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CN107449664B - 应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法 - Google Patents

应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法 Download PDF

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CN107449664B
CN107449664B CN201710313526.9A CN201710313526A CN107449664B CN 107449664 B CN107449664 B CN 107449664B CN 201710313526 A CN201710313526 A CN 201710313526A CN 107449664 B CN107449664 B CN 107449664B
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Abstract

本发明公开了一种应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，包括：步骤一、提供与待测混凝土构件一致的标准混凝土试块，在第一受载模式下进行超声散射波试验；步骤二、绘制在各荷载状态下的原始波形图以及散射波走时差变化率与应力关系曲线；步骤三、在第二受载模式下对待测混凝土构件进行超声散射波试验，该第二受载模式包含于该第一受载模式中；步骤四、绘制该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图以及散射波走时差变化率与应力关系曲线；步骤五、找到该待测混凝土构件的散射波走时差变化率与应力关系曲线在该标准混凝土试块的曲线上的起始位置，该起始位置对应的应力值为绝对应力。本发明可以评估待测混凝土构件的绝对应力。

Description

应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法
技术领域
本发明涉及混凝土无损检测领域，尤其涉及一种应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法。
背景技术
由于混凝土材料的复杂性，超声波在其中传播会发生复杂的反射、折射与散射等现象，因此给精确测量超声波波速变化带来很大的挑战，超声散射波法正好能解决这一难题，对测量混凝土微小应力变化具有高精度和高灵敏度的优点。
超声散射波法利用多次散射形成的散射波对介质进行研究，由于传播路径较长，因此能将混凝土介质内部的微小变化进行放大，因此对结构内部微弱变化十分敏感，而常规方法则只能检测到临界状态的较大变化。
从理论研究和实际工程应用情况来看，超声散射波法检测技术具有灵敏度高、误差小、可重复性好等优点。但由于该方法对介质变化相当敏感，在测试过程中要排除应力之外的影响，对测试进行校准。现役混凝土桥梁结构存在一定程度的损伤。目前主要通过检测裂缝、空洞、内部钢筋锈蚀情况来确定其损伤程度，但以上参数并不能直接反映混凝土结构的真实受力状态。混凝土桥梁永久作用下的截面应力是评定在役桥梁承载力的关键指标，截面应力的测量难题一直未得到有效解决，致使在检测过程中无法对在役混凝土桥梁的承载能力进行准确评定。本发明旨在提供一种高精度混凝土结构应力无损检测评估方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种测量精度高的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法。
本发明提供的技术方案为：
一种应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，包括：
步骤一、提供一个与待测混凝土构件一致的标准混凝土试块，在第一受载模式下对该标准混凝土试块进行超声散射波试验，该第一受载模式的初始加载荷载为0；
步骤二、对该标准混凝土试块的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第一受载模式中每经过一个荷载步得到一个荷载状态，绘制在该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该标准混凝土试块的散射波走时差变化率与应力关系曲线；
步骤三、在第二受载模式下对待测混凝土构件进行超声散射波试验，该第二受载模式的初始加载荷载不为0，且该第二受载模式包含于该第一受载模式中；在试验过程中，采集该待测混凝土构件的超声波原始波形数据；
步骤四、对该待测混凝土构件的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第二受载模式中每经过一个荷载步即得到一个荷载状态，绘制该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线；
步骤五、将该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线与该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线对比，找到该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线在该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线上的重叠部分，并以该重叠部分的起始位置对应的应力值为该待测混凝土构件的绝对应力。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤二中的步骤(2)中，其具体过程为：
