超聲法混凝土缺陷檢測(cè)技術(shù)單位：北京高鐵建科技發(fā)展有限公司職務(wù)：研發(fā)工程師姓名：郭文光目錄超聲波基本理論01基樁混凝土完整性檢測(cè)02混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)03超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)04混凝土裂縫深度檢測(cè)05PART01超聲波基本理論超聲波基本理論1.基本原理波動(dòng)波動(dòng)是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形式，波動(dòng)可分為兩大類：一類是機(jī)械波，它由于機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中引起的波動(dòng)過(guò)程。例如:水波、聲波、超聲波等；另一類是電磁波，它是由于電磁振蕩所產(chǎn)生的變化電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)在空間的轉(zhuǎn)播過(guò)程，例如無(wú)線電波、紅外線、紫外線、可見(jiàn)光、雷達(dá)波等。超聲波基本理論機(jī)械波的產(chǎn)生：機(jī)械振動(dòng)的波源與傳播介質(zhì)。超聲波基本理論聲波是在介質(zhì)中傳播的機(jī)械波，依據(jù)波動(dòng)頻率的不同，聲波可分為次聲波、可聞聲波、超聲波、特超聲波。如下表所示。人們所能聽(tīng)到聲波頻率范圍是20～20KHz即可聞聲波。超聲波是一種人耳聽(tīng)不見(jiàn)頻率在（20KHz—10的10次方Hz）范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)波。名稱頻率范圍次聲波0～20Hz可聞聲波20～20KHz超聲波20KHz～1010Hz特超聲波>1010Hz用于混凝土聲波透射法檢測(cè)的聲波主頻率一般為20KHz～200KHz超聲波基本理論機(jī)械波根據(jù)在介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向的差別主要分為三種類型。縱波（P波）：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向平行于波的傳播方向傳播機(jī)制：質(zhì)點(diǎn)間的壓力與拉力（目前超聲脈沖技術(shù)中廣泛

應(yīng)用的是縱波）超聲波基本理論橫波（S波）：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直于波的傳播方向傳播機(jī)制：質(zhì)點(diǎn)間的剪切力表面波（R波）：介質(zhì)表層質(zhì)點(diǎn)作橢圓運(yùn)動(dòng)

傳播機(jī)制：質(zhì)點(diǎn)間的表面張力與剪切力超聲波基本理論超聲波基本理論2.基本應(yīng)用超聲波換能器超聲波換能器（聲波探頭）按照工作原理不同有電壓式、磁致伸縮式、電磁式等數(shù)種。檢測(cè)技術(shù)中常用電壓式。超聲波基本理論超聲波換能器中的壓電陶瓷片數(shù)百伏脈沖電壓發(fā)收采集到交變電壓信號(hào)超聲波基本理論3.超聲波在介質(zhì)中傳播可檢測(cè)到的參數(shù)聲速超聲波傳播的速度聲幅超聲波的波幅聲頻超聲波的頻率T1T2LV=L/(T2-T1)A1/F聲速是混凝土檢測(cè)中最常用的參數(shù)

聲波在固體介質(zhì)中的傳播速度主要受下列三方面因素的影響：波的類型：由于不同類型的波在固體介質(zhì)中的傳播機(jī)理不同，也就導(dǎo)致了傳播速度的差異。固體介質(zhì)的性質(zhì)：對(duì)于彈性介質(zhì)，主要取決于它的密度、彈性模量、泊松比。這是影響波速的內(nèi)在因素，介質(zhì)的彈性特征愈強(qiáng)，則波速愈高。邊界條件：實(shí)際上就是固體介質(zhì)的橫向尺寸（垂直于波的傳播方向上的幾何尺寸）與波長(zhǎng)的比值，比值越大，傳播速度越快。超聲波基本理論超聲波基本理論材料聲速Vp鋼5940混凝土4500石灰石6130玻璃5800水1481空氣345超聲波基本理論聲幅是反應(yīng)材料衰減的參數(shù)聲波在介質(zhì)中傳播過(guò)程中其振幅將隨傳播距離的增大而逐漸減小的現(xiàn)象為衰減。聲波衰減的大小及其變化不僅取決于所使用的超聲頻率及傳播距離，也取決于被檢測(cè)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能。因此研究聲波在介質(zhì)中的衰減情況將有助于探測(cè)介質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能。聲頻是反映超聲波強(qiáng)度正負(fù)交變快慢的參數(shù)

