蒸压加气混凝土砌块强度的超声波检测技术应用研究

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蒸压加气混凝土砌块是广泛应用于建设工程的一种新型墙体材料,其抗压强度直接关系到建筑物安全性能。但是目前检测方法相对落后,无法快速准确的进行抗压强度检测,影响工程进展,还可能对建筑的安全性能造成不利影响。因此,亟需一种既能够准确有效又可以快速进行的检测方法来弥补这些缺陷。超声波法是一种通过超声波波速判定固体内部性能的方法,具有快速准确的特性。超声波法应用于蒸压加气混凝土抗压强度检测,即是利用超声波波速与固体结构抗压强度存在对应关系的性能,将超声波波速与蒸压加气混凝土砌块抗压强度进行数学拟合,得出对应的数学公式,在保证检测结果准确性的同时提高检测效率。对超声波波速实验与抗压强度实验时各种因素引起的不确定度进行了评定,表明实验状态稳定,在每次实验过程中可以用单次测量值作为测量结果。实验过程中不确定度较低,说明实验过程出现的偏差较低。不确定度的来源主要为重复实验,在实验过程中要加强对重复实验过程的控制,降低不确定度。研究了堆放时间、含水率、干湿循环次数等因素对超声波波速实验与抗压强度试验的影响,分析了超声波波速与抗压强度的关系,并对超声波检测蒸压加气混凝土砌块前后微观形貌、结晶相、孔径分布等进行了分析。结果表明超声波法并未对蒸压加气混凝土砌块内部孔造成变化,可以利用超声波法对蒸压加气混凝土砌块进行检测研究。堆放时间出釜8h至1d内,抗压强度增加,超声波波速下降,堆放时间1d后随着堆放时间的增加抗压强度与超声波波速均上升。随着含水率的增加,超声波波速与抗压强度均呈现先迅速下降,在含水率达到10%-15%后趋于稳定的趋势。随着干湿循环次数的增加,蒸压加气混凝土砌块抗压强度和超声波波速均逐渐降低,干湿循环15次以后,蒸压加气混凝土砌块的抗压强度和超声波波速趋于稳定。随着蒸压加气混凝土砌块尺寸的增加,超声波波速先保持稳定后逐渐降低,当蒸压加气混凝土砌块厚度大于300mm时超声波波速下降较为迅速。通过采集大量数据,建立了超声波波速与抗压强度之间的数学公式,并对数学公式进行了验证,最终确定超声波检测蒸压加气混凝土砌块抗压强度的数学公式为Y=-1.9x3+10.3x2-14.9x+8.4(x取值区间为1000m/s-2700m/s);适用条件为堆放时间为28d-90d、含水率10%左右、干湿循环次数0次。
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