土木工程檢測技術(shù)-超聲法檢測混凝土缺陷(編輯修改稿)
2025-01-26 08:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? ③超聲波繞過裂縫尖端傳播。 ? 根據(jù)上述假設(shè)，通過上圖的幾何關(guān)系，可以推導(dǎo)出裂縫深度的計(jì)算公式如下： 1)(220??lvtlh cc? 測點(diǎn)布置如下圖所示。注意測距是測量兩個(gè)換能器的內(nèi)邊緣距離。 TT4 T3 T1T2 R1 R2 R3 R4R1 R2 R3 R4L1L2L3L4L1L2L3L4? 在跨縫和不跨縫處均布置等間距測點(diǎn)，跨縫檢測時(shí)測點(diǎn)應(yīng)在裂縫兩側(cè)對稱分布，將不跨縫處測點(diǎn)聲時(shí)讀數(shù)作圖，取其斜率為不跨縫處聲速。在裂縫深度的平測法檢測中，跨縫檢測時(shí)常會(huì)遇到如下圖所示的首波“反相”現(xiàn)象。 ? 大量的實(shí)驗(yàn)室研究和工程檢測表明，單面平測法檢測裂縫深度時(shí)，當(dāng)測距從大變小的過程中，存在這樣一個(gè)臨界點(diǎn)，首波開始反相，低于這個(gè)測距后，首波基本上都是反相的。有個(gè)比較簡便的近似關(guān)系是，首波反相的臨界點(diǎn)測距 l’=2hc，也有觀點(diǎn)認(rèn)為裂縫較深的時(shí)候 l’=hc。規(guī)范 CECS 21:2023是規(guī)定：在發(fā)現(xiàn)反相的臨界點(diǎn)，取該測距及其兩個(gè)相鄰測距的測量值計(jì)算裂縫深度后進(jìn)行平均。當(dāng)無法觀察到首波反相時(shí)，則對每個(gè)測距計(jì)算裂縫深度，然后計(jì)算所有測點(diǎn)裂縫深度平均值，剔除其中小于平均值測距下的測試數(shù)據(jù)，以及大于 3倍平均值的測試數(shù)據(jù)，然后重新計(jì)算平均值作為裂縫深度計(jì)算值。 ? 當(dāng)檢測樓板、剪力墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，注意測點(diǎn)布置應(yīng)保證超聲傳播路線和鋼筋分布盡量呈 45176。 夾角，以避開鋼筋影響。 2）裂縫雙面斜測 ? 單面平測法的前提條件是超聲波繞過裂縫尖端傳播。當(dāng)裂縫尖端存在水分、塵土顆粒等雜質(zhì)時(shí)，或者裂縫局部被水分、塵土顆粒等填充時(shí)，會(huì)成為超聲傳播的通道，因此導(dǎo)致深度測試的誤差 (使裂縫深度偏小 )。因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)相互平行的可測面時(shí)，優(yōu)先選擇雙面斜測法。如下圖所示。 ? 根據(jù)波幅、聲時(shí)和主頻的突變來判定超聲波是否穿過裂縫傳播，可以判斷裂縫是否貫通截面。 TR3）鉆孔檢測裂縫深度 ? 鉆孔對測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，需要在被測混凝土上鉆孔。鉆孔有如下要求： ? ①孔徑應(yīng)大于換能器直徑 5mm～ 10mm； ? ②孔深應(yīng)超過預(yù)計(jì)裂縫深度 700mm，可初測后補(bǔ)鉆； ? ③ A、 B兩個(gè)測孔必須始終位于裂縫兩側(cè) (對于斜裂縫要注意 )，且測孔應(yīng)保持平行； ? ④測孔間距 AB、 BC宜為 2m左右，且 AB=BC； ? ⑤孔中粉末碎屑必須清除干凈； ? ⑥必須在跨縫的 AB和不跨縫的 BC兩條連線上分別進(jìn)行測試。C孔可淺些，以便于將跨縫和不跨縫測試數(shù)據(jù)加以對比。 鉆孔檢測裂縫示意圖 CB All(a) 平面圖（C為比較孔） (b) 立面圖lhc204060801 0 01 2 01 4 01 6 01 8 0d( cm )hcA( dB )(c) hA坐標(biāo)圖工程實(shí)例 ? 一般選擇 20kHz～ 60kHz的徑向振動(dòng)式換能器，測試前先向測孔中注滿清水，徑向換能器以 (100～400)mm的測距同步移動(dòng)，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 25(C)所示。一般波幅對裂縫較為敏感，當(dāng)波幅穩(wěn)定在較大的數(shù)值后，可認(rèn)為已經(jīng)超過裂縫尖端了，通過圖 25(C)的拐點(diǎn)可確定裂縫深度。 5 不密實(shí)區(qū)和空洞檢測 ? 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)和空洞檢測要求檢測部位必須具有一對或兩對相互平行的測試面。檢測的時(shí)候，應(yīng)在同條件的正常混凝土上進(jìn)行對比測試，對比測點(diǎn)數(shù)不得少于 20點(diǎn)。 ? 根據(jù)被測構(gòu)件的實(shí)際情況，選擇下列方法之一進(jìn)行檢測： ? 1）對測法：適用于構(gòu)件具有兩對相互平行的測試面。如下圖所示。 對測法示意圖 ? (a)平面圖 (b)立面圖 RRTTT R ? 2）斜測法： ? 當(dāng)只有一對相互平行測試面時(shí)，可采用斜測、對測結(jié)合的方法，如下圖所示。 ? 斜測的目的在于能發(fā)現(xiàn)水平走向的缺陷。 T R? 3）鉆孔法： ? 當(dāng)測距較大時(shí)，可采用鉆孔或預(yù)埋管法。 ? 一般測距大于 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)換能器對進(jìn)行檢測。 R RRTR RT（ a）平面圖
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