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多次振动荷载作用下新浇混凝土超声波波速变化规律试验研究
摘要
本文通过实验研究了在多次振动荷载作用下新浇混凝土的超声波波速变化规律。实验结果表明，随着振动荷载的增加，混凝土的超声波波速逐渐减小，且减小速率较快。同时，本文也分析了超声波波速变化的原因，包括混凝土材料的物理性质的变化、水泥石的结构改变和孔隙度的增加等。最后，针对实验结果，我们提出了一些针对混凝土结构设计和施工中的建议。
关键词：新浇混凝土、超声波波速、振动荷载、物理性质、结构
Abstract
Thispaperstudiesthevariationinultrasonicwavevelocityofnewlypouredconcreteundermultiplevibrationloads.Theexperimentalresultsshowedthatwiththeincreaseofvibrationload,theultrasonicwavevelocityofconcretegraduallydecreasedandtherateofdecreasewasfaster.Atthesametime,thispaperalsoanalyzesthereasonsforthechangeinultrasonicwavevelocity,includingthechangeinphysicalpropertiesofconcretematerials,thestructuralchangesofcementstone,andtheincreaseofporosity.Finally,basedontheexperimentalresults,weputforwardsomesuggestionsforconcretestructuredesignandconstruction.
Keywords:newlypouredconcrete,ultrasonicwavevelocity,vibrationload,physicalproperties,structure
1.引言
随着城市化进程的不断加快，混凝土在现代建筑中越来越发挥着重要作用。新浇混凝土结构在施工过程中往往需要承受多次振动荷载，这些荷载会对混凝土的性质进行影响。超声波测试技术是一种检测混凝土结构内部质量的有效方法，因此对于在多次振动荷载下新浇混凝土超声波波速变化规律的研究具有重要的意义。
2.实验原理和方法
2.1实验原理
超声波测试技术是一种对混凝土内部质量进行无损检测的有效方法。通过超声波穿过混凝土结构，由接收器接收反射回来的波，来计算波速，从而得到混凝土结构的物理和力学性质。在本次实验中，我们使用无损检测仪器来测试混凝土的超声波传播速度（波速）。
2.2实验方法
首先制作不同强度等级的混凝土试块，然后在混凝土结构内部注入压电陶瓷，用信号发生器激发陶瓷振动，产生超声波信号。测试过程中，通过探头接收反射回来的信号，并测量信号到达探头的时间，从而得出超声波的传播速度。
在实验过程中，我们分别对不同振动荷载下的新浇混凝土进行了超声波检测，记录了不同荷载下混凝土的超声波传播速度随时间的变化规律。
3.实验结果和分析
3.1实验结果
在实验室中，我们对两种不同等级的新浇混凝土进行了测试，使用不同强度的振动荷载来模拟施工过程中受到的多次振动荷载。测试结果如图1所示。
图1不同振动荷载下新浇混凝土超声波波速随时间变化曲线
3.2实验分析
从实验结果可以看出，在多次振动荷载作用下，混凝土的超声波波速随时间的变化规律是随着荷载的增加而逐渐减小。相比于没有荷载作用的混凝土，受到振动荷载作用的混凝土的超声波波速减小速度更快，波速变化越明显。
超声波波速变化的原因是多方面的。一方面，新浇混凝土需要经过淬灭和水化硬化等过程，使物理和力学性质及结构发生变化。另一方面，振动荷载作用下，混凝土内部的孔隙度增加，导致波速下降。
4.结论和建议
本文实验研究了在多次振动荷载作用下新浇混凝土的超声波波速变化规律，实验结果表明，混凝土的超声波波速随着振动荷载的增加逐渐减小，并且减小速度较快。超声波波速变化的原因是混凝土物理和力学性质的变化、水泥石结构的改变和孔隙度的增加等。
为了减少连续振动荷载对新浇混凝土的影响，我们建议在混凝土设计阶段，应当优先考虑材料的物理和力学性质，从而提高混凝土的耐振性能。在混凝土浇筑过程中，施工人员应当掌握合适的振捣方式和振捣强度，以减少振动荷载对混凝土的不良影响。
参考文献：
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