論述超聲波檢測(cè)混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞

1、論述超聲波檢測(cè)混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞摘要：本文作者對(duì)超聲波檢測(cè)混凝土不密實(shí)區(qū)和空洞進(jìn)行了分析，并結(jié)合自己的工作認(rèn)識(shí)從超聲檢測(cè)原理、方法出發(fā)闡述了構(gòu)件不密實(shí)區(qū)空洞檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)具有一定的參考意義。關(guān)鍵詞：超聲法混凝土缺陷檢測(cè)中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1超聲波檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理采用超聲脈沖波檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的基本原理是利用脈沖波在技術(shù)條件相同(指混凝土的原材料、配合比、齡期和測(cè)試距離一致)的混凝土中傳播的時(shí)間(或

2、速度)、接收波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對(duì)變化來(lái)判定混凝土的缺陷。由于超聲脈沖波傳播速度的快慢與混凝土的密實(shí)程度有直接關(guān)系對(duì)于原材料、配合比、齡期及測(cè)試距離一定的混凝土來(lái)說(shuō)聲速高則混凝土密實(shí)相反則混凝土不密實(shí)。當(dāng)有空洞或裂縫存在時(shí)便破壞了混凝土的整體性超聲脈沖波只能繞過(guò)裂縫或空洞傳播到接收換能器因此傳播路程增大測(cè)得的聲時(shí)必然偏長(zhǎng)或聲速降低。另外由于空氣的聲阻抗率遠(yuǎn)小于混凝土的聲阻抗率脈沖波在混凝土中傳播時(shí)遇著蜂窩、空洞或裂縫等缺陷便在缺

3、陷界面發(fā)生反射和散射聲能被衰減其中頻率較高的成分衰減更快因此接收信號(hào)的波幅明顯降低頻率明顯減小或者頻率譜中高頻成分明顯減少。再者經(jīng)缺陷反射或繞過(guò)缺陷傳播的脈沖波信號(hào)與直達(dá)波信號(hào)之間存在聲程和相位差疊加后互相干擾致使個(gè)表面能夠安放探頭時(shí)沿面檢測(cè)裂縫的一種方法。公路橋梁上的主梁裂縫由于條件的限制，其探測(cè)基本上也以單面法為多。對(duì)于單面檢測(cè)法，最常用的方法要算tc―to法和BS4408標(biāo)準(zhǔn)方法，另外的方法還包括表面波的傳播聲時(shí)測(cè)量裂縫深度、利用

4、超聲波首波相位變化的方法檢測(cè)裂縫深度、沖擊回波法檢測(cè)裂縫深度等，這里主要介紹一下tc―to法。如圖2所示，首先在裂縫附近完好的表面，選擇一定的長(zhǎng)度工作為校準(zhǔn)距離，設(shè)這段距離為2a，在這段距離的兩端安放探頭，測(cè)出聲波通過(guò)2a的時(shí)間為tc，再將發(fā)射與接收探頭安放在裂縫兩側(cè)，并使兩個(gè)探頭至裂縫的距離都為a，測(cè)得通過(guò)裂縫處聲波的傳播時(shí)間：tc，如果裂縫與表面正交，以聲波通過(guò)前后兩處混凝土所傳播的速度相等為條件，很容易推導(dǎo)出混凝土裂縫深度的計(jì)算公

5、式：d=a[(tcto)21]0.5在《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》(CECS21：2000)中對(duì)上述的tc―to法加以了改進(jìn)，即在不跨縫進(jìn)行聲時(shí)測(cè)量時(shí)，將T和R換能器置于裂縫附近同一側(cè)，使其內(nèi)邊距分別等于50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm共6個(gè)點(diǎn)，讀取這時(shí)的聲時(shí)值(to)1，由此可以畫(huà)出相應(yīng)的時(shí)－距坐標(biāo)圖。然后在跨縫進(jìn)行聲時(shí)測(cè)量時(shí)，取同樣距離的6個(gè)點(diǎn)，相應(yīng)讀出這時(shí)的聲時(shí)值(t)1，再根據(jù)相應(yīng)的公式求