步骤①确定波形起点
以超声波发射源的原始波形的起点为时间参考点，作为接收端原始波形的时域起点；
步骤②计算走时差变化率dt/t
绘制在各荷载状态下的原始波形图，两两进行比较其相似性，两个波形的最大相关系数下的走时差dt，即为所求的走时差dt；
步骤③走时差dt可靠性判断
两段波形的相关系数如果小于0.75，则认为方法失效，所求的dt结果为不可靠数据；
步骤④计算绘制超声散射波走时差变化率dt/t与应力变化关系曲线。
两个相邻状态下的波形分别为h′(t)和h(t)。以h(t)位基准状态，对与其比较的状态波形h′(t)进行拉伸或压缩，将数据分析长度可取3000-7500个点不等；对两组波形h′(t-τ)和h(t)做互相关，求解在互相关函数CCk(τ)最大时对应的τ值，其中，τ为所求的走时差变化率dt/t；
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤④中，以某状态波形h(t)为参考波形，对其相邻状态波形h′(t)进行拉伸或压缩成为h′(t-τ)，将数据分析长度取为3000-7500个点，进行插值计算，对应相关系数最大的τ即为所求走时差变化率dt/t。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发电压调整为接收端能接收到信噪比较高的信号为宜。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为20～500kHz。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为400kHz。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，发射端原始波形为10个周期的正弦波。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，采样频率为5M/s。
优选的是，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，该第一受载方式为：第一次从0预加载到50kN后卸载，荷载步取为5kN；第二次预加载到100kN后卸载，荷载步取为10kN；第三次加载到极限荷载的80％后卸载，加载荷载步为20kN，卸载荷载步为40kN。
本发明所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法利用超声散射波测量出标准混凝土试块的走时差变化率与应力变化曲线，再测量待测混凝土构件的走时差变化率与应力变化曲线，在标准混凝土试块的走时差变化率与应力变化曲线找到与待测混凝土构件的走时差变化率与应力变化曲线最匹配的区段，该最匹配的区段的起始位置即对应于待测混凝土构件的绝对应力。本发明可以精确测量待测混凝土构件的绝对应力，并且实现了对待测混凝土构件的无损、高效检测。
附图说明
图1为本发明所述的超声散射波试验平台布置图；
图2为不同激发电压条件下的接收端原始波形；
图3为不同激发频率下的接收端原始波形；
图4为不同cycle数条件下接收端原始波形；
图5为发射端原始波形(10个cycle)；
图6为典型接收端原始波形；
图7为三种强度标准混凝土试块；
图8(a)为标准混凝土试块上传感器及应变片布置图；图8(b)为标准混凝土试块左侧面传感器及应变片布置图；图8(c)为标准混凝土试块右侧面传感器及应变片布置图；
图9为试验过程中第一受载模式；
图10为数据处理流程图；
图11为标准混凝土试块在多次循环加载下的散射波走时差变化率与应力变化关系曲线；
图12为典型混凝土应力—应变曲线；
图13为标准混凝土试块单次加卸载下的散射波走时差变化率与应力变化关系曲线；
图14为本发明所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法的流程图；
图15为标准混凝土试块曲线与待测混凝土构件曲线的比较情况。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图14至图15，本发明提供了一种应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，包括：
步骤一、提供一个与待测混凝土构件一致的标准混凝土试块，在第一受载模式下对该标准混凝土试块进行超声散射波试验，该第一受载模式的初始加载荷载为0；
步骤二、对该标准混凝土试块的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第一受载模式中每经过一个荷载步得到一个荷载状态，绘制在该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该标准混凝土试块的散射波走时差变化率与应力关系曲线；
步骤三、在第二受载模式下对待测混凝土构件进行超声散射波试验，该第二受载模式的初始加载荷载不为0，且该第二受载模式包含于该第一受载模式中；在试验过程中，采集该待测混凝土构件的超声波原始波形数据；
步骤四、对该待测混凝土构件的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第二受载模式中每经过一个荷载步即得到一个荷载状态，绘制该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线；
