超聲回彈綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)第1頁/共34頁超聲法測缺基本原理聲時的變化—超聲波在迂到缺陷時產(chǎn)生繞射，聲時加長，計算聲速降低；波幅的變化—超聲波在缺陷界面產(chǎn)生反射、散射，能量衰減，波幅降低；主頻（或頻譜）的變化—聲波中各種頻率在遇到缺陷時衰減程度不同，高頻衰減大，使主頻下降（頻移);波形畸變—聲波在缺陷處發(fā)生波形轉(zhuǎn)換及迭加，使波形畸變;基本原理：

根據(jù)超聲波在砼傳播過程中，多種聲學(xué)參數(shù)的變化。第2頁/共34頁超聲法測缺基本原理2.測試方法及影響因素測試方法（依據(jù)測試目的、構(gòu)件形狀尺寸而定）平面測試：對測、斜測、平測；鉆孔測試：對測、斜測、平測；影響因素耦合狀態(tài)：表面平整度、耦合劑、壓力；鋼筋影響：垂直、水平鋼筋，避開；水分：干燥狀態(tài)。第3頁/共34頁不密實(shí)區(qū)和空洞檢測由于不密實(shí)區(qū)和空洞的存在使聲參量發(fā)生變化，根據(jù)聲參量的變化判定缺陷，在聲波傳播過程中，如果遇到缺陷，聲參量的變化為：聲時延長，聲速降低，波幅下降，主頻降低，波形畸變。一、基本原理第4頁/共34頁不密實(shí)區(qū)和空洞檢測特點(diǎn)：間接測量：聲參量及波形變化→是否存在缺陷；測點(diǎn)的布置應(yīng)使得所有參與測點(diǎn)的聲參量及波形理論上是相同的（不考慮材質(zhì)變化時）；正常質(zhì)量砼的聲學(xué)參量也會有離散，必須形成一個量化的判定標(biāo)準(zhǔn)以區(qū)分正常的離散和由缺陷引起的異常；聲參量異常點(diǎn)并不一定是缺陷點(diǎn)，應(yīng)通過多參量綜合分析并結(jié)合施工情況作出判定。第5頁/共34頁不密實(shí)區(qū)和空洞檢測二、檢測基本方法1.雙面測試：適用于建筑工程的柱和橋梁工程的墩柱，可檢測出缺陷的立體范圍。2.單面測試：平測和斜測向結(jié)合。適用于有兩個對測面的板、墻。3.鉆孔檢測：適用于大體積混凝土第6頁/共34頁三、測試方案的原則盡量選擇二個方向測試，以便對缺陷空間定位；測試面積復(fù)蓋正常及可疑區(qū)域，正常區(qū)域應(yīng)較缺陷區(qū)域大；網(wǎng)格布置，間距一般100～300mm，對判定為異常點(diǎn)后，可局部加密；對測點(diǎn)的表面應(yīng)進(jìn)行處理，以更好地利用幅度參量；測點(diǎn)數(shù)要足夠多，大于20～30個，便于統(tǒng)計分析；多存貯記錄測點(diǎn)的波形，尤其是有疑問測點(diǎn)的波形，以便輔助分析處理；測試中保持測量系統(tǒng)與測量參數(shù)不變；換能器的選擇，在保證測試靈敏度條件下，選擇高的頻率為好。不密實(shí)區(qū)和空洞檢測第7頁/共34頁四、數(shù)據(jù)處理按格拉布斯法排列并刪除可疑數(shù)據(jù)：在已測得的測點(diǎn)中首先按數(shù)值大小排列x1..xn…，設(shè)xn可疑，刪除xn后的數(shù)據(jù)。按N次測試異常不可能發(fā)生1次，求取參數(shù)λ，利用未刪除數(shù)據(jù)按下式形式建立判據(jù)不密實(shí)區(qū)和空洞檢測第8頁/共34頁3.在未刪除數(shù)據(jù)中，如最后數(shù)據(jù)異常，刪除該數(shù)據(jù)，取次后的數(shù)據(jù)再判斷，..，直至余下的數(shù)據(jù)全部正常。4.如最后一個未刪除數(shù)據(jù)正常，在已刪除數(shù)據(jù)中，再取最后刪除的數(shù)據(jù)判斷，如正常取次后刪除的數(shù)據(jù)再判斷，..，直至余下的已刪除數(shù)據(jù)全部異常。不密實(shí)區(qū)和空洞檢測第9頁/共34頁通過測點(diǎn)的聲參量異常進(jìn)行判斷：聲速：穩(wěn)定、重復(fù)性好，數(shù)據(jù)有可比性。幅度：缺陷很敏感，但受表面耦合狀態(tài)的影響較大。頻率：該參量與缺陷之間的規(guī)律尚未清晰，僅作參考。聲參量的異常點(diǎn)并非結(jié)構(gòu)的缺陷點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合以下因素綜合判斷：聲參量較平均值的偏離程度；異常點(diǎn)是否具有區(qū)域性；異常點(diǎn)區(qū)域的外表是否存在外觀缺陷混凝土本身的情況；施工及養(yǎng)護(hù)情況五、缺陷判定不密實(shí)區(qū)和空洞檢測第10頁/共34頁不密實(shí)區(qū)和空洞檢測1.試驗?zāi)Ｐ徒煌ú宽椖俊豆放f橋檢測評定與加固技術(shù)研究及推廣應(yīng)用》的研究需要，制作1600mm×高1600mm×厚300mm的T型梁試件（右上圖）：Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ區(qū)分別為未振搗、多砂、多石混凝土，Ⅱ區(qū)為缺陷區(qū)，預(yù)埋不同形狀、尺寸、性質(zhì)的缺陷（右下圖）。六、實(shí)例第11頁/共34頁不密實(shí)區(qū)和空洞檢測在各區(qū)均布10×10cm的網(wǎng)格，網(wǎng)格的交點(diǎn)為測試點(diǎn)；清理測點(diǎn)部位表面的浮漿；涂抹耦合劑；測試各測點(diǎn)的聲參量、存儲各測點(diǎn)的波形。2.測試第12頁/共34頁

