【正文】 脫粘RT例題 ?先計算左邊路徑的聲時： ?①發(fā)射混凝土端鋼管傳播時間： )(15c os/ sb ????② 在混凝土中直線傳播的時間： )( 15c os)2( sbd ????例題 ?③ 到達鋼管后接收端鋼管繞射的傳播時間： )( 3 6 030sd???????以上三項相加為：++=(μs) ?再計算右邊路徑： ?①發(fā)射混凝土端鋼管傳播時間： ? ?sb ? 10c os/ ??例題 ? ② 在混凝土中直線傳播的時間： )( 10c os)2( sbd ?????③ 到達鋼管后接收端鋼管繞射的傳播時間： )( 3 6 020sd???????以上三項相加為： ++=(μs) ?由于左邊聲時 右邊聲時 ?∴ 接收信號首波聲時為 。 2 0 176。例題 ?解： ? (1)未澆筑混凝土時，超聲波沿鋼管壁傳播，故接收信號首波聲時： sv dtss ?? ?????? (2)澆筑混凝土后 ， 超聲信號可以穿過鋼管后沿內(nèi)部混凝土傳播： sv bdv btttcscs ?25260025222 ???????????例題 ? (3)超聲波將從發(fā)射換能器繞過膠結不良的部位，從周圍的混凝土繞過鋼管到達接收換能器，如下圖所示。 例題 ? 某鋼管混凝土截面尺寸為圓形，直徑為 600mm，壁厚 25mm，如采用超聲法進行徑向?qū)y，假設混凝土中聲速為 ，鋼管聲速為 ，試計算： ? (1)未澆筑混凝土時，接收信號的首波聲時是多少？ ? (2)澆筑混凝土后，對于密實的混凝土，其接收信號的首波聲時是多少？ ? (3)如果存在如下圖所示的膠結不良，接收信號的首波聲時是多少？ 例題 3 0176。常見的鋼管混凝土一般是圓形截面的，常見于橋梁、高層建筑等。 (mm)llllll126345t 12t t 63t t 4 t 5t( μ s)a1a2l 0 ? 混凝土表面損傷層厚度檢測 損傷層檢測“時 距”圖 ? 將發(fā)射、接收換能器置于被測的混凝土損傷表面同一側，發(fā)射換能器不動，接收換能器逐漸遠離 (測距增大 )，測距以兩換能器之間的內(nèi)邊距計算。 混凝土結合面質(zhì)量檢測示意圖 (a) 斜測 法TR1R2R1T (b) 對測 法R2R1㈤ 表面損傷層檢測 ? 混凝土表面損傷層主要指凍害、化學侵蝕、高溫損傷 (如火災 )等造成的混凝土表層出現(xiàn)疏松、開裂、剝落等現(xiàn)象。檢測中超聲信號必須穿過結合面?zhèn)鞑ィ瑫r必須有在完好混凝土中傳播的數(shù)據(jù)作為對比。 ㈣ 混凝土結合面質(zhì)量檢測 ?所謂混凝土結合面系指前后兩次澆注的混凝土之間形成的接觸面，常見的有：梁柱節(jié)點施工縫、混凝土修補部位、混凝土加大截面法加固部位等。 ? (2)剔除該 2個測點后，繼續(xù)計算剩余 22個測點的聲速平均值、標準差： skmvmiiv /1 221?? ??skmmvs iviv /)(2212??????例題 ? N=22，查表 2得 λ1= ? ∴ 聲速異常值判定值 ? v0=mvλ1Sv= =? 比較得 v13=v0=，v21=v0=，故測點 13和測點 21為異常測點。 例題 ? 采用超聲法進行構件混凝土密實性檢測，經(jīng)過計算得到的聲速數(shù)據(jù)如下表1所示，請根據(jù)表 2所提供的 λ1值分析判斷是否存在異常測點？如果有請將它們一一找出來。sx ? 將 X0同 Xn進行比較，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 X1~Xn1再次進行計算和判別，直至比較的結果沒有異常值為止。 1%。鉆孔測試時注滿清水耦合。如果存在缺陷，可以采用高強度快凝砂漿抹平，干后測試?？梢杂脧较驌Q能器和平面換能器結合成收發(fā)換能器對進行檢測。 ? 一般測距大于 2m～ 3m以上時采用此方法，鉆孔內(nèi)采用徑向換能器，側壁采用平面換能器。 ? 斜測的目的在于能發(fā)現(xiàn)水平走向的缺陷。如下圖所示。檢測的時候，應在同條件的正?；炷辽线M行對比測試，對比測點數(shù)不得少于20點。 ㈢ 不密實區(qū)和空洞檢測 ? 不密實區(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。 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坐標圖?一般選擇 20kHz～ 60kHz的徑向振動式換能器，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，讀取各深度的聲時、波幅等讀數(shù)，繪制深度 波幅以及深度 聲時曲線，如圖 25(C)所示。鉆孔有如下要求： ? ①孔徑應大于換能器直徑 5mm～ 10mm； ? ②孔深應超過預計裂縫深度 700mm，可初測后補鉆； ? ③ A、 B兩個測孔必須始終位于裂縫兩側 (對于斜裂縫要注意 )，且測孔應保持平行； ? 