大桥桥墩身混凝土裂缝深度超声检测_

大桥桥墩身混凝土裂缝深度超声检测
1.引言
一般而言，大部分混凝土结构的损坏是从裂缝开始的。对于存在裂缝的混凝土构件，若不及时采取措施进行处理，会影响其整体稳定性。对于钢筋混凝土构件，因空气中带有水分，空气可透过裂缝使钢筋锈蚀，也必将影响构件的整体结构性能，因此必须重视混凝土的裂缝分析与处理。裂缝分析包括裂缝产生原因和裂缝对结构的危害程度，其中在裂缝危害程度中，裂缝深度是一个重要的指标。但裂缝深度一般很难用常规的方法测出，目前最有效的方法是运用超声波法检测。它不但可以测出每条裂缝的深度，而且可以知道其是否在平面方向贯通。
2.测试原理
声波测试是机械波测试方法中的一种，其理论基础是建立在固体介质中的机械波的传播理论上。该方法是以机械扰动的方法向介质混凝土结构发射超声脉冲波，在一定的空间距离上接收介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决一系列工程中的有关问题。它是一种方便、灵活、快捷、技术含量高的无损检测技术，在建筑工程质量控制中得到广泛应用。
3.检测设备
参照中国工程建设标准化协会《超声法检测混凝土缺陷规程》，本次检测仪器采用NM-4A型非金属超声检测分析仪，声波换能器的频率为50kHZ。测试前仪器经过计量检定，声波换能器与混凝土之间偶合材料采用黄油。
4.检测方法及步骤
当结构的裂缝部位有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于500mm时，现场可采用单面平测
法检测。测试时，在裂缝的被测部位以不同的测距同时按跨缝和不跨缝布置测点进行声时检测。
4.1不跨缝的声时测量
将发射换能器T和接收换能器R及置于裂缝同一侧以两个换能器内边缘间距l'等于100、150、200mm，分别读取声时值t i，绘制时距坐标图（图2）或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程，方程式为：
li＝a+bti（1）
li—为第i点超声实际传播距离（mm）；
li'—为第i点的T，R换能器内边缘距离（mm）；
a—为“时—距”图中L'轴的截距或回归直线方程的常数项（mm）。
不跨缝平测的混凝土声速值为：
v=(ln'-l1')/(tn-tl)(km/s)（3）
或v=b(km/s)（4）
式中：
l n'、l l'—第n点和第l点的测距（mm）；
t n、t l—第n点和第l点读取的声时值（μs）；
b—回归系数。
4.2跨缝的声时测量
如图3所示，将T、R换能器分别置于以裂缝为轴线的对称两侧，两换能器中心连线垂直于裂缝走向，以1'=100,150,200mm，分别读声时值t i0，同时观察首波相位变化。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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