3.數(shù)據(jù)處理：

在各區(qū)均布10×10cm的網(wǎng)格，網(wǎng)格的交點(diǎn)為測試點(diǎn)；清理測點(diǎn)部位表面的浮漿；涂抹耦合劑；測試各測點(diǎn)的聲參量、存儲各測點(diǎn)的波形。不密實(shí)區(qū)和空洞檢測第13頁/共34頁試件換能器參數(shù)聲速首波幅度密實(shí)混凝土（Ⅰ區(qū)）50kHz,2MHz平均值5.1078.41最大值5.3085.23最小值4.6060.28離差0.103.624CV(%)1.964.6疏松混凝土（Ⅲ區(qū)）50kHz,2MHz平均值4.7079.65最大值5.3088.47最小值3.9068.67離差0.304.793CV(%)6.405.4沙率較大的混凝土（Ⅳ區(qū)）50kHz,2MHz平均值4.2080.86最大值4.5093.16最小值3.9063.38離差0.105.359CV(%)2.386.6骨灰比較大的混凝土（Ⅴ區(qū)）50kHz,2MHz平均值5.2079.51最大值5.5088.21最小值5.1059.08離差0.103.578CV(%)1.924.5不密實(shí)區(qū)和空洞檢測

疏松、含砂量大的混凝土的聲速偏??；骨料多的混凝土的聲速偏大；含砂量大的混凝土的波幅值偏大；3.數(shù)據(jù)處理第14頁/共34頁裂縫深度檢測一、淺裂縫單面平測法原理第15頁/共34頁

裂縫深度檢測二、淺裂縫單工作面平測法步驟不跨裂縫以換能器內(nèi)緣為間距，取間距分別為100，150，200mm，…測試讀取聲時ti.跨裂縫以換能器內(nèi)緣為間距，取間距分別為100，150，200mm，…測試讀取聲時tci。3.計算零時距a，修正間距4.計算裂縫深度。第16頁/共34頁

裂縫深度檢測三、數(shù)據(jù)處理1.測距修正由于計算依據(jù)是路徑的三角關(guān)系，換能器間距的準(zhǔn)確性就十分重要。不跨縫數(shù)據(jù)的時距曲線，即為對換能器間距的修正。第17頁/共34頁

裂縫深度檢測2.深度確定跨裂縫測試時:如發(fā)現(xiàn)首波反相，以該測距及相鄰兩個測距計算結(jié)果的平均值為裂縫深度。如未發(fā)現(xiàn)首波反相，計算各測距對應(yīng)的裂縫深度值及其平均值，將測距小于平均值或大于三倍平均值的測點(diǎn)數(shù)據(jù)刪除，余下的各測距計算結(jié)果的平均值為裂縫深度。第18頁/共34頁

裂縫深度檢測四、注意事項淺裂縫單工作面平測法的注意事項:

