一种钢筋套筒灌浆密实度检测方法的试验研究

式混凝土结构的关键在于它的连接技术，其中钢筋套筒灌浆连接
具有施工方便、性能可靠、经济耐久等优势，能够较好地解决装配
式混凝土结构的关键技术，是目前工程中纵向受力钢筋连接普
遍采用的方式[1_4]。钢筋套筒灌浆连接的质量直接影响着结构
的安全性，研究表明灌浆缺陷对钢筋套筒灌浆连接试件的承载 力 和 变 形性能有较大影响[5]。实 际 工 程 中 由 于 技 术 、管理和工 人责任心等问题，钢筋套筒灌浆不可避免地会存在缺陷,但目前 还没有有效的质量检测方法。工程中套筒灌浆连接不可进行破 坏性质量检测，必须采用无损检测方法进行质量检测，而相关的 研究较少。聂东来等[6]利用超声波首波声时法检测装配式混凝
关 键 词 :钢筋套筒灌浆连接,超声无损检测，灌浆密实度
中图分类号:TU317
文献标识码:A
〇 引言 预制装配式混凝土结构是当前我国住宅产业化进程中重点
370 mm,外径52 mm，灌浆口孔径40 mm,灌浆料为CGMJM-VI高 强灌浆料,混凝土强度为C50。
发展的结构形式之一，具有高效率、低耗能和环保等特点。装配
混凝土试件见图4 。
图 3 A1040MIRA混凝土断层缺陷超声波检测仪 _筒
图4 混凝土试件 超声扫描检测结果如下： 1) 钢筋套筒完全密实情况检测仪显示状态见图5。 2) 1 /4钢筋套筒脱空情况检测仪显示状态见图6 。
虚线范围内检测仪显示绿色条带
椭圆范围内显示黄色条带
图5 钢筋套筒完全
来自百度文库
图6 1/4钢筋套筒
简图
和不同灌浆密实度的钢筋套筒试件进行了检测试验，结果具有
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一定的可行性，但还需在测试方式和分析方法等方面开展进一 步的工作。
目前无损检测设备和方法较多，其中混凝土超声断层检测扫
描仪(A 1 0 4 0 M IR A )是用于检测混凝土和钢筋混凝土中的空洞、管 道 、钢 筋 、分 层 、裂 缝 、外 来 杂 质 等 的 无 损 检 测 仪 器 。A1040MIRA
a)
b)
图 1 试件简图
钢筋套筒灌浆密实程度设计为4 种工况，分别为将钢筋与套
筒完全密实、完全脱空、1 / 2 脱空、1 / 4 脱空，如 表 1 所示。
表 1 试验工况
试验工况 完全密实
完全脱空
1/2脱空
1/4脱空
土结构中的钢筋套筒灌浆料密实性，并借助于超声波幅值对其
脱空缺陷进行定性判断;刘辉等[7]采用冲击回波法对不同类型
第43卷 第 32期 20 17 年 11月
文章编号：1009-6825 ( 2017) 32-0031-02
山 西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 4 3 No.32 Nov. 2017
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一种钢筋套筒灌浆密实度检测方法的试验研究
李雅潘
(山西天邦工程项目管理有限公司，山 西 太 原 030001)
密实情况检测仪显示状态脱空情况检测仪显示状态
3 )1/2脱空情况检测仪显示状态见图7 。 4) 完全脱空情况检测仪显示状态见图8。
楠圆范围内显示红色
楠圆范围内显示红色条带
250
400
250
500
200
0
图7 1/2脱空 情况检测仪显示状态
图8 完全脱空 情况检测仪显示状态
