什麼是衝擊回波測試和杜米特魯的論文結果
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這篇文章介紹了各種壓蓋和研磨程序對測量的抗壓強度的影響,以及在淺基礎分析中使用的衝擊回波測試。
圓筒研磨與旋蓋的比較
以下部分摘自Dimitru等人為2009年CIA會議撰寫的論文《用硫磺、橡膠蓋和研磨方法提高混凝土圓筒的抗壓強度》。本文討論了用不同封蓋方法對混凝土圓柱體進行的實驗室試驗的結果和發現的抗壓強度的差異。全文可以在這裏找到在我們的網站上.
劇情簡介
混凝土行業在很大程度上依賴於測量的混凝土抗壓強度來做出重大決策。真實的情況是,無論一個圓柱體如何仔細地完成,它的端麵可能表現出一些不規則。按照As 1012.9的要求,混凝土圓柱體的成品端必須進行封頂或研磨,然後再進行壓碎以提高抗壓強度。硫蓋和橡膠蓋是被廣泛接受的方法。然而,使用硫封蓋法時必須小心,特別是對於高強度混凝土,其中封蓋厚度為1-2毫米,需要足夠強度的封蓋化合物。AS 1012.9中不允許用橡膠壓蓋法測試80MPa以上的混凝土強度。
另外,也可以使用研磨機研磨混凝土圓柱體。本文給出的數據比較了硫旋蓋、橡膠旋蓋、單端磨削和雙端磨削四種圓筒製備方法對抗壓強度的影響。總共使用了152個混凝土圓柱體(即100 x 200毫米),以建立盡可能多的數據進行統計分析。這些混凝土圓柱體按as 1012.9進行壓碎,抗壓強度在45 - 110MPa之間。
數據
使用不當的硫蓋
同一批次的8個硫封混凝土圓柱體被交付到悉尼Boral材料技術服務公司的Baulkham Hills實驗室。其中兩個鋼瓶被直接壓碎,而其餘6個鋼瓶的硫帽則被移除,然後在壓碎前將混凝土鋼瓶研磨。表1給出了結果。
目的製備方法 | 單個抗壓強度值 |
蓋上不適當的硫蓋化合物 | 58.5, 75.1 |
磨 | 93.0, 93.5, 94.4, 98.2, 105.2, 99.4 |
表1。不正確的強度,由於不適當的硫蓋材料使用
從表1中可以看出,使用硫蓋的混凝土圓柱體的結果要低得多,而相比之下,那些地麵圓柱體的結果要高得多,這表明混凝土確實是S80級的。
進一步的調查顯示,硫蓋材料是一種商業產品,旨在測試普通混凝土,而不是高強混凝土。因此,在高強度混凝土中應用不適當的硫蓋材料會導致不正確的強度值,盡管混凝土筒體和硫蓋的成分沒有任何問題。
平均抗壓強度的影響
對於各強度水平,以硫封混凝土圓柱體的平均值為100%。然後對其他方法的平均值進行評估,如圖1所示。
與硫封頂相比,當混凝土強度為45MPa時,硫封頂與碾磨方法幾乎沒有差別。然而,地麵圓筒產生了大約1-3%的高強度混凝土的抗壓強度。
與硫磺封頂相比,橡膠封頂圓筒對60MPa和110MPa混凝土的平均抗壓強度分別降低了2%和7%。因此,當混凝土等級在60 ~ 110mpa之間時,不建議采用橡膠法。
圖1。對平均強度的影響比較百分比
結論和建議
采用雙端磨削法的混凝土圓柱體的抗壓強度值對於所有強度等級都相當恒定。當混凝土標號為80MPa及以下時,單端磨礦和硫蓋法效果相對穩定。采用橡膠蓋法時,分散性更明顯。
對於強度等級為45MPa的混凝土,硫帽和地麵鋼瓶的平均抗壓強度沒有顯著差異。然而,與硫蓋法相比,地麵圓筒在高強混凝土中產生約1-3%的平均抗壓強度。對於強度等級為60 ~ 110mpa的混凝土,橡膠頂缸的平均抗壓強度比硫頂缸低2 ~ 7%。
在變異係數(COV)方麵,末端製備方法對分散性有顯著影響。雙端磨法COV值最低,為1.3 ~ 1.6%,單端磨法COV值較理想,為1.3 ~ 2.1%,硫蓋法COV值合理,為2.1 ~ 3.1%。當混凝土強度為60MPa時,橡膠蓋帽的COV為3.3%。110MPa混凝土和采用橡膠壓蓋時,COV高達6.5%。