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兩條連線上分別進行測試。 ? 根據(jù)波幅、聲時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。因此，當結構具有兩個相互平行的可測面時，優(yōu)先選擇雙面斜測法。 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。 ? 當檢測樓板、剪力墻等結構構件時，注意測點布置應保證超聲傳播路線和鋼筋分布盡量呈 45176。規(guī)范 CECS 21:2021是規(guī)定：在發(fā)現(xiàn)反相的臨界點，取該測距及其兩個相鄰測距的測量值計算裂縫深度后進行平均。 ? 大量的實驗室研究和工程檢測表明，單面平測法檢測裂縫深度時，當測距從大變小的過程中，存在這樣一個臨界點，首波開始反相，低于這個測距后，首波基本上都是反相的。 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，跨縫檢測時測點應在裂縫兩側對稱分布，將不跨縫處測點聲時讀數(shù)作圖，取其斜率為不跨縫處聲速。 ? 根據(jù)上述假設，通過上圖的幾何關系，可以推導出裂縫深度的計算公式如下： 1)(2 20?? l vtlh cc? 測點布置如下圖所示。 l39。最大檢測深度為500mm。 ? ⑶水分：水分填充了混凝土中的孔隙，混凝土孔隙中的空氣被水取代，由于水的超聲波速度和阻抗比空氣大得多，和空氣相比，超聲波在水中傳播的速度大，衰減小，因此如果混凝土中的缺陷被水分填充，將會造成超聲傳播的“水短路”，導致缺陷判別的困難。 ? ⑵ 鋼筋：超聲波在鋼中的傳播速度 (縱波聲速一般為 左右 )大大高于混凝土 (縱波聲速一般為 ～ )，如果在超聲傳播路徑上或其周圍存在鋼筋，則會有部分或者大部分超聲信號沿著鋼筋傳播而且比在混凝土中傳播的信號先到達接收探頭，從而導致檢測到的聲時值偏小，這叫做“視聲時”，即實驗觀察到的聲時，它是受到干擾的不準確的聲時。對于平面探頭，雖然探頭面和混凝土測試面都是平的，但是實際上混凝土和探頭表面都有無數(shù)肉眼無法觀察到的凹凸，里面存在空氣，如果直接進行測試會導致超聲能量被這些表面的凹凸部位中的空氣吸收衰減，大大影響超聲穿透能力，因此必須采用黃油、凡士林等糊狀物來填補混凝土測試面與探頭接觸面之間的空隙，形成良好的耦合。比較少用。較少采用。 ? ②管 (孔 )中斜測：上述構件中，當存在水平缺陷，對測有可能漏測 (比如水平裂縫 )，此時可將兩個探頭取不同高度進行斜測，探頭同步提升。除此之外，對于大體積混凝土，由于測距太大，無法直接在兩個相對面直接測試 (比如大底板 )，或者澆注側面均被遮擋、隱蔽無法布置測點 (比如大底板 )，也可采用預埋聲測管或者鉆孔的辦法進行檢測。 ? ⑵ 鉆孔、預埋管檢測 (采用徑向振動式換能器 ) ? ① 管 (孔 )中對測：適用于灌注樁以及大體積混凝土以及。 ? ③平測法：當被測部位僅有一個測試面時，采用此方法，即發(fā)射、接收探頭位于同一個測試面，此時一般必須將兩個探頭的間距進行等距離變化測得一組數(shù)據(jù)，根據(jù)測點間距與聲時的線性關系變化來進行判斷。 ? ② 其次選擇斜測法：斜測法有兩種，一種是指兩個檢測面相交 (檢測面相鄰 )，兩個探頭在丁角進行測試；一種是指兩個相對的測試面，但兩個探頭軸線與被測面形成不等于 90176。常用的有： ? ⑴采用平面換能器測試時 (厚度振動換能器 ) ? ① 優(yōu)先采用對測法：當被測部位具有相互平行的相對的測試面時，應優(yōu)先選擇對測法。同時，進行數(shù)理統(tǒng)計的超聲參量一般是聲時或聲速，較少采用頻率、波幅等參數(shù)。異常值判定值的大小與測點數(shù)有關，也與被測混凝土本身的質(zhì)量波動 (標準差 )有關。 超聲檢測中的基本原則 (二 ) ? ⑵ 正常混凝土的超聲參量基本上符合正態(tài)分布： ? 這是判斷混凝土中是否存在異常測點的主要依據(jù)。當混凝土是均質(zhì)的時候，一般認為超聲波在混凝土中是直線傳播的。為避免鋼筋的影響，一般應使傳播路徑不與鋼筋軸線平行或離開鋼筋約 l/5～ l/6。 ?超聲波在混凝土缺陷檢測中的應用，主要依據(jù)是 《 超聲法檢測混凝土缺陷技術規(guī)程 》(CECS 21:2021)，主要應用在：孔洞、疏松等內(nèi)部缺陷檢測、新舊混凝土結合面質(zhì)量檢測、裂縫深度檢測、表面損傷層深度檢測、鋼管混凝土質(zhì)量檢測、聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身完整性等。當遇到缺陷時則繞射是主要的，因此導致了聲速及波幅、頻率均下降，波形產(chǎn)生畸變。 五 超聲法檢測混凝土缺陷 ? ㈠ 原理概述 ? 1 基本原理 ? 超聲法檢測混凝土缺陷的基本原理就是，通過超聲波在混凝土中傳播后發(fā)生的波形變化、利用聲時 (本質(zhì)是聲速 )、頻率、