碳化对混凝土超声波检测参数的影响

摘要

超声波作为一种无损检测手段已经逐渐应用了到混凝土工程检测及健康监测等多个领域中，其检测的声学参数主要有波速、振幅、频率与波形。对于超声波检测的影响因素目前主要集中在换能器耦合状态、钢筋分布、水分与温度和被测试件的尺寸等。混凝土碳化对超声波测试产生何种影响，未见文献报道。
　　为探究碳化对超声波测试参数的影响，先对实验室已有碳化试件进行研究，确定最佳的测试方法。然后，制备水胶比为0.37、0.45、0.53，粉煤灰等质量替代水泥为0％、30%、60%，100 mm×100 mm×400 mm的混凝土试件，经标准养护28 d后，进行为期28 d的快速碳化实验，在碳化龄期为0 d、7 d，14 d，21 d及28 d时，测定各组试件的波速与振幅，与未碳化试件进行对比分析；定义相对波速 K与相对振幅P，探究其与粉煤灰掺量和水胶比的关系，并拟合碳化深度与相对波速以及相对振幅之间的函数关系。
　　结果表明：对于同一试件而言，碳化部位的波速增加幅度在3%-9%之间，而同等条件下对照组试件的波速变化最大仅为0.5%；当粉煤灰掺量为0%时，碳化混凝土试件的相对波速随着水胶比的增大而增大，当粉煤灰掺量为30%及60%时，碳化混凝土试件的相对波速随着水胶比的增大而减小。碳化部位的振幅变化幅度大约在10%左右。而同等条件下对照组试件的振幅变化仅在0.5%-2%之间，由此可知随着碳化深度增加，振幅也随之增大。不同掺量粉煤灰混凝土在水胶比为0.45时的振幅变化幅度最大；相对波速与混凝土碳化深度间的二次函数关系拟合度较高，而相对振幅与碳化深度之间的拟合度较低；一次函数与二次函数的拟合之间没有明显差别，因此在探究混凝土碳化对超声波测试法的影响时，应将波速作为重点参考，振幅作为辅助参考。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要工作

第2章 超声波相关理论综述

2.1 超声波检测的理论基础

2.2超声波检测混凝土的基本方法

2.3超声波在混凝土中传播特点与测定参数

2.4 本章小结

第3章 原材料和试验方法

3.1原材料

3.2配合比设计及试样制备

3.3碳化混凝土的超声波表面平测法试验

3.4碳化混凝土的超声波表面对测法试验

3.5碳化混凝土试件不同测试面的对测法试验

3.6快速碳化试验

第4章 混凝土碳化对测得超声波声学参数的影响

4.1 混凝土碳化后的波速变化情况

4.2 混凝土碳化后振幅变化情况

4.3 本章小结

结论

参考文献

致谢