反映材料的吸收特性

反映材料的頻散特性

反應(yīng)材料的尺寸效應(yīng)PART02基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)1.檢測(cè)技術(shù)概述：基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測(cè)管作為聲波發(fā)射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開(kāi)始檢測(cè)，用超聲波檢測(cè)儀沿樁的縱方向以一定的間距逐點(diǎn)檢測(cè)聲波穿過(guò)樁身各橫截面的聲學(xué)參數(shù)，然后對(duì)這些檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷處理、分析和判斷，確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續(xù)性、完整性和均勻性狀況，評(píng)定樁身完整性等級(jí)?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)樁內(nèi)跨孔透射法

基樁混凝土完整性檢測(cè)樁內(nèi)跨孔透射法

樁內(nèi)跨孔測(cè)試法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量的最主要形式，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過(guò)的面積?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)過(guò)程一般首先是采用平測(cè)法對(duì)全樁各個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)。然后，對(duì)聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)采用平測(cè)測(cè)試、斜測(cè)或扇形掃測(cè)等細(xì)測(cè)方法進(jìn)一步檢測(cè)，這樣一方面可以驗(yàn)證普查結(jié)果，另一方面可以進(jìn)一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據(jù)。平測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)斜側(cè)扇測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)檢測(cè)前準(zhǔn)備按照《規(guī)范》要求，安排檢測(cè)工作程序。

按照《規(guī)范》要求，調(diào)查、收集待檢工程及受檢樁的相關(guān)技術(shù)資料和施工記錄。

將伸出樁頂?shù)穆暅y(cè)管切割到同一標(biāo)高，測(cè)量管口標(biāo)高，作為計(jì)算各測(cè)點(diǎn)高程的基準(zhǔn)。向管內(nèi)注入清水，封口待檢。

在放置換能器前，先用直徑與換能器略同的圓鋼作吊繩。檢查聲測(cè)管的通暢情況。用鋼卷尺測(cè)量樁頂面各聲測(cè)管之間外壁凈距?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)原則上，樁身混凝土滿28d齡期后進(jìn)行聲波透射法檢測(cè)是最合理的，也是最可靠的。但是，為了加快工程建設(shè)進(jìn)度、縮短工期，當(dāng)采用聲波透射法檢測(cè)樁身缺陷和判定其完整性等級(jí)時(shí)，可適當(dāng)將檢測(cè)時(shí)間提前?！兑?guī)范》中規(guī)定：“當(dāng)采用低應(yīng)變法或聲波透射法檢測(cè)樁身完整性時(shí)，受檢樁混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，且不小于15MPa。”，混凝土達(dá)到28d強(qiáng)度的70%一般需要兩周左右的時(shí)間。選擇干燥穩(wěn)固位置放置儀器將三腳架假設(shè)在穩(wěn)定的位置，并調(diào)整計(jì)數(shù)器卡口位置對(duì)準(zhǔn)被測(cè)樁將徑像換能器線穿過(guò)計(jì)數(shù)器卡扣卡住將管口導(dǎo)向輪裝入管口將換能器插頭接入儀器基樁混凝土完整性檢測(cè)檢測(cè)步驟將多根聲測(cè)管以兩根為一個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行全組合，剖面編碼。