校正測距的零時距與超聲儀和換能器的零時校正意義不同。裂縫不得充填有水或泥漿。裂縫不得僅適用與深度小于500mm

的裂縫。

換能器連線應(yīng)避開鋼筋軸線或成45度。裂縫末端的局部相連或者鋼筋的影響，測試的深度偏小。第19頁/共34頁

裂縫深度檢測五、雙工作面斜測法

在有兩各相對的平行工作面時，利用平面換能器的指向性好的特點(diǎn)，在兩個工作面分別布置發(fā)射和接受換能器。數(shù)據(jù)處理第20頁/共34頁

裂縫深度檢測雙工作面斜測法的思路雙工作面斜測法的優(yōu)點(diǎn):

原理簡單，結(jié)果直觀顯著聲時，聲幅，頻率多參量聯(lián)動雙工作面斜測法的注意事項保持測距不變，變換測點(diǎn)使發(fā)射與接受換能器連線接近裂縫末端，直至通過裂縫主體，裂縫導(dǎo)致的散射，反射，吸收必然顯著地反映在接受到的波形中，反映到聲時，聲幅和頻率中。

聲幅的變化較聲時更敏感考慮到換能器的指向性，不宜過斜測距不宜過大第21頁/共34頁

裂縫深度檢測六、深裂縫檢測1.概述對大體積的混凝土，裂縫較深，單工作面平測法會面臨測距過大導(dǎo)致衰減過大判讀誤差急劇增加的問題即便是雙工作面斜測法在測距過大時也有類似的問題。必要時應(yīng)采用在裂縫兩側(cè)鉆孔，在孔中以徑向換能器測試。其優(yōu)點(diǎn)為：測距可以控制在適當(dāng)?shù)姆秶鰤盒蛷较驌Q能器發(fā)射能量大第22頁/共34頁

裂縫深度檢測2.深裂縫單工作面跨孔法示意圖第23頁/共34頁

裂縫深度檢測3.跨孔法的技術(shù)要求

鉆孔孔徑比換能器的直徑大5-10mm

鉆孔孔深比裂縫深度大600-800mm

兩個鉆孔應(yīng)始終位于裂縫兩側(cè)兩個鉆孔的軸線應(yīng)平行換能器頻率一應(yīng)在20-60kHz范圍內(nèi)測點(diǎn)移距在100-400mm

可在裂縫一側(cè)多鉆一孔，進(jìn)行不跨裂縫的跨孔測試，取得用于對比的參數(shù)第24頁/共34頁

裂縫深度檢測4.跨孔法判讀深度第25頁/共34頁

二次澆注面結(jié)合質(zhì)量檢測一、檢測方法

斜測法：測線不垂直于測試面，以傾斜的方式穿過結(jié)合面。對測法：測線垂直于測試面，以近似垂直的方式穿過結(jié)合面。第26頁/共34頁

二次澆注面結(jié)合質(zhì)量檢測二、檢測要點(diǎn)查明結(jié)合面位置及走向，測線穿過結(jié)合面，垂直或斜穿；測線要包括過結(jié)合面和不過結(jié)合面兩類；測線要具有可比性：測試設(shè)備的狀態(tài)與參數(shù)相同測線的角度與測距相同，測距不宜過大，角度不宜過??；因波幅是重要而敏感參數(shù),注意表面處理及耦合條件的一致測讀T、A、（F），記錄波形第27頁/共34頁

二次澆注面結(jié)合質(zhì)量檢測三、判定1．?dāng)?shù)據(jù)量足夠，結(jié)合面位置不清時，可采用數(shù)理統(tǒng)計方法判定異常點(diǎn)2．結(jié)合面位置明確，過結(jié)合面與不過結(jié)合面的測試數(shù)據(jù)可區(qū)分，或數(shù)據(jù)量較少時，對比聲參數(shù)，明顯降低時為異常3．注意考察是否有其它因素造成聲參量的差異第28頁/共34頁

表面損傷層厚度檢測一、表面損傷層：因受凍、高溫火燒、化學(xué)腐蝕等引起由表及里的表面損傷二、測試方法

原理：當(dāng)T、R較近時，首波聲時對應(yīng)由損傷層傳播的聲波當(dāng)T、R間距加大時，首波聲時為由正常砼傳播的聲波。第29頁/共34頁

表面損傷層厚度檢測三、損傷層厚度計算1、時-距圖：拐點(diǎn)前為損傷混凝土“時-距”圖，拐點(diǎn)后為無損傷混凝土“時-距”圖

2、分別線性回歸損傷混凝土和無損傷混凝土的直線方程：損傷混凝土：L1=a1+b1*t

無損傷混凝土:L2=a2+b2*t第30頁/共34頁

表面損傷層厚度檢測3．計算時