钮进入超声，所示分别是单通道和双通道测试时的界面。

（5）参数设置，在超声检测界面下，按参数按钮就会弹出参数设置对话框，进行参数设置。

每次开机后系统都会自动将这些参数重置为较为常用的默认值。

（6）调零，在检测界面下按调零按钮就会弹出调零操作窗口，每次进行现场测试开始前或更换测试导线及传感器后都应进行调零操作。

超声波检测混凝土裂缝深度试验记录表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料，然而在使用过程中常常会出现裂缝现象，这不仅影响到结构的美观性，更可能对结构的强度和耐久性造成影响。

因此，对混凝土裂缝的检测和分析就显得尤为重要。

超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过声波在材料中传播的特性，可以较准确地检测并评估混凝土裂缝的深度。

本文通过实验对超声波检测混凝土裂缝深度进行了系统性的研究和试验，旨在为混凝土结构的质量评估提供可靠依据。

在下文中，我们将介绍超声波检测的原理及其在混凝土裂缝检测中的应用，详细描述实验设备和方法，并总结试验记录表的结果。

通过这些内容的介绍，我们将为混凝土裂缝检测提供一种快速、准确、可靠的方法，并展望其在工程实践中的应用前景。

1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。

引言部分主要对超声波检测混凝土裂缝深度的背景和意义进行概述，介绍文章的目的和结构安排，以便读者对全文有一个整体的了解。

正文部分将详细介绍超声波检测的原理、实验所使用的设备和方法，并给出试验记录表以展示实验数据，以便读者了解实验的具体操作和结果。

结论部分将对实验结果进行分析和讨论，展望该技术在未来的应用前景，并对整个实验过程和结论进行总结，为读者提供一个清晰的结论和总结。

1.3 目的: 本次实验旨在探究利用超声波技术检测混凝土裂缝深度的有效性，验证该方法在混凝土结构裂缝检测中的应用价值。

通过对不同深度裂缝的超声波检测，分析检测结果并总结经验，为今后混凝土结构裂缝检测提供参考和借鉴。

希望通过本次实验，能够为深入研究混凝土结构裂缝检测方法提供有益的实践经验。

部分的内容2.正文2.1 超声波检测原理超声波是一种高频声波，其频率通常超过人类听觉频率范围（20kHz）。

在混凝土结构中，由于其材料特性不均匀性，裂缝、孔隙、偏差等缺陷会导致超声波在传播过程中发生反射、折射和衰减。

超声回弹法评定混凝土强度检测报告
混凝土是一种常见的建筑材料，其强度是保证建筑结构安全稳定的重
要指标。

因此，对混凝土强度进行准确、快速的检测具有重要意义。

超声
回弹法作为一种简便、经济、可靠的检测方法，被广泛应用于实际工程中。

超声回弹法的原理是利用超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的强
度有一定的关系。

检测仪器中的发射装置会发出超声波信号，当信号与混
凝土接触后，部分能量会被混凝土吸收，而另一部分会以回弹的形式返回
到发射装置。

接收装置会通过测量回弹信号的能量大小来评定混凝土的强度。

在进行超声回弹法检测时，需要按照一定的规范和方法进行操作。

首先，需要进行样品的准备工作，包括样品的制备和养护。

然后，在进行测
量前应确保仪器的准确性和稳定性，如校正仪器的零偏值。

接下来，将仪
器的检测头紧贴混凝土表面，并使之受到一定的冲击。

仪器会根据回弹信
号的能量大小来判断混凝土的强度，通常使用回弹指数来表示。

然而，需要注意的是，超声回弹法只能提供一个相对的强度评定，不
能替代传统的混凝土强度试验。

它的准确性受到多种因素的影响，如混凝
土材料的性质、结构密实性、表面平整度等。

因此，在进行混凝土强度评
定时，建议结合其他方法进行综合分析，以提高评定的准确性。

总的来说，超声回弹法作为一种广泛应用于混凝土强度检测的方法，
具有操作简便、经济高效的优点。

但在实际应用中，需要注意方法的局限性，并结合其他方法进行混凝土强度的综合评定，以确保工程结构的安全
可靠性。

实验5 超声回弹综合法检测混凝土试验报告一、试验目的熟悉回弹法、超声脉冲法二种主要的无损检测方法。

通过超声回弹综合法检测混凝土强度和用超声法测定混凝土内部缺陷与裂缝深度的试验，深入了解混凝土缺陷无损检测技术的原理与方法，掌握相应的理论知识，提高实际动手的能力。