步骤五、将该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线与该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线对比，找到该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线在该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线上的重叠部分，并以该重叠部分的起始位置对应的应力值为该待测混凝土构件的绝对应力。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤二中的步骤(2)中，其具体过程为：
步骤①确定波形起点
以超声波发射源的原始波形的起点为时间参考点，作为接收端原始波形的时域起点；
步骤②计算走时差变化率dt/t
绘制在各荷载状态下的原始波形图，两两进行比较其相似性，两个波形的最大相关系数下的走时差dt，即为所求的走时差dt；
步骤③走时差dt可靠性判断
两段波形的相关系数如果小于0.75，则认为方法失效，所求的dt结果为不可靠数据；
步骤④计算绘制超声散射波走时差变化率dt/t与应力变化关系曲线。
两个相邻状态下的波形分别为h′(t)和h(t)。以h(t)位基准状态，对与其比较的状态波形h′(t)进行拉伸或压缩，将数据分析长度可取3000-7500个点不等；对两组波形h′(t-τ)和h(t)做互相关，求解在互相关函数CCk(τ)最大时对应的τ值，其中，τ为所求的走时差变化率dt/t；
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤④中，以某状态波形h(t)为参考波形，对其相邻状态波形h′(t)进行拉伸或压缩成为h′(t-τ)，将数据分析长度取为3000-7500个点，进行插值计算，对应相关系数最大的τ即为所求走时差变化率dt/t。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发电压调整为接收端能接收到信噪比较高的信号为宜。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为20～500kHz。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为400kHz。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，发射端原始波形为10个周期的正弦波。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，试验过程中，采样频率为5M/s。
在一个优选的实施例中，所述的应用超声散射波测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法中，所述步骤一中，该第一受载方式为：第一次从0预加载到50kN后卸载，荷载步取为5kN；第二次预加载到100kN后卸载，荷载步取为10kN；第三次加载到极限荷载的80％后卸载，加载荷载步为20kN，卸载荷载步为40kN。
1、超声散射波试验平台：
根据试验要求，搭建一套完整的超声散射波试验平台，设备布置图见图1。试验平台包括超声波发射系统、数据接收系统、应变采集系统、加载系统及超声波传感器等模块。
2、超声散射波试验的参数配置
(1)超声设备参数设置
试验开始前，完成整个超声散射波试验平台的搭建，连接各个模块，测试数据的稳定性，待测试完成后，再进行试验，保证试验数据的准确性。针对单轴加载条件下的超声散射波试验，需确定多项试验参数，如超声波的激发频率、激发电压、示波器的数据采集长度与采样频率等。
将一对探头粘贴于标准混凝土试块两个对立面的形心处，分别用于发射和接收信号，激发频率为400kHz，激发电压分3种电压进行激发(100V、200V、300V)，接收端的原始波形见图2，比较三种电压激发条件下的波形图，发现在300V电压激发条件下，原始波形信噪比最好，散射波部分的幅值较大。
试验发现在300V电压激发条件下，原始波形信噪比最好，散射波部分的幅值较大。由于超声散射波的研究对象就是超声波经过混凝土材料后发育形成的散射波，散射波幅值较大，数据则更有代表性，在条件允许情况下，取较高的电压进行激发。然而，由于过高的激发电压会损坏传感器，此类传感器的最大电压不宜超过350V，因此选择300V为激发电压较为合理。
分别选择激发频率为200kHz、300kHz、400kHz，接收端的原始波形见图3，对比发现，在400kHz频率激发条件下，散射波幅值最大，在时间轴[1.2ms,1.8ms]区间，散射波幅值较大，符合散射波数据分析的要求。相关研究表明，针对混凝土材料，20～500kHz的频率有利于散射波发育，过低不利于发现混凝土内部结构的微小变化，过高的频率会导致信号衰减太大。综上所述，选择激发频率为400kHz。
根据以上结果，设定300V为激发电压，400kHz为激发频率，进行试验测试，cycle数分别选择5、10、15、20个，接收端原始波形见图4，在4种cycle数条件下，4个波形的幅值基本相同，并未有明显差异。鉴于超声系统载空比的限制，cycle数和重复频率不宜过大，因此设定cycle数为10个，重复频率为50Hz。图5为10个cycle时的超声波原始波形，该波形为10个周期的正弦波，幅值和周期均相同，说明发射端超声波频率纯净，波源稳定性达到试验要求。
经调试，示波器的采样深度设定为10000个点，采样频率为5M/s，每个通道单次采集数据的时间为2ms。由此采集的波形包含有效的散射波成分，符合超声散射波数据处理要求，见图6。此次试验采样频率取为5M/s，高于信号最高频率的10倍以上，符合奈奎斯特采样定律要求。
(2)单轴加载条件下超声散射波试验
①标准混凝土试块制作
