超声波检测混凝土结构抗冻性
的方法研究
刘卫东,张东芹1) ,刘胜利2) ,杨小风,张联洲
(山东省水利科学研究院,济南　250013)
摘　要:依据固体结构动弹模与表面波速度的关系,采用超声波法检测混凝土冻融试件的动
弹模,并与共振法测出的动弹模进行对比,总结出其内在相关规律,建立起预报混凝土动弹模的回
归方程,由测得的波速计算出相应的动弹模,再利用动弹模之比评估出混凝土结构的抗冻性。初
步试验和研究表明,此方法研究思路切实可行,符合混凝土冻融特性的基本变化规律,能够实现从
试件测试向结构检测的发展,可供混凝土耐久性检测工程参考。
关键词:超声检测;混凝土结构;表面波速度;抗冻性
中图分类号: TG115. 28 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:100026656 (2002) 0520196204
STUDY ON ULTRASONIC TESTINGOF FROST RESISTANCE
OF CONCRETE STRUCTURES
LIU Wei2dong , ZHANGDong2qin1) , LIU Sheng2li2) , YANG Xiao2feng , ZHANGLian2zhou
(Water Resources Research Institute of Shandong Province , Jinan 250013 , China)
Abstract : On the basis of the relation between the dynamic modulus of elasticity and the velocity of surface waves in
solid structure , the dynamic modulus of elasticity in concrete freeze2thaw specimen was tested by ultrasonic wave method.
The modulus was compared with the one tested by traditional resonance method to get the inherent laws. The regression
equations were set up for dynamic modulus forecast of concrete elasticity , and the relevant dynamic modulus of elasticity
was calculated by the velocity measured , then the frost resistance of a concrete structure was evaluated by the ratio of dy2
namic modulus of elasticity. Preliminary test showed that the method was feasible and up to the basic law of concrete
freeze2thaw characteristics. It could realize the development from specimen testing to structure inspection , and supply ref2
erence for concrete durability test .
Keywords :Ultrasonic testing ; Concrete structure ; Surface wave velocity ; Frost resistance
水工混凝土建筑物经常受到冻融剥蚀破坏的作
用,因而其混凝土结构的抗冻性是需检测的主要指
标。由于试验室制作的试件与结构物上混凝土的抗
冻性存在着差异,在结构物上切割混凝土试件又会
引起破损,而且实验室测试也只对来样负责,因此必
须研究一种直接检测混凝土结构抗冻性的无损检测
方法,这对于实施混凝土工程现场质量控制,特别是
国家重点水工混凝土建筑物的质量检测及其长期耐
久性评估,确保水工混凝土建筑物安全可靠地运行
收稿日期:2002201217
1) 山东建筑工程学院,济南　250014
2) 山东电力设备厂,济南　250022
具有实用价值。
以往我们采用共振法或敲击法测定混凝土试件
在冻融循环过程中的动弹模变化,并以此作为混凝
土材料的耐久性指标,这种方法对试件而言可算是
一种无损检测方法,但是对混凝土结构而言,共振法
就无能为力[1 ] 。超声波法测试量为波速、波谱和衰
减系数等,其换算原理为应力波分析及混凝土弹性、
非弹性等性能之间的关系分析,它不需要整体结构
的激振,而且超声波能够穿透混凝土结构本身,其辐
射面较大,测量值和分析计算方法选择余地大,因此
用超声波参量表达混凝土结构的动弹性模量是可行
的。用表面平测法可测定混凝土表面波速度及纵波

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