將發(fā)、收換能器分別置于某一剖面的兩聲測(cè)管中，并放至樁的底部，保持相同標(biāo)高。

自下而上將發(fā)、收換能器以相同的步長(zhǎng)（一般不宜大于250mm）向上提升。

在同一樁的各檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。

基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)對(duì)可疑測(cè)點(diǎn)，先進(jìn)行加密平測(cè)（換能器提升步長(zhǎng)為10~20cm），核實(shí)可疑點(diǎn)的異常情況，并確定異常部位的縱向范圍。再用斜測(cè)法對(duì)異常點(diǎn)缺陷的嚴(yán)重情況進(jìn)行進(jìn)一步的探測(cè).斜測(cè)。就是讓發(fā)、收換能器保持一定的高程差，在聲測(cè)管內(nèi)以相同步長(zhǎng)同步升降進(jìn)行測(cè)試，而不是象平測(cè)那樣讓發(fā)、收換能器在檢測(cè)過(guò)程中始終保持相同的高程。由于徑向換能器在鉛垂面上存在指向性，因此，斜測(cè)時(shí)，發(fā)、收換能器中心連線與水平面的夾角不能太大，一般可取30°～40°?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)缺陷檢測(cè)方式基樁混凝土完整性檢測(cè)波速與混凝土質(zhì)量關(guān)系超聲脈沖波在混凝土中傳播速度的快慢，與混凝土的密實(shí)度有直接關(guān)系，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)，破壞了混凝土的整體性，超聲脈沖波只能繞過(guò)空洞或裂縫傳播到接收換能器，因此傳播的路程增大，測(cè)得的聲時(shí)必然偏長(zhǎng)或聲速降低。2.檢測(cè)結(jié)果及分析基樁混凝土完整性檢測(cè)接收聲波波幅與混凝土質(zhì)量關(guān)系接收聲波波幅是表征聲波穿過(guò)混凝土后能量衰減程度的指標(biāo)之一。接收波幅值越低，混凝土對(duì)聲波的衰減就越大。根據(jù)混凝土中聲波衰減的原因可知，當(dāng)混凝土中存在低強(qiáng)度區(qū)、離析區(qū)以及存在夾泥、蜂窩等缺陷時(shí)，吸收衰減和散射衰減增大，使接收波波幅明顯下降。幅值可直接在接收波上觀察測(cè)量，也可用儀器中的衰減器測(cè)量，測(cè)量時(shí)通常以首波（即接收信號(hào)的前面半個(gè)周期）的波幅為準(zhǔn)。接收聲波幅值與混凝土質(zhì)量緊密相關(guān)，它對(duì)缺陷區(qū)的反應(yīng)有時(shí)比聲時(shí)值更為敏感，所以它也是缺陷判斷的重要參數(shù)之一。

頻率變化與混凝土質(zhì)量關(guān)系聲波脈沖是復(fù)頻波，具有多種頻率成分。當(dāng)它們穿過(guò)混凝土后，各頻率成分的衰減程度不同，高頻部分比低頻部分衰減嚴(yán)重，因而導(dǎo)致接收信號(hào)的主頻率向低頻端漂移。其漂移的多少取決于衰減因素的嚴(yán)重程度。所以，接收波主頻率實(shí)質(zhì)上是介質(zhì)衰減作用的一個(gè)表征量，當(dāng)遇到缺陷時(shí)，由于衰減嚴(yán)重，使接收波主頻率明顯降低。

基樁混凝土完整性檢測(cè)AFAF波形的變化與混凝土質(zhì)量關(guān)系由于聲波脈沖在缺陷界面的反射和折射，形成波線不同的波束，這些波束由于傳播路徑不同，或由于界面上產(chǎn)生波形轉(zhuǎn)換而形成橫波等原因，使得到達(dá)接收換能器的時(shí)間不同，因而使接收波成為許多同相位或不同相位波束的疊加波，導(dǎo)致波形畸變。實(shí)踐證明，凡超聲脈沖在傳播過(guò)程中遇到缺陷，其接收波形往往產(chǎn)生畸變，所以波形畸變程度可作為判斷缺陷程度的參考依據(jù)?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)正常波形特征：1.首波陡峭，振幅大2.第一周波的后半周即達(dá)到較高振幅，接收波的包絡(luò)線呈半圓形3.第一個(gè)周期的波形無(wú)畸變基樁混凝土完整性檢測(cè)缺陷波形特征：1)首波平緩，振幅小2)后續(xù)周期幅度增加得仍不夠.3)波形有畸變4)缺陷嚴(yán)重時(shí)，無(wú)法接收聲波基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)聲速判據(jù)概率法

