一、實驗意義和目的

　　無損檢測技術是建立在現代科學技術基礎上的一門應用型技術學科，它以不損壞被檢測物體內部結構為前提，應用物理的方法，檢測物體內部或表面的物理性能、狀態特性以及內部結構，檢查物質內部是否存在不連續性(即缺陷)，從而判斷被檢測物是否合格，進而評價其適用性。目前常用的無損檢測技術包括回彈法測量混凝土強度、超聲回彈綜合法測量混凝土強度、超聲法測量混凝土內部缺陷等。

　　本試驗的目的是，了解回彈儀和超聲波檢測儀的構造與原理;掌握回彈儀和超聲波檢測儀的正確使用方法;掌握利用超聲回彈綜合法測量混凝土強度的實驗步驟與方法;掌握通過各種聲學參數的分析判斷混凝土內部缺陷的基本方法。

　　通過與混凝土試件的實際抗壓強度的對比，分析無損檢測技術的影響因素。

　　二、實驗原理

　　回彈法是用一彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿(傳力桿)，彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值(反彈距離與彈擊錘沖擊長度之比)作為與強度相關的指標，來推定混凝土強度的一種方法。由于測量在混凝土表面進行，所以應屬于表面硬度法的一種。

　　回彈法測定混凝土的抗壓強度，是建立在混凝土的抗壓強度與回彈值之間具有一定的相關性的基礎上的，這種相關性可用“fcu-R”相關曲線(或公式)來表示。相關曲線應在滿足測定精度要求的前提下，盡量簡單、方便、實用且使用范圍廣。

　　超聲回彈綜合法是指采用超聲儀和回彈儀，在結構混凝土同一測區分別測量聲時值及回彈值，然后利用已經建立起來的測強公式推算該測區混凝土強度fcu的一種方法。與單一的回彈或者超聲法相比，減少齡期和含水率的影響，彌補相互不足，提高了測試精度。

　　采用超聲脈沖波檢測結構混凝土缺陷的基本依據是，利用脈沖波在技術條件相同(指混凝土的原材料、配合比、齡期和測試距離一致)的混凝土中傳播的時間(或速度)、接收波的振幅和頻率等聲學參數的相對變化，來判定混凝土的缺陷。

　　三、實驗裝置、流程和儀器

　　回彈儀、超聲波檢測儀、壓力試驗機等

　　四、實驗方法和步驟

(一)回彈法測量混凝土強度

　　將回彈儀在鋼砧上率定，確定率定值在80±2之間。

　　將一組共三塊混凝土試件依次放在壓力機的下承板中心線上。

　　開動壓力機，在混凝土試件上施加30～50KN的恒定壓力。

　　在試件的一對相對側面上進行回彈測定，每個側面均勻布置8個測點。共記錄16個點的回彈值。

　　在每個混凝土試件的三個部位測量混凝土試件的碳化深度，取其平均值作為該混凝土試件的碳化深度值。

　　查測區混凝土強度換算表，確定混凝土試件的強度換算值。

　　在壓力試驗機上，實測此組混凝土試件的抗壓強度值。

　　比較實測值與回彈法所得強度值的差別，并分析原因。

(二)超聲回彈綜合法測量混凝土強度

　　將回彈儀在鋼砧上率定，確定率定值在80±2之間。

　　將一組共三塊混凝土試件依次放在壓力機的下承板中心線上。

　　開動壓力機，在混凝土試件上施加30～50KN恒定的壓力。

　　在試件的一對相對側面上進行回彈測定，每個側面均勻布置8個測點。共記錄16個點的回彈值。

　　在混凝土試件未作回彈的兩側面畫出正對的圓形域，保證測量時兩換能器軸線重合。

　　在圓形域涂抹耦合劑。

　　將換能器靠在混凝土側面的耦合劑上，輕輕轉動擠壓，使耦合劑均勻充滿換能器與混凝土表面的間隙。

　　開啟超聲波檢測儀，進入開機界面。

　　進入參數界面，設定各項參數值。

　　進入狀態界面，設定各項參數值。

　　進入采樣界面，按下采樣鍵，當波形穩定時，按下存貯鍵。

　　依次測量混凝土試件的三個測點聲速。

　　按照上述步驟，測定一組中所有試件的回彈值和聲速值。

　　進入分析界面，選擇測強分析，確定后輸入相關強度參數，輸入所測定的回彈值。

　　系統自動計算出混凝土強度換算值。

　　在壓力試驗機上，實測此組混凝土試件的抗壓強度值。

　　比較實測值與回彈法所得強度值的差別，并分析原因。

(三)測量混凝土裂縫深度

　　超聲波測量混凝土裂縫深度的檢測方法多種多樣，包括平測法，斜測法和鉆孔測法等。針對不同的裂縫性狀，選擇合理的方法進行測量，才能獲得準確的測量值。下面以平測法為例說明，超聲波檢測混凝土裂縫深度的步驟。

　　將預制的帶裂縫混凝土構件水平放置在實驗臺上，使帶裂縫的側面向上。

　　在裂縫的同一側，與裂縫近似平行的方向做一條射線，在射線上確定距端點距離分別為100、150、200、250、300、350(mm)的六個點。

　　在上述確定的各點涂抹耦合劑。

　　設定超聲儀參數為不跨縫檢測。

　　將發射換能器T和接收換能器R置于裂縫的同一側，將T放置于射線端點，并耦合好保持不動，以T、R兩個換能器內邊緣間距li'為100、150、200、250、300、350(mm)，依次移動R并讀取相應的聲時值ti。

　　以裂縫為中心，在其兩側確定一組對稱測點，使對稱測點的間距分別為100、150、200、250、300、350(mm)。

　　設定超聲儀參數為跨縫檢測。

　　將T、R換能器分別置于裂縫的兩側，以上述確定的各點作為內邊緣間距，依次測量聲時值。

　　在上述過程中，注意接收信號的首波反相現象，分析首波反相時測距與背測裂縫深度存在的關系。

　　以l'為縱軸、t為橫軸繪制l'-t坐標圖，或用統計法求t與l'之間的回歸直線式l'=a+bt ，每一個測點的超聲實際傳播距離l=l'+?a?。