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超声法检测混凝土内部缺陷 *** 沈阳******学院，沈阳，110161 摘要： 在实际工程中，混凝土存在内部缺陷是不可避免的，而混凝土的质量则直接影响工程质量，因此检测混凝土内部缺陷具有重大的意义。通过具体实验得到数据，经过计算分析，可以检测出混凝土裂缝深度。为了减小实验过程中存在的各种误差，经过多次检测，可以得到相当准确的数据，为评价工程质量提供一定的借鉴。 关键词：超声波检测法；混凝土，内部缺陷，平测法 0引言 混凝土超声法非破损检测是近年来在国内外推广应用的一种新型的非破损检测方法。由于超声波通过混凝土时的声速、振幅和波形等超声参数的变化与混凝土的密实度、均匀性和局部缺陷的状况密切相关,因而可以运用超声法来检测混凝土的缺陷。经过近些年的研究、探索和实践,在许多国家和地区得到了广泛的应用,成为混凝土无损检测的重要手段。 由于混凝土在施工中往往因技术管理不善和施工疏忽,使混凝土材料内部存在空洞、疏松、施工缝,以及混凝土胶结不良等缺陷,从而不同程度地影响工程的整体性和力学性能。所以对混凝土施工质量的监控和检测极为重要。 1超声波检测法 超声波检测也叫超声检测、超声波探伤，是无损检测的一种。也就是说超声检测是指用超声波来检测材料和工件、并以 超声检测仪作为显示方式的一种无损检测方法。超声检测是利用超声波的众多特性（如反射和衍射），通过观察显示在超声检测仪上的有关超声波在被检材料或工件中发生的传播变化，来判定被检材料和工件的内部和表面是否存在缺陷，从而在不破坏或不损害被检材料和工件的情况下，评估其质量和使用价值。 ?超声波是频率大于20kHz的一种机械波（相对于频率范围在20Hz～20kHz的声波而言）。超声检测用的超声波，其频率范围一般在0.25MHz～15MHz之间。用于金属材料超声检测的超声波，其频率范围通常在0.5MHz～10MHz之间；而用于普通钢铁材料超声检测的超声波，其频率范围通常为1MHz～5MHz。? 通常，超声检测采用了不同的技术： ?——按波源不同可分为：连续波、脉冲波； ——按波型不同可分为：纵波、横波、表面波、板波、爬波； ——按接收方式不同可分为：回波（反射）、穿透； ——按耦合方式不同可分为：接触式、液浸式； ——按探头数不同可分为：单探头、双探头、多探头。 脉冲回波（脉冲反射）技术是超声检测中最常用的一种技术，其所用的超声波是一种脉冲波，即波源振动持续时间很短（通常是微秒数量级）、仅在很短一段时间内有振幅（间歇发射）的一种机械波动。? 通常，脉冲回波超声检测的过程是：由超声检测仪（亦称超声波探伤仪）产生脉冲电信号，输入到换能器（或探头）上，激励换能器的压电晶片发射脉冲超声波；超声波透射（或折射）进入被检材料或工件中，经过反射或衍射等传播变化，最终又被换能器的压电晶片所接收，再转换成电信号，输送回超声检测仪显示出来；最后，通过对显示屏进行观察，来分析和评价被检材料或工件的内部或表面质量。?? 超声检测仪的显示方式通常有三种：A扫描显示、B扫描显示、C扫描显示。 2.基本原理 2.1超声法检测混凝土内部缺陷的基本原理 超声脉冲波法检测混凝土内部缺陷的基本原理有以下几个方面: 1).超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时会发生绕射,可根据声时及声程的变化,判断和计算缺陷的大小； 2).超声脉冲波在缺陷界面发生散射和反射,到达接收换能器的声波能量(波幅)显著减小,可根据波幅变化的程度判断缺陷的性质和大小； 3).超声脉冲波中各频率成分在缺陷界面衰减程度不同,接收信号的频率明显降低,可根据接收信号主频或频率谱的变化分析判断缺陷情况； 4).超声脉冲波通过缺陷时,部分声波会产生路径和相位的变化,不同路径或不同相位的声波叠加后,造成接收信号波形畸变,可参考畸变波形分析判断缺陷。 2.2平测法 在实际工程中，由于混凝土强度的无损检测受外界环境条件的限制，超声换能器的布置大致有两种方式，相应的方法有直接穿透对测法和单面平测法。其中对测法灵敏度高、测距明确且精度，是常用方法，并且前人已经回归总结出一套可靠的混凝土测强经验公式，可利用对测声速值推断出混凝土的强度。但是在建筑物结构混凝土只有一个可测平面的情况下(如水池壁、底板、飞机跑道、路面、地下室及沉井井壁等)只能采用单面平测法布置。尽管是在同一混凝土构件上，平测法与对测法所测得的声速值并不相同，平测法简单采用换能器边一边或中一中间距使计算的声速值产生偏差，不能准确确定超声路径的距离，因此平测法测得的声速不能直接用于现有的对测法声速测强公式来推定混凝土强度。在工程中有些检测单位直接用平测法声速代替对测法的声速，缺乏科学依据。 2.3试验原理 本试验测试方法是分别检测跨缝和不跨缝的声时和测距后，计算出裂缝深度。其基本原理是根据在同一测距下跨缝与不跨缝声波的传播路径不