將同一檢測(cè)面各測(cè)點(diǎn)的聲速值vi由大到小依次排序，即 （1）式中vi——按序列排列后的第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速測(cè)量值；n——某檢測(cè)剖面的測(cè)點(diǎn)數(shù)；k——逐一去掉（1）式vi序列尾部最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。對(duì)逐一去掉vi序列中最小值后余下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，當(dāng)去掉最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為k時(shí)，對(duì)包括vn-k在內(nèi)的余下數(shù)據(jù)v1~vn-k按下列公式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算：

基樁混凝土完整性檢測(cè)

v0——異常判斷值；vm——（n-k）個(gè)數(shù)據(jù)的平均值；sv——（n-k）個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；λ1——由表查得的與（n-k）相對(duì)應(yīng)的系數(shù)。

（2）（3）（4）將vn-k與異常判斷值v0進(jìn)行比較，當(dāng)vn-k≤v0時(shí)，vn-k及其以后的數(shù)據(jù)均為異常，去掉vn-k及其以后的異常數(shù)據(jù)；再用數(shù)據(jù)v1~vn-k-1并重復(fù)式(2)至（4）的計(jì)算步驟，直到vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足：聲速異常時(shí)的臨界值判據(jù)為：

vi

≤vc0 （5）

基樁混凝土完整性檢測(cè)將vn-k與異常判斷值v0進(jìn)行比較，當(dāng)vn-k≤v0時(shí)，vn-k及其以后的數(shù)據(jù)均為異常，去掉vn-k及其以后的異常數(shù)據(jù)；再用數(shù)據(jù)v1~vn-k-1并重復(fù)式(2)至（4）的計(jì)算步驟，直到vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足：聲速異常時(shí)的臨界值判據(jù)為：

vi

≤vc0 （5）

vi<vL

vi——第i測(cè)點(diǎn)的聲速；

vL——

聲速低限值，由預(yù)留同條件混凝土試件的抗壓強(qiáng)度與聲速對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合本地區(qū)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。聲速低限值法PSD法判據(jù)Ki——第i測(cè)點(diǎn)的PSD判據(jù)；tci、tci-1——分別為第i測(cè)點(diǎn)和第i-1測(cè)點(diǎn)聲時(shí)；

zi、zi-1——分別為第i測(cè)點(diǎn)和第i-1測(cè)點(diǎn)深度。

基樁混凝土完整性檢測(cè)根據(jù)實(shí)測(cè)聲時(shí)計(jì)算某一剖面各測(cè)點(diǎn)的PSD判據(jù)，繪制“判據(jù)值～深度”曲線，然后根據(jù)PSD值在某深度處的突變，結(jié)合波幅變化情況，進(jìn)行異常點(diǎn)判定。采用PSD法突出了聲時(shí)的變化，對(duì)缺陷較敏感，同時(shí)，也減小了因聲測(cè)管不平行或混凝土不均勻等非缺陷因素造成的測(cè)試誤差對(duì)數(shù)據(jù)分析判斷的影響?；鶚痘炷镣暾詸z測(cè)波幅判據(jù)在《規(guī)范》中采用下列方法確定波幅臨界值判據(jù)：Am——同一檢測(cè)剖面各測(cè)點(diǎn)的波幅平均值（dB）；n——同一檢測(cè)剖面測(cè)點(diǎn)數(shù)。

基樁混凝土完整性檢測(cè)主頻判據(jù)在《規(guī)范》中只是把它作為樁身缺陷的一個(gè)輔助判據(jù)，即“主頻－深度曲線上主頻值明顯降低的測(cè)點(diǎn)可判定為異常”。

基樁混凝土完整性檢測(cè)視圖結(jié)果柱狀圖曲線圖波列圖基樁混凝土完整性檢測(cè)類別特征表表Ⅰ各檢測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速低于低限值異常。樁身完整Ⅱ某一檢測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無(wú)聲速低于低限值異常。樁身有輕微缺陷，不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮

Ⅲ某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常。樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響

Ⅳ某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異?；驘o(wú)法檢測(cè)首波或聲波接收信號(hào)嚴(yán)重畸變。樁身存在嚴(yán)重缺陷基樁混凝土完整性檢測(cè)沉渣：沉渣是松散介質(zhì)，其本身聲速很低，對(duì)聲波的衰減也相當(dāng)劇烈，所以凡遇到沉渣，必然是聲速和振幅均劇烈下降。通常在樁底出現(xiàn)這種情況多屬沉渣所引起。

