表面波法检测混凝土裂缝深度.pdfVIP

升拓技术—表面波法检测混凝土裂缝深度 升拓资料库—X—混凝土检测06 走进升拓 感受未来 sensing the future 表面波法检测混凝土裂缝深度 （四川升拓检测技术有限责任公司，四川 成都 610045） 摘要：目前检测混凝土裂缝的方法林林种种，我公司研发了一种创新裂缝深度探测 技术（简称“表面波法”） 。该方法采用冲击弹性波中的瑞利波（表面波的一种）的衰 减特性来测试混凝土构造物中的裂缝深度。该方法测试范围大，受充填物、钢筋、水分 的影响小，特别适合测试较深的裂缝。 关键词：表面波法，混凝土裂缝检测，升拓技术，冲击弹性波 话说在目前检测混凝土裂缝的方法林林种种，如“相位反转法”“传播时间差法” 的标准方法，这两种类型的方法都利用传播的波的初动成分（到达时间或者是初始相 位）。尽管在金属探伤技术中有广泛应用，但在测试混凝土裂缝时，却会遇到很大的困 难比如：接触面/充填物的影响、接受信号能量的影响和初始波成分（类型）不明的影 响。 针对现有技术的不足，我们开发了一种新的裂缝深度探测技术（简称“表面波法”）。 该方法采用冲击弹性波中的瑞利波（表面波的一种）的衰减特性来测试混凝土构造物中 的裂缝深度。该方法测试范围大，受充填物、钢筋、水分的影响小，特别适合测试较深 的裂缝。那么我们从冲击弹性波这点开始说吧。 冲击弹性波的产生 当某处物质粒子离开平衡位置，即发生应变时，该粒子在弹性力的作用下发生振动， 同时又引起周围粒子的应变和振动，这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性 波”；而通过机械冲击在对象材料中产生的弹性波，又称为冲击弹性波。冲击弹性波的产生 一般有两种方法，即外力击打产生和由物体内部破损产生。 打击产生冲击弹性波 冲击锤打击或刚球落下是最一般的激振方式。 1 028 四川升拓检测技术有限责任公司 升拓技术—表面波法检测混凝土裂缝深度 升拓资料库—X—混凝土检测06 走进升拓 感受未来 sensing the future 打击产生弹性波 打击产生弹性波 打打击击产产生生弹弹性性波波 改变打击锤，可以产生不同频率特性的冲击弹性波。一般来讲，小的硬质锤可产生 高频的弹性波。相反大的硬质锤可产生低频的弹性波，即与锤和打击对象的接触时间有 [6] 明显的关系。钢球打击时，刚球和混凝土的接触时间Ts可以近似为 ： T = 0.0043D S 其中，Ts是接触时间，单位s；D为刚球的直径，单位m。打击的冲击信号和敲击 引起的自由振动频率的关系如下： 1.25 f = S T S （a）冲击过程 (b)冲击过程的频率特性 冲击信号的频率特性 冲击信号的频率特性 冲冲击击信信号号的的频频率率特特性性 AE AE 损伤以及冲击弹性波的发生（AAEE） AE（Acoustic Emission的缩写）的意思是“声的发射”，也是一种冲击弹性波。结 构物的内部产生破坏现象时，萌生扩展过程中会释放一部分弹性波能量。借用习惯的说 法，所以称为“声发射”。实际上，许多声发射的频率非常高，远远超过了人耳所