按照《普通混凝土配合比设计规程》确定标准混凝土试块各种成分的比例及用量，分别制作C30、C40、C50三种强度标准混凝土试块，采用的普通硅酸盐水泥为42.5型；粉煤灰为Ⅰ级；砂为二区中砂，细度模数2.5～2.8；碎石为5～16mm连续级配；用自来水拌和。标准混凝土试块为尺寸150mm×150mm×300mm棱柱体试块。数量共18个(每种强度标准混凝土试块6个)，并对各个试块进行编号，分别为30-(1～6)#、40-(1～6)#、50-(1～6)#。试块浇筑完成后，在养护室进行标准养护，养护完成后存放于实验室。
30-(1～3)#、40-(1～3)#、50-(1～3)#标准混凝土试块用于单轴加载条件下的超声散射波试验，如图7；30-4#、40-4#、50-4#标准混凝土试块用于确定三种强度标准混凝土试块的极限抗压强度；30-5#、40-5#、50-5#标准混凝土试块用于试验前期准备时的调试工作，如各系统参数和加载方案荷载步的设定；最后一组标准混凝土试块用于补充试验。②标准混凝土试块的传感器与应变片布置
每个标准混凝土试块共布置6个应变片，分为两种规格，长度分别为10cm(竖向布置)和5cm(横向布置)，编号为1～6，1、2、4、5号应变片竖向布置，用于测量竖向应变变化，3、6号应变片横向布置，用于测量横向应变变化，此外，设置温度补偿通道，消除由于温度变化对应变片数据产生的影响。传感器共布置4个，1个发射，3个接收，发射传感器R1布置于左侧面形心，接收探头R2布置于右侧面形心，R1和R3分别布置与R2上下方，间距为8cm。具体布置图见图8(a)、图8(b)和图8(c)。
③超声散射波试验加载方案
试验加载方案制定前，选取30-4#、40-4#、50-4#标准混凝土试块进行单轴加载试验，压力机持续加载，直至标准混凝土试块破坏，所得的极限荷载分别为1000kN、1200kN和1300kN。试验中，30-(1～3)#、40-(1～3)#、50-(1～3)#共9个标准混凝土试块的加载步骤如图9，先进行两次预加载，第一次加载到50kN后卸载，荷载步取为5kN；第二次加载到100kN后卸载，荷载步取为10kN；第三次加载到800kN(约为极限荷载的80％)后卸载，加载荷载步为20kN，卸载荷载步为40kN。整个试验过程需要100个荷载步，持续时间约2.5个小时。
④超声散射波试验实施过程
试验过程中，应当注意数据采集需在每个荷载持载1分钟后进行采集，因为标准混凝土试块在不同荷载状态下，其内部微结构发生改变需要一定的时间，试验中发现1分钟的时长比较适宜。此外，需确保在同一时间采集超声波原始波形数据和应变数据，保证两种数据具有较强的可比性。
按照以上步骤，在室温条件下进行试验，三种强度(C30、C40、C50)标准混凝土试块各进行3次重复性试验，获得9组超声波原始数据和9组应变数据，统一导入到电脑进行分析。
⑤数据分析过程
在应用超声散射波法分析数据前，需对采集的数据进行分类和编号。由于试验中荷载区间为[0,800kN]，范围较大，若以第一个零荷载状态时的原始波形h0为参考波形，则计算误差较大。因此本文对相邻荷载状态的原始波形hk和hk+1做互相关，能保证计算结果的精确性，以相邻荷载状态的第一个荷载状态的波形为参考波形hk，k∈[1,n-1]；第二个荷载状态的波形为hk+1，k∈[1,n-1]；k：荷载状态编号，n：荷载状态编号的最大值。分析方法及过程具体如下所示，图10为数据处理流程图。
从图11可以发现，散射波走时差变化率(dt/t)与应变(ε)的变化存在较强的相关性。以下分析将荷载分为预加载阶段(0-50kN-0-100kN-0)、加载阶段(0-800kN)和卸载阶段(800kN-0)进行分别讨论。为方便数据分析，图中散射波走时差变化率曲线和应变曲线的关键点及拐点分别用字母A～G和a～g表示。
(3)反推绝对应力
①通过分析整个荷载阶段内的零荷载点(A、C、E、G)，可以发现，数值A>C>E>G，说明在三个循环荷载下，最大荷载为800kN时混凝土内部产生的损伤最大，最大荷载为100kN时损伤次之，最大荷载为50kN时最小，该结果符合混凝土在循环加载下的损伤累计规律。最大荷载越大时，产生的微裂缝越多，在混凝土结构内部分布越广泛，荷载卸载为零时，微裂缝在不同程度上进行闭合，但未完全愈合，因此散射波走时差变化率下降越多。
②分别统计3组标准混凝土试块(共9个)dt/t曲线最大值所对应的荷载值，即F*点所对应横坐标，见表1。
表1F*点横坐标荷载值统计
③dt/t与应变ε随荷载F变化曲线前两次预压阶段变化趋势一致，但是在荷载较大时(大于600kN)，应变ε持续线性增加，而dt/t在600kN荷载附近出现转折点，荷载增加，而dt/t数值则开始减小。造成这种区别的原因可能在于应变数据只反应标准混凝土试块表面的应变变化，而dt/t则反应标准混凝土试块内部微结构的变化。
④工程中，根据混凝土的应力—应变曲线，如图12，用实测应变值通过弹性模量换算得到实际混凝土结构的应力变化。图中，o-a段是直线段；a-b-c段混凝土开始呈现出塑性的性质，曲线向下弯曲。
由图11中可以看到dt/t与标准混凝土试块的应力状态存在较强一一对应的关系，理论上可以通过无损检测的方法测量参数dt/t的值，来求待测混凝土试块测区具体的应力变化情况。图13为标准混凝土试块单次加卸载下的散射波走时差变化率与应力变化关系曲线。
如图14和图15所示，首先找到同标号，同配比，同强度的标准混凝土试块的dt/t与应力关系曲线。若没有，则需要取与待测混凝土构件一模一样的标准混凝土试块，从零开始加载，制作一条参考曲线。确保这条曲线包含待测构件所经历的加载过程。然后对待测混凝土构件进行连续加载和卸载，得到一条曲线(其中，对待测混凝土构件进行超声散射波试验时，其加载初始荷载可以选为除0之外的任意值，比如5kN或10kN)。由于我们不知道待测混凝土构件在加载之前的受力状态，所以加载之前的绝对应力是未知的。但是通过对后面加卸载曲线与标准曲线的比对，可得判断待测混凝土构件加卸载的曲线在标准曲线上的对应位置，由此可以判断在加载之前待测构件的应力状态。如图15所示，可以判断该待测混凝土构件的绝对应力约为13MPa。