夾泥：這類缺陷多由澆注導(dǎo)管提升不當(dāng)造成，若在樁身就是斷樁；若在樁頂就是樁頂標(biāo)高不夠。其特點(diǎn)也是聲速和振幅均明顯下降。只不過(guò)出現(xiàn)在樁身時(shí)往往是突變，在樁頂是緩變。若樁頂緩變低到某一界限（可根據(jù)波速值確定這一界限），其以上部位應(yīng)截樁，根據(jù)應(yīng)截樁的標(biāo)高可判定樁頂標(biāo)高是否夠。

常見(jiàn)缺陷性質(zhì)與聲學(xué)參數(shù)的關(guān)系基樁混凝土完整性檢測(cè)混凝土被洗漿：若是挖孔樁出現(xiàn)各斷面均測(cè)值異常的層狀缺陷，則往往是施工中的事故引起的疏松層或樁孔中沁水控制不好或混凝土澆注后泌水過(guò)大所致?？妆谔蚰鄨F(tuán)：聲速與振幅均下降，但下降多少則視缺陷情況而定。如果是局部的泥團(tuán)，并未包裹聲測(cè)管，則下降的程度并不很大；如果泥團(tuán)包裹聲測(cè)管，則下降程度較大，特別是振幅的下降更為劇烈。一根聲測(cè)管被泥團(tuán)包裹將影響兩個(gè)測(cè)試面。通過(guò)斜測(cè)可以分辨這些情況。

基樁混凝土完整性檢測(cè)混凝土離析：灌注樁容易發(fā)生混凝土離析，造成樁身某處粗骨料大量堆積，而相鄰部位漿多骨料少的情況。粗骨料多的地方，由于粗骨料多，而粗骨料本身波速高，往往造成這些部位聲速值并不低，接收信號(hào)削弱。粗骨料少而砂漿多的地方則測(cè)得的波速下降，但振幅測(cè)值不下降。氣泡密集的混凝土：在灌注樁上部樁身有時(shí)因?yàn)榛炷翝沧⒐芴嵘^(guò)快有大量空氣封在混凝土內(nèi)。雖不一定造成孔洞，但可能形成大量氣泡分布在混凝土內(nèi)，使混凝土質(zhì)量有所降低。這種混凝土內(nèi)的分散氣泡不會(huì)使波速明顯降低，但卻使聲波幅度明顯衰減（散射），接收波能量明顯下降。

基樁混凝土完整性檢測(cè)3.工程實(shí)例基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)基樁混凝土完整性檢測(cè)PART03混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)基混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)不密實(shí)區(qū)是指因振搗不足、漏漿、石子架空等原因造成的蜂窩狀缺陷，或者因水泥缺少而形成的松散狀以及遭受意外損傷造成的疏松狀混凝土區(qū)域。不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè)要求檢測(cè)部位必須具有一對(duì)或兩對(duì)相互平行的測(cè)試面。檢測(cè)的時(shí)候，應(yīng)在同條件的正?；炷辽线M(jìn)行對(duì)比測(cè)試，對(duì)比測(cè)點(diǎn)數(shù)不得少于20點(diǎn)。基混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)1、對(duì)測(cè)法：適用于構(gòu)件具有兩對(duì)相互平行的測(cè)試面。如下圖所示。(a)平面圖

