超声 11.ppt

桥 梁 检 测 Bridge Testing 第六章　无损检测技术（３学时） 　　　　　超声(Ultrasonic)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1超声的概念、波的类型 2声速、频率、波长 3声压、声阻抗的概念 4检测方式 5检测方法 6零声时 超声的概念、波的类型 超声：振动频率大于20kHz的机械波 纵波L：质点振动方向和波的传播方向一致 横波S：质点振动方向和波的传播方向垂直，只有固体才能传播横波 表面波：表面受交变应力时产生的沿表面传播的波，称为瑞利波 板波：在板厚和波长相当的板中传播的波 声速：空气中的声速吗？ 传播速度与介质的弹性模量和密度密切相关，对特定的介质、某一波形的声速是常数。 水：1500m/s 钢：5700m/s 2300m/s 声速、频率、波长 声阻抗 灌注桩的综合质量体现在以下三方面，即承载力、桩的完整性、桩的耐久性. 公路工程基桩检测的规定：（JTJ/T F81-01-2004）1、公路工程基桩应进行100％的完整性检测，各种方法的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求；2、重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管，检测的桩数不应少于50％；3 、高应变动测法的抽检率可由工程设计或监理单位酌情决定，但不宜少于相近条件下总桩数的5％且不少于５根。 超声波法：是在桩身预埋一定数量的声测管，通过水的耦合，超声波从一根声测管中发射，在另一根声测管中接收，或单孔中发射，可以测出被测混凝土介质的参数。由于超声波在混凝土中遇到缺陷时会产生绕射、反射和折射，因而达到接收换能器时，根据声时、波幅及主频等特征参数的变化来判别桩身的完整性。鉴于目前公路桥梁工程大量使用大直径桩和超长桩，该方法将越来越多的使用在基桩的检测中。 桩身混凝土缺陷的类型 桩身混凝土中的缺陷与施工方法密切相关。不同施工方法出现缺陷的类型以及不同类型的缺陷出现的几率都不一样。按混凝土的灌注方式而言，灌注桩可分为水下灌注和干孔灌注两类。 4 灌注桩超声检测法的检测方式 1)双孔检测 2)单孔检测 3)桩外孔检测 5 检测方法方法 6 零时校正与误差 零时校正的由来 零时校正的方法 时距法测定空气中声速 时距法测定空气中声速(数据处理) 平测时测定声速与零时距 平测时测定声速与零时距(数据处理) 径向换能器测定水中声速与校零值 第六节　混凝土钻孔灌注桩完整性检测 轴线重合对测 间距误差小于0.5% 测点不少于10个 回归计算： 换能器收轴线平行 置于清水中同一水平高度 数据处理类似于空气中的测试 第四节 超声-回弹综合法检测混凝土强度 一　基本原理 混凝土强度换算值 同超声仪声速 和回弹仪回弹值 之间存在着正相关关系，混凝土的强度越高，相应的超声声速也越高，回弹值也越高。 相关数学关系式为： 式中：a,b,c--为试验系数。 二　 测试技术 1)、测点布置 (1) 超声测点布置在回弹测试的同一测区内，先进行回弹测试，然后再进行超声测试。 (2) 在每个测区内的相对测试面上，各布置三个超声测点，且发射和接收换能器的轴线在同一轴线。 2)、测区声速计算 ； —超声测距(mm)； —测区声速值(km/s)； —测区平均声时值( ) —分别为测区中三个测点的声时值。 测试面修正： 为顶、底面时： 为侧面时： 3)、传播时间计算 钢筋轴线垂直于测试方向： 钢筋轴线平行于测试方向： 当 时钢筋对测试结果无影响。 即超声测量线离开钢筋轴线(1/6-1/8)L时，可以不考虑钢筋的影响。 三 混凝砼强度推定 1、优先采用专用或地区测强曲线推定 2、也可按下列公式计算： 粗骨料为卵石： 粗骨料为碎石： 砼强度推定值确定方法与回弹法基本相同。 建筑工程学院 桥梁检测 王正君 黑龙江大学 * 超声波混凝土检测仪 第三节　　超声(Ultrasonic)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 单孔检测方式需专用的一发两收探头，即把一个发射压电体和两个接收压电体装在一个探头内，中间以隔声体隔离。声波从发射振子发出经耦合水穿过混凝土表层，再经耦合水到在上下两个接收压电体，从而测出声脉冲沿孔壁混凝土传播时的各项声参数。 1)孔中平测 　加密平测：换能器提升步长为10-20cm，确定异常部位的纵向范围； 　　 2)孔中斜测： 　　让发、接收换能器保持一定的高程差，在声测管内以相同步长同步升降测试，而不是象在平测那样将发、接收换能器在检测过程中始终保持相同的高程。（单向斜测、交叉斜测） 由于径向换能器在纵向测面内具有指向性，发、接收连线与水平线角度不能太大 　　局部缺陷 　　在平测中发现某