对 比 检 测 结 果 与 套 筒 灌 浆 的 实 际 密 实 度 ，可 以 看 出 ，钢筋套 筒 完 全 密 实 情 况 下 ，检 测 结 果 的 俯 视 图 中 间 部 分 为 比 较 明 显 的 一 条 绿色带状，表 明 这 部 分 为 钢 筋 套 筒 且 没 有 缺 陷 ，说 明 灌浆效果 好 ，密实度高;对钢筋套筒1/4脱 空 的 情 况 下 ，检测结果的俯视图 中 间 绿 色 条 带 状 部 分 为 钢 筋 套 筒 ，但 在 这 条 绿 色 条 带 中 有 一 条 浅 黄色条带，说 明 套 筒 中 存 在 一 定 脱 空 和 缺 陷 ，但脱空和缺陷的空 间比较小;对 钢 筋 套 筒 1 / 2 脱 空 情 况 ，检 测 结 果 的 俯 视 图 中 间 绿 色 条 带 状 部 分 为 钢 筋 套 筒 ，但 在 这 条 绿 色 条 带 中 有 几 块 不 连 续 的 红 色 区 域 ,表 明 套 筒 中 脱 空 和 缺 陷 较 大 ，灌 浆 密 实 性 差 ;对 完 全 脱 空的钢筋套筒，俯 视 图 中 央 出 现 一 条 明 显 的 带 状 深 红 色 区 域 ，表 明此处钢筋套筒内部已经完全脱空。
测量单元包括一个带有耐磨的干性声波接触传感器的低频宽带 橫波天线阵列，其工作原理是利用探头阵列发射和接受超声波信 号 ，通过相关公式计算出空洞等的深度。另一方面空洞等的物理
试件制作分两步完成。首先进行钢筋套筒灌浆连接，将连接 钢筋插人套筒中，从灌浆孔灌注高性能灌浆料，如 图 2 所示。对
于完全密实情况用压力枪直接将钢筋套筒灌满;1 / 2 脱 空 和 1/4
150 mm X 150 mm x 550 m m ,将钢筋套筒灌浆连接后浇筑混凝土， 钢筋套筒平行、垂直等不同方法进行测试，如 图 4 所示。将混凝
试验所用连接钢筋为HRB400,直径20 m m ,钢筋套筒为北京思达 土断层缺陷超声波检测仪的成像结果与灌浆密实度相对应，通过
建贸科技发展有限公司研发的GT20L 型钢筋灌浆连接套筒，长 分析比较，确定了最终的测试方案为测试仪器与钢筋套筒方向垂
摘 要 : 钢筋套筒灌浆连接技术是装配式混凝土结构的关键技术，在实际工程中有着较为普遍的应用，但目前还没有有效的质量
检测方法。本文采用混凝土超声断层检测扫描仪对不同灌浆密实度的钢筋套筒试件进行了检测试验，检测结果在一定程度上能
够反映实际情况，研究结果可以为钢筋套筒灌浆连接质量无损检测提供一种方 法 。
脱空的试件灌注时将尺子插人灌浆孔，按照灌浆高度确定套筒脱
空情况。待灌浆料达到一定强度后，将钢筋套筒置人150 m m X 150 mm X 550 m m 的钢模板中，浇 筑 C 5 0混凝土，共浇筑了 4 个试 件 ，养护7 d 后进行试验。
性质与素混凝土的物理性质不同，超声波在其中传播速度也不
同，同一深度处所测到的波速等也就不同，将所测到的不同声波
信号以图形展示出来。对目标物体进行测量时，对整个目标进行
分步扫描和数据统一，而后对整个物体被测区域进行重建，专门
的软件从巨大的三维数据中重建断面影像，产生物体内部结构的
3D 影像。 本文尝试采用A 1040M IR A 对钢筋套筒灌浆密实度的检测进
图2 套筒灌浆制作过程
行了试验研究，以便为实际工程应用提供技术依据。
收稿日期:2017-09-04 作者简介:李 雅 墦 （1 9 6 8 - ) ,女 , 工 程 师
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第43卷 第 32期 2 0 17 牟 1 1 月
山西建筑
直 。然后对完全密实、完 全 脱 空 、1 / 2 脱 空 、1 / 4 脱空这四种不同 工况的混凝土构件分别进行了检测。 2 试验结果与分析
1 . 2 套筒灌浆密实度超声扫描检测
1 试验概况
所使用的仪器为A1040MIRA混凝土断层缺陷超声波检测
1.1 试 件 设 计 与 制 作
仪 ，如 图 3 所示。试验时首先根据仪器底部阵列传感器的间距在
试 件 形 式 如 图 1 所 示 ，共 设 计制作了 4 个 试 件 ，尺寸为 试件表面划分间距为1〇〇 mm的网格，然后采用测试仪器布置与