(b)立面圖根據(jù)被測(cè)構(gòu)件的實(shí)際情況，選擇下列方法之一進(jìn)行檢測(cè)：基混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)2、斜測(cè)法：當(dāng)只有一對(duì)相互平行測(cè)試面時(shí)，可采用斜測(cè)、對(duì)測(cè)結(jié)合的方法，如下圖所示。斜測(cè)的目的在于能發(fā)現(xiàn)水平走向的缺陷?；炷敛幻軐?shí)和空洞檢測(cè)3、鉆孔法：當(dāng)測(cè)距較大時(shí)，可采用鉆孔或預(yù)埋聲測(cè)管法。一般測(cè)距大于2m～3m以上時(shí)采用此方法，鉆孔內(nèi)采用徑向換能器，側(cè)壁采用平面換能器。鉆孔間距也不得大于3m，孔徑要比換能器直徑大5mm～10mm，孔中注滿清水?？梢杂脧较驌Q能器和平面換能器結(jié)合成收發(fā)換能器對(duì)進(jìn)行檢測(cè)。平面圖立面圖基混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)測(cè)試中，必須在測(cè)試部位彈畫(huà)網(wǎng)格線，網(wǎng)格間距一般為(100～300)mm，測(cè)試部位表面必須清理干凈、必要時(shí)打磨平整。如果存在缺陷，可以采用高強(qiáng)度快凝砂漿抹平，干后測(cè)試。測(cè)試前必須涂耦合劑，一般耦合劑為黃油或者凡士林。鉆孔測(cè)試時(shí)注滿清水耦合。測(cè)試前必須準(zhǔn)確量測(cè)超聲測(cè)距，精確至±1%。基混凝土不密實(shí)和空洞檢測(cè)對(duì)于缺陷的判斷，主要是采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)，認(rèn)為超聲參數(shù)符合正態(tài)分布，將各測(cè)點(diǎn)的波幅、聲速或主頻值等超聲參數(shù)Xi由大到小按順序排列，將排在后面的明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑，再將這些可疑數(shù)據(jù)中最大的一個(gè)Xn其前面的數(shù)據(jù)計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，并按下式計(jì)算異常情況判斷值：X0=mx-λ1·sx

將X0同Xn進(jìn)行比較，如果Xn≤X0，則Xn及排列其后的數(shù)據(jù)均為異常值，并且去掉Xn，對(duì)X1~Xn-1再次進(jìn)行計(jì)算和判別，直至比較的結(jié)果沒(méi)有異常值為止。當(dāng)Xn>X0時(shí)，則應(yīng)將Xn+1放進(jìn)去重新進(jìn)行計(jì)算和判別。PART04混凝土裂縫深度檢測(cè)混凝土裂縫深度檢測(cè)單面平測(cè)適用于結(jié)構(gòu)只有一個(gè)表面可供測(cè)試時(shí)，如混凝土路面、地下室剪力墻、飛機(jī)跑道、大體積混凝土等。最大檢測(cè)深度為500mm。1.2.混凝土裂縫深度檢測(cè)平測(cè)裂縫如上圖所示，基于下列的假設(shè)：①裂縫附近混凝土質(zhì)量基本一致(聲速基本相等)；②跨縫聲速和不跨縫聲速一致；③超聲波繞過(guò)裂縫尖端傳播。根據(jù)上述假設(shè)，通過(guò)上圖的幾何關(guān)系，可以推導(dǎo)出裂縫深度的計(jì)算公式如下：混凝土裂縫深度檢測(cè)在跨縫和不跨縫處均布置等間距測(cè)點(diǎn)，跨縫檢測(cè)時(shí)測(cè)點(diǎn)應(yīng)在裂縫兩側(cè)對(duì)稱分布，將不跨縫處測(cè)點(diǎn)聲時(shí)讀數(shù)作圖，取其斜率為不跨縫處聲速。在裂縫深度的平測(cè)法檢測(cè)中，跨縫檢測(cè)時(shí)常會(huì)遇到如下圖所示的首波“反相”現(xiàn)象?；炷亮芽p深度檢測(cè)鉆孔檢測(cè)裂縫深度鉆孔對(duì)測(cè)法適用于大體積混凝土，預(yù)計(jì)深度在500mm以上的裂縫檢測(cè)，需要在被測(cè)混凝土上鉆孔。移動(dòng)徑向換能器，讀取各深度的聲時(shí)、波幅等讀數(shù)，繪制深度-波幅以及深度-聲時(shí)曲線，如圖(C)所示。一般波幅對(duì)裂縫較為敏感，當(dāng)波幅穩(wěn)定在較大的數(shù)值后，可認(rèn)為已經(jīng)超過(guò)裂縫尖端了，通過(guò)圖(C)的拐點(diǎn)可確定裂縫深度。PART05超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)超聲回彈綜合法是指采用混凝土超聲波檢測(cè)儀和混凝土回彈儀，在結(jié)構(gòu)混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲速值（在混凝土中，超聲脈沖單位時(shí)間內(nèi)的傳播距離）及回彈值，當(dāng)采用測(cè)強(qiáng)個(gè)別地區(qū)曲線時(shí)尚需測(cè)量混凝土碳化深度，根據(jù)混凝土強(qiáng)度與表面硬度以及超聲波在混凝土中的傳播速度之間的相關(guān)關(guān)系推定混凝土強(qiáng)度等級(jí)。超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)

