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结构混凝土缺陷检测

上传时间:2019年01月08日 浏览次数:
混凝土缺陷是指因施工管理不善或受使用环境及自然灾害的影响,其内部可能存在不密实或空洞,其外部形成蜂窝麻面、裂缝或损伤层等。这些缺陷的存在会严重影响结构的承载力和耐久性,采用有效方法查明混凝土缺陷的性质、范围及尺寸,以便进行技术处理,是工程建设中重要课题。
混凝土缺陷无损检测技术,大体上可分为两大类:一类是机械波法,其中包括超声波、冲击波和声发射等;另一类是穿透辐射法,其中包括χ射线、γ射线和中子流等。目前,工程中常用的是超声脉冲法,其声波频率在20kHz以上。
测试原理和方法
超声测缺陷的基本原理,是通过超声波(纵波)在混凝土中传播的不同参数反映混凝土的质量。即利用超声波在混凝土中传播的声时、振幅、波形这三个声学参数综合判断其内部的缺陷情况。
声时即超声波在混凝土中传播所需要的时间,如超声波在传播路径中遇有缺陷时,则要绕过缺陷,声时就会变长。
振幅—即接收信号首波振幅。混凝土内部存在缺陷时,超声波在缺陷界面上声阻抗差异显著,产生发射、散射和吸收,使接收波振幅显著降低。振幅变化大小可通过增益和衰减器的调整进行测量。
波形—即接收到的波形。混凝土内部存在缺陷时,超声波在内部传播发生变化。直达波、绕射波、反射波等各类波相继被接收。由于这些波的相位不同,因此使正常波形发生畸变。主要观察前几个周期的波形。一般情况下,正常混凝土的前几个波形振幅大,无畸变,接收波的包络线呈半圆形(见图a)。有缺陷混凝土的前几个周期波形振幅低,可能发生波形畸变,接收波的包络线呈喇叭形(图b)。



                                                                                                               (a)正常                                            (b)有缺陷

接收波形


常用的测试方法大致分为以下几种:

1、平面测试(用厚度振动式换能器)
(1)对测法:一对发射(T)和接收(R)换能器,分别置于被测结构相互平行的两个表面,且两个换能器的轴线位于同一直线上;
(2)斜测法:一对发射和接收换能器分别置于被测结构的两个表面,但两个换能器的轴线不在同一直线上;
(3)单面平测法:一对发射和接收换能器置于被测结构同一个表面上进行测试。
2、钻孔测试(采用径向振动式换能器)
(1)孔中对测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,位于同一高度进行测试;
(2)孔中斜测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,但不在同一高度而是在保持一定高程差的条件下进行测试;
(3)孔中平测:一对换能器置于同一钻孔中,以一定的高程差同步移动进行测试。


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