假设有一个待测构件需要获知其内部应力是多少。可以对这个待测混凝土构件进行连续多步的加卸载，得到加卸载曲线，然后用该曲线到标准曲线上去比对，找到最匹配的区段，该区段的起点既为待测构件的绝对应力。
试验中，首先通过混凝土单轴加载条件下的超声散射波试验，研究散射波速变化率随应力的变化趋势，9个标准混凝土试块的变化趋势大体一致，证明该方法的可行性。通过建立不同标号混凝土的标准应力与散射波速变化曲线，可以通过对比得到待测混凝土构件的绝对应力。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，包括：
步骤一、提供一个与待测混凝土构件一致的标准混凝土试块，在第一受载模式下对该标准混凝土试块进行超声散射波试验，该第一受载模式的初始加载荷载为0；
步骤二、对该标准混凝土试块的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第一受载模式中每经过一个荷载步得到一个荷载状态，绘制在该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该标准混凝土试块在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该标准混凝土试块的散射波走时差变化率与应力关系曲线；
步骤三、在第二受载模式下对待测混凝土构件进行超声散射波试验，该第二受载模式的初始加载荷载不为0，且该第二受载模式包含于该第一受载模式中；在试验过程中，采集该待测混凝土构件的超声波原始波形数据；
步骤四、对该待测混凝土构件的超声波原始波形数据进行分析，其具体过程包括：步骤(1)第二受载模式中每经过一个荷载步即得到一个荷载状态，绘制该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图；步骤(2)利用该待测混凝土构件在各荷载状态下的原始波形图计算散射波走时差变化率，并绘制出该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线；
步骤五、将该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线与该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线对比，找到该待测混凝土构件的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线在该标准混凝土试块的散射波走时差变化率dt/t与应力关系曲线上的重叠部分，并以该重叠部分的起始位置对应的应力值为该待测混凝土构件的绝对应力。
2.如权利要求1所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤二中的步骤(2)中，其具体过程为：
步骤①确定波形起点
以超声波发射源的原始波形的起点为时间参考点，作为接收端原始波形的时域起点；
步骤②计算走时差变化率dt/t
绘制在各荷载状态下的原始波形图，两两进行比较其相似性，两个波形的最大相关系数下的走时差dt，即为所求的走时差dt；
步骤③走时差dt可靠性判断
两段波形的相关系数如果小于0.75，则认为方法失效，所求的dt结果为不可靠数据；
步骤④计算绘制超声散射波走时差变化率dt/t与应力变化关系曲线；
两个相邻状态下的波形分别为h′(t)和h(t)；以h(t)位基准状态，对与其比较的状态波形h′(t)进行拉伸或压缩，将数据分析长度可取3000-7500个点不等；对两组波形h′(t-τ)和h(t)做互相关，求解在互相关函数CCk(τ)最大时对应的τ值，其中，τ为所求的散射波走时差变化率dt/t；
3.如权利要求2所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤④中，以某状态波形h(t)为参考波形，对其相邻状态波形h′(t)进行拉伸或压缩成为h′(t-τ)，将数据分析长度取为3000-7500个点，进行插值计算，对应相关系数最大的τ即为所求走时差变化率dt/t。
4.如权利要求1至3中任一项所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发电压调整为接收端能接收到信噪比较高的信号为宜。
5.如权利要求3所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为20～500kHz。
6.如权利要求4所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，试验过程中，超声波激发频率为400kHz。
7.如权利要求5所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，试验过程中，发射端原始波形为10个周期的正弦波。
8.如权利要求6所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，试验过程中，采样频率为5M/s。
9.如权利要求1所述的应用超声散射波法测量单轴受压下混凝土绝对应力的方法，其特征在于，所述步骤一中，该第一受载方式为：第一次从0预加载到50kN后卸载，荷载步取为5kN；第二次预加载到100kN后卸载，荷载步取为10kN；第三次加载到极限荷载的80％后卸载，加载荷载步为20kN，卸载荷载步为40kN。
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