結(jié)構(gòu)混凝土缺陷檢測(cè)

日期：2018-08-30

混凝土缺陷是指因施工管理不善或受使用環(huán)境及自然災(zāi)害的影響，其內(nèi)部可能存在不密實(shí)或空洞，其外部形成蜂窩麻面、裂縫或損傷層等。這些缺陷的存在會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性，采用有效方法查明混凝土缺陷的性質(zhì)、范圍及尺寸，以便進(jìn)行技術(shù)處理，是工程建設(shè)中重要課題。

混凝土缺陷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，大體上可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是機(jī)械波法，其中包括超聲波、沖擊波和聲發(fā)射等；另一類(lèi)是穿透輻射法，其中包括χ射線(xiàn)、γ射線(xiàn)和中子流等。目前，工程中常用的是超聲脈沖法，其聲波頻率在20kHz以上。

測(cè)試原理和方法

超聲測(cè)缺陷的基本原理，是通過(guò)超聲波（縱波）在混凝土中傳播的不同參數(shù)反映混凝土的質(zhì)量。即利用超聲波在混凝土中傳播的聲時(shí)、振幅、波形這三個(gè)聲學(xué)參數(shù)綜合判斷其內(nèi)部的缺陷情況。

聲時(shí)—即超聲波在混凝土中傳播所需要的時(shí)間，如超聲波在傳播路徑中遇有缺陷時(shí)，則要繞過(guò)缺陷，聲時(shí)就會(huì)變長(zhǎng)。

振幅—即接收信號(hào)首波振幅?；炷羶?nèi)部存在缺陷時(shí)，超聲波在缺陷界面上聲阻抗差異顯著，產(chǎn)生發(fā)射、散射和吸收，使接收波振幅顯著降低。振幅變化大小可通過(guò)增益和衰減器的調(diào)整進(jìn)行測(cè)量。

波形—即接收到的波形?；炷羶?nèi)部存在缺陷時(shí)，超聲波在內(nèi)部傳播發(fā)生變化。直達(dá)波、繞射波、反射波等各類(lèi)波相繼被接收。由于這些波的相位不同，因此使正常波形發(fā)生畸變。主要觀(guān)察前幾個(gè)周期的波形。一般情況下，正常混凝土的前幾個(gè)波形振幅大，無(wú)畸變，接收波的包絡(luò)線(xiàn)呈半圓形（見(jiàn)圖a）。有缺陷混凝土的前幾個(gè)周期波形振幅低，可能發(fā)生波形畸變，接收波的包絡(luò)線(xiàn)呈喇叭形（圖b）。

（a）正常（b）有缺陷

接收波形

常用的測(cè)試方法大致分為以下幾種：

1、平面測(cè)試（用厚度振動(dòng)式換能器）

（1）對(duì)測(cè)法：一對(duì)發(fā)射（T）和接收（R）換能器，分別置于被測(cè)結(jié)構(gòu)相互平行的兩個(gè)表面，且兩個(gè)換能器的軸線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上；

（2）斜測(cè)法：一對(duì)發(fā)射和接收換能器分別置于被測(cè)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)表面，但兩個(gè)換能器的軸線(xiàn)不在同一直線(xiàn)上；

（3）單面平測(cè)法：一對(duì)發(fā)射和接收換能器置于被測(cè)結(jié)構(gòu)同一個(gè)表面上進(jìn)行測(cè)試。

2、鉆孔測(cè)試（采用徑向振動(dòng)式換能器）

（1）孔中對(duì)測(cè)：一對(duì)換能器分別置于兩個(gè)對(duì)應(yīng)鉆孔中，位于同一高度進(jìn)行測(cè)試；

（2）孔中斜測(cè)：一對(duì)換能器分別置于兩個(gè)對(duì)應(yīng)鉆孔中，但不在同一高度而是在保持一定高程差的條件下進(jìn)行測(cè)試；

（3）孔中平測(cè)：一對(duì)換能器置于同一鉆孔中，以一定的高程差同步移動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。

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