二、仪器设备1、 ZBL-U520型非金属声波检测仪；2、 HT-225混凝土回弹仪；三、实验方法及步骤1.超声回弹综合法检测混凝土强度（1）确定测区数量及区域分布；（2）调试仪器、测区回弹测试及回弹值计算和修正；（3）超声测试及声速值计算；m t l v /=3/)(321t t t t m ++=式中 v ——测区声速值，km/s ；l ——超声测距，mm ；m t ——测区平均声时值，μs ；1t ，2t ，3t ——分别为测区中3个测点的声时值。

（4）结构混凝土强度推定粗骨料为碎石时：1.656 1.410,0.0162()()c cu i ai ai f v R =式中 ,ccu i f —— 第i 个测区混凝土抗压强度换算值，MPa ，精确至0.1MPa ；ai v —— 第i 个测区修正后的超声声速值 km/s ，精确至0.01km/s ；ai R —— 第 i 个测区修正后的回弹值 ，精确至0.1。

四、试验记录与结果分析五、问题与讨论1、混凝土强度无损检测常用的方法、适用范围和各自特点。

超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪，在构件混凝土同一测区分别测量声音和回弹值，然后利用已建立起的测强公式推算测区混凝土强度（混凝土抗压强度）的一种方法。

与单一回弹法或超声法相比，超声回弹综合法具有受混凝土龄期和含水率影响小、测试精度高、适用范围广、能够较全面地反映结构混凝土的实际质量等优点。

回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹击锤冲击长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。

混凝土裂缝深度超声波检测方法林维正1 原来裂缝深度检测方法对混凝土浅裂缝深度（50cm以下）超声法检测主要有以下几种方法，如图1所示的t c－t0法，图2所示的英国标准BS－4408法等，“测缺规程”推荐使用t c－t0法[2，3]。

上述方法中，声通路测距BS－4408法以二换能器的边到边计算，而t c－t0法则以二换能器的中到中计算，实际上声通路既不是二换能器的边到边距离，也不是中到中距离，“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩，即直线议程回归系数的常数项作为修正值，修正后的测距提高了t c－t0法测试精度，但增加了检测工作量，实际操作较麻烦，且复测时，往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化，使检测结果重复性不良。

应用BS－4408法时，当二换能器跨缝间距为60cm，发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减，绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱，因此日本国提出了“修改BS－4408法”方案，此方案将换能器到裂缝的距离改为a1＜10cm，这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。

“测缺规程”的条文说明部分（表4.2.1）中，当边－边平测距离为20.25cm时，按t c－t0法计算的误差较大，表4.2.1中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。

条文说明第4.3.1条仅作了关于舍弃Lˊ＜d c数据的提示，实际上当二换能器测距小于裂缝深度时，超声波接收波形产生了严重畸变，导致声时测读困难，这就是造成较大误差的直接原因。

表4.2.1中未知数t c－t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。

“测缺规程”的条文说明第4.1.3条指出：当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时，钢管将使声信号“短路”，读取的声时不反映裂缝深度，因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a，a 应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器，按一般的钢管混凝土及探测距离L计算，a应大于等于1.5倍的裂缝深度。

无损混凝土检测技术实验报告班级:组号:姓名:指导教师:2015年6月3日目录实验一、混凝土配制实验 (1)实验二、回弹法检测混凝土的强度 (2)实验三、超声法检测混凝土强度 (5)实验四、综合法检测混凝土的强度 (8)五、实验总结与分析 (10)参考文献 (11)学生实验守则1.实验前必须预习有关实验指导书，了解实验内容、目的和方法，并写出预习报告。