抗壓強(qiáng)度超聲波傳播速度

高快

低慢

超聲波彈性性質(zhì)(內(nèi)部構(gòu)造)

回彈值塑性性質(zhì)(表面3cm厚度狀態(tài))超聲法檢測(cè)能夠反應(yīng)混凝土內(nèi)部密實(shí)情況，但對(duì)人員、設(shè)備要求高，且因人而異顯著；回彈法，要求相對(duì)較低，但不能反應(yīng)混凝土內(nèi)部密實(shí)度，因此二者結(jié)合避免了彼此的缺點(diǎn)，卻有很多優(yōu)點(diǎn)。彌補(bǔ)相互不足。提高測(cè)試精度超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)區(qū)回彈值和聲速值的測(cè)量按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上測(cè)區(qū)數(shù)量不應(yīng)少于10個(gè)。所謂測(cè)區(qū)是指在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上同時(shí)進(jìn)行超聲、回彈測(cè)試的一個(gè)檢測(cè)單元。單個(gè)構(gòu)件是指各層軸線間或同層平面內(nèi)軸線間的混凝土梁、板、柱、墻等構(gòu)件。采用超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度時(shí)，以軸線間對(duì)應(yīng)的構(gòu)件為檢測(cè)構(gòu)件。對(duì)某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于5個(gè)。超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)構(gòu)件的測(cè)區(qū)布置宜滿足下列規(guī)定:1在條件允許時(shí)，測(cè)區(qū)宜優(yōu)先布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面；2測(cè)區(qū)可在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面、相鄰面或同一面上布置；3測(cè)區(qū)宜均勻布置，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m；4測(cè)區(qū)應(yīng)避開(kāi)鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；5測(cè)區(qū)尺寸宜為200mm×200mm；采用平測(cè)時(shí)宜為400mm×400mm；6測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、施工縫、飾面層、浮漿和油垢，并應(yīng)避開(kāi)蜂窩、麻面部位。必要時(shí)，可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)回彈測(cè)試及回彈值計(jì)算回彈測(cè)試時(shí)，應(yīng)始終保持回彈儀的軸線垂直于混凝土測(cè)試面。宜首先選擇混凝土澆筑方向的側(cè)面進(jìn)行水平方向測(cè)試。如不具備澆筑方向側(cè)面水平測(cè)試的條件，可采用非水平狀態(tài)測(cè)試，或測(cè)試混凝土澆筑的頂面或底面。非水平方向或非澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)量回彈值應(yīng)在構(gòu)件測(cè)區(qū)內(nèi)超聲波的發(fā)射和接受面各彈擊8點(diǎn)；當(dāng)超聲波單面平測(cè)時(shí)，可在超聲波的發(fā)射和接受測(cè)點(diǎn)之間彈擊16點(diǎn)；每一測(cè)點(diǎn)的回彈值，測(cè)度精確至1。測(cè)點(diǎn)在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)宜均勻布置，但不得布置在氣孔或外露石子上；相鄰兩測(cè)點(diǎn)的間距不宜小于30mm；測(cè)點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的距離不應(yīng)小于50mm，同一測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次。兩個(gè)測(cè)面一個(gè)測(cè)面超聲回彈綜合法強(qiáng)度檢測(cè)超聲測(cè)試及聲速值計(jì)算超聲測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)，每一測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)。超聲測(cè)試的方法分為對(duì)測(cè)、角測(cè)和單面平測(cè)；測(cè)試時(shí)宜優(yōu)先采用對(duì)測(cè)或角測(cè)，當(dāng)被測(cè)構(gòu)件不具備對(duì)測(cè)或角測(cè)條件時(shí)，可采用單面平測(cè)