声波透射法测试路用气泡混合轻质填料的试验研究

基于声波透射测试原理,针对气泡混合轻质填料路基的验收评估,探索建立适用气泡混合轻质填料的无损测试方法,采用ZBL U510型非金属超声检测仪对不同龄期、不同配合比、不同裂缝分布的气泡混合轻质填料进行超声检测试验。试验结果表明:超声检测仪输入脉冲宽度0.04 ms,采样长度512点,采样周期0.4μs,发射电压500 V时,检测速度及检测结果的稳定性较好;波速与龄期呈正相关,波幅随龄期增长先减小后增大,主频与龄期无明显相关性;波速与填料强度呈正相关,波幅和主频与填料强度无明显相关性;气泡混合轻质填料试块内部存在单条裂缝时,沿裂缝法向检测,波形图呈畸变现象,频谱图呈多峰现象,主频值衰减,沿裂缝切向检测,仅波形图呈畸变现象;存在多条裂缝时,裂缝数越多、裂缝形式越复杂,波形图越紊乱,主频值越低;建立了基于波速的强度预测模型、基于波速、龄期的强度预测模型和基于波速、配合比的强度预测模型,3种模型的强度预测值和实测值的误差均满足正态分布,并通过现场测试试验对模型进行了验证。基于声波透射原理建立的无损测试方法,可通过声参量判断气泡混合轻质填料强度以及填料内部是否存在裂缝等缺陷,该测试方法适用于室内测试试验,为气泡混合轻质填料路基现场测试中的应用提供了试验研究基础。

气泡混合轻质填料路基的填筑质量测试与评估方法

为了评价气泡混合轻质填料路基的填筑质量,基于声波透射测试原理,依托实际工程开展了现场试验,选取波速、波幅和主频为评估指标,建立了气泡混合轻质填料路基的填筑质量测试与评估新方法.评估方法分两级:第1级根据评估指标判断现场路基填筑质量是否合格;第2级在路基填筑质量合格的基础上,根据以熵权法为基础的路基填筑质量均匀性评估模型,进一步评估路基填筑质量是否优良.研究结果表明:声测管布设间距为0.8 m时,气泡混合轻质填料路基的超声检测结果具有较好的稳定性和代表性;评估路基填筑质量是否合格时应采用波速最小值的95%作为波速低限值、波幅平均值的80%作为波幅低限值、主频平均值的86%作为主频低限值;根据路基填筑质量评估结果,试验段路基的填筑质量合格,填筑质量等级为良好.