否则，不得进行实验；2.学生进入实验室，不得大声喧哗、打闹，应严格遵守实验室各项制度；3.实验室内各种仪器设备未经有关人员同意，不得任意动用；4.使用仪器设备应严格遵守操作规程，发现异常现象立即停止使用，并及时向指导教师报告。

因违反操作规程（或未经允许使用）而造成设备损坏，按学校规定处理；5.实验时应严肃认真，亲自动手，并及时记录和整理实验数据。

实验结束，应将实验结果交指导教师审阅；6.实验完毕，应将仪器设备擦洗、整理，清扫地面，经指导教师同意后，方可离开；7.实验报告应及时完成，不得转抄他人结果，并按指定时间交给指导教师批阅。

实验一、混凝土配制实验实验条件：湿度51 %，温度25 ℃实验时间：2015 年 4 月 2 日1.实验目的: 制作强度为C45混凝土试块,为之后的强度检测实验做准备2.实验仪器: 搅拌机，磅秤，天平，台秤，拌板，拌铲，盛器等3.实验原材料：1．配制25 L混凝土材料用量:水泥kg 砂kg 卵石kg水kg 外加剂g ( %)水泥标号：；石料最大粒径30㎜；砂表观密度2600㎏/ m³；石子表观密度2630㎏/m³；2.普通混凝土配合比：水泥：砂：卵石：水=397:544:1270:1703.砂率：30%4.水胶比：W/B=aa׃b/(ƒcu,0＋aa×ab׃b)=4.试验方法:1．根据计算所得的配合比配置25L混凝土并拌合2．将配制好的混凝土装模,在振动台上振实成型3．将成型后试件编号并静置,一天后进行拆模将混凝土试块放入标准养护室中养护28d实验二、回弹法检测混凝土的强度实验条件：湿度45 %，温度℃实验时间：2015 年 4 月30日1.实验目的: 利用回弹仪检测混凝土强度2.实验仪器: ZC-3-A型回弹仪、压力机3.实验原理:回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。

超声波检测混凝土强度分析随着我国经济的飞速发展以及城镇化进程的加快，建筑行业得到了突飞猛进的发展。

混凝土质量直接决定了建筑的质量，进而影响人们的生命安全。

因此，混凝土强度的检测方法受到了社会各界的广泛关注。

在传统的检验过程中，取样试件的代表性一直是个问题。

接下来，本文将详细论述超声波检测混凝土强度分析。

标签：超声波检测；混凝土；强度自从1949年西方研究人员在混凝土结构检测中首次使用超声脉冲检测技术以来，这种无损检测技术得到了广泛应用。

超声波技术能够对混凝土的强度、弹性、内部缺陷等进行检测，但是，由于强度检测中的多种不确定性因素，导致了超声测强技术发展缓慢。

但是，随着科技研究与理论研究的深入发展，超声测强的应用深度与广度会进一步增大。

1 混凝土中超声波特点以及超声测强的基本原理由于混凝土独特的内部构造方式，使得超声波的传输也具有独特性质。

在混凝土中，超声波的传播衰减比较大，指向性比较差。

由于折射与反射作用的影响，使其在混凝土内部传输时并非直线进行。

同样原理，在任何一点的声场所空间中，都存在着入射声波、反射波、折射波以及转换后的横波。

因而，检测仪探头所接受的信号，也是上述声波的叠加。

超声波指的是超声仪器发射转换器，以一定的重复性频率所间断性的发出的超声脉冲。

超声测强，指的是通过混凝土中超声脉冲的传播规律以及与混凝土强度之间存在的某种关系，通过对脉冲参数的具体分析，最终得出混凝土强度的检测方式。

超声仪器所产生的脉冲，会进一步促使电压晶体获取高频脉冲。

产生的脉冲会进一步传输到混凝土中，相应的接收转换器会接受混凝土中的信号数据，进而将超声波在混凝土中的传播距离与传播时间测量出来，进而计算出混凝土中超声波的传播速度。

混凝土中声波的传播速度，能够详细的反应混凝土密实度。

混凝土强度与混凝土密实度存在直接联系，所以说，混凝土中的超声波声速与混凝土强度之间有密切关系。

简言之，混凝土越密实，其强度就越高，混凝土中声波的传输时间就越短，声速越大。