總之,研磨法可以用於所有強度等級,以獲得可靠的強度結果。在強度水平較低(60MPa)時,硫化封蓋和橡膠封蓋均取得了較好的封蓋效果。對於高強混凝土,不建議采用橡膠壓蓋法。可以使用硫封蓋法,但硫封蓋化合物必須經過測試並符合AS 1012.9,封蓋厚度必須為1-2mm。否則,從實例分析中可以得到不正確的抗壓強度。
淺基礎衝擊回波試驗
在現有的結構中,測量地基的深度和尺寸對確定新荷載的適用性是很重要的。新的結構通常是很好的文件,但有時會有懷疑,如果承包商沒有提供足夠的信息。衝擊回聲(IE)係統,如奧爾森儀器的具體的測厚儀或瀕死經曆360年通常用於缺陷分析和深度測量,深度可達0.5米左右。隨著常規測試程序的改變,以及數據處理和解釋方式的改變,Impact Echo成為一種簡便、快速的地基深度分析測試,適用於深度不超過2米的小型地基。
衝擊回波測試理論
IE調查用於評估板、梁、柱、牆、人行道、跑道、隧道、大壩和其他結構的狀況。利用IE方法可以在混凝土、木材、石頭和砌體材料中發現空洞、蜂窩、裂縫、分層等損傷。IE調查也能夠測量結構構件的厚度。
IE方法相對於傳統方法的優勢超聲波脈衝速度(UPV)方法是隻需要測試結構的一麵。IE方法還將提供一個缺陷或缺陷的深度信息,除了映射其在結構和程度的位置。
衝擊回波試驗通常是用輕錘或小型電子衝擊器進行衝擊,然後用加速度計或速度傳感器記錄應力波回波。
位移響應的共振回波通常在時域圖上不明顯,而對時域數據進行快速傅裏葉變換處理後,在頻域共振峰中更容易識別。這可以在圖1中看到。
圖1。時域和頻域采樣數據
頻域數據中的藍線標記了測試結果中的“共振回聲”峰值/尖峰。
共振回波深度頻率峰值(f)與壓縮波速(VP)與回波深度(D)的關係為:
D = β Vp / (2*f)
其中β是一個幾何形狀因子,取值範圍從墩/柱形狀的0.8到板/牆形狀的0.96。板/牆形狀有一個單一的厚度共振,而梁和柱形狀有多個共振由於他們的截麵形狀。這些表現為數據中的單個或多個峰值。
基礎測試的變化
當對地基進行衝擊回波測試時,收集數據的主要變化是係統記錄的共振回波頻率將大大降低。
為了支持成功的測試,必須對測試過程進行更改。為了在地基中誘導適當的低頻振動,應使用不同尺寸的球頭錘進行硬擊,直到現場數據審查顯示出合適的共振。
如果衝擊正確地引入了低頻振動,那麼在與地基深度相對應的頻率圖中應該有一個頻率峰值。
數據收集過程
- 在地基上選擇一個測試位置,它應該盡可能靠近通道的中間,並清除邊緣,台階和其他類似的結構特征。
- 用1公斤或1公斤以下的各種錘子進行初步測試。圓麵錘比方麵錘更適合這項工作。
- 根據初始數據和下麵“數據處理過程”中的指導原則,選擇提供最佳數據的錘。
- 沿著基礎開始數據收集,避免邊緣,在每個傳感器位置收集5個或更多的樣本。
- 數據處理類似於通常的衝擊回波數據,但濾波簡化為一個低頻高通濾波器。
資料解釋
衝擊回波數據顯示為幅值與頻率的關係圖,如圖2中所示。結構內部的共振頻率將在頻率圖中以峰值的形式可見。圖2中藍色或紅色的豎線表示的是地基底部的位置,每個圖的上方是厚度測量值。峰值周圍的數據散射通常是由於基礎表麵粗糙。
圖2 -衝擊回波基礎數據樣本
在檢查這些數據時,應選擇每個峰並注明相應的深度。如果這些深度中的最低深度在預期地基深度附近,則應將此深度作為一個假設深度,並在同一地點的其餘測試中檢查符合該深度的峰值。
如果看不到低頻峰值,可能需要用更重的錘重取地基數據。高頻率峰值可能是由於來自地基牆、夾雜物和結構中其他聲波反射源的反射,如果它們在每次測試中都是一致的,那麼可以合理地假設所收集的數據是可重複的,因此是結構幾何形狀的合適表征。
新聞
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