钢管混凝土质量的无损检测

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1、钢管混凝土质量的无损检测试验研究NDT无损检测钢管混凝土质量的无损检测肖云风,周先雁(中南林业科技大学,长沙　410004)摘　要:综合应用超声波法(声时、声频等)、冲击回波法和声音识别法检测构件质量。结果表明,超声波法可以提高检测精度和识别缺陷的能力;冲击回波法能够初步检测钢管混凝土脱层厚度情况;声音识别法能够迅速判断出构件缺陷位置。　　中图分类号:O327;TU311.3;TG115.28　　文献标志码:A　　文章编号:100026656(2009)0520356204关键词:钢管混凝土;缺陷;超

2、声波检测;小波分析;声音信号;冲击回波法NondestructiveTestingTechnologiesofConcrete2FilledSteelTubeXIAOYun2Feng,ZHOUXian2Yan(CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China)Abstract:Threetestingmethods,suchasimpact2echo,ultrasonicandtheacousticsignalwere

3、usedtodetectthestructurequalityofalargebridge.Theinspectionandanalysisshowedthattheaccuracyofultrasonicwavetestingcouldbeimprovedbyusingtwoormoreparameterssuchastimeandfrequency;theimpact2echomethodcouldinspectthequalityprobablyofconcrete2filledsteeltub

4、e;thesoundidentificationcoulddetectflawsintheconcrete2filledsteeltube.Keywords:Concrete2filledsteeltube;Flaw;Ultrasonictesting;Waveletanalysis;Acousticsignal;Impact2echotesting　　钢管混凝土是将预制好的钢管内灌注水泥混凝土而形成的一种承重构件,它具有承载高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能和经济高效等优点。钢管混凝土构件受混凝土

5、材料自身特性和泵送施工工艺等影响,常出现界面脱空和孔洞等缺陷,直接影响结构的质量,存在安全隐患,故对钢管混凝土构件的质量检测不容忽视[1-2]。目前,对钢管混凝土的检测与评价尚无很好的办法。常采用局部开孔洞检查和人工敲击判断的方法进行。显然,若开孔小、测点少,则很难准确检测构件;而开孔大、测点多又将对承重结构造成损伤。现今国内的主要无损检测方法是超声波法,但存在着检测精度不高,无法准确评价损伤的程度,同时对钢管混凝土缺陷的种类也无法区分的缺点,如混凝收稿日期:2008211214作者简介:肖云风(19

6、81-),男,硕士,讲师,主要从事钢管混凝土构件无损检测技术研究。　　3562009年第31卷第5期土的脱层和空洞缺陷,在检测中只是表现为波速的偏低,而对构件而言,不同缺陷的影响是不同的(空洞缺陷的隐患更为严重)[3-5]。随着钢管混凝土构件在工程实际中广泛应用,迫切需要提高超声波法的检测精度和缺陷识别能力,或找到一种新的检测方法。1　试验模型模型为跨径10m的下承式钢管混凝土系杆拱桥,拱轴线方程为y=2.5-0.1x2,拱肋钢管内径19.7cm,外径20cm。钢管内灌注C50混凝土,钢管A内混凝土掺

7、加8%的膨胀剂,钢管B没有掺加膨胀剂,以制造“脱空”现象。图1是拱桥的实体照片图,超声检测的测点布置如图2所示,每根钢管按0.4m的距离分为27节段。在钢管B内人为设置了若干缺陷:在右侧拱脚附近(B26)振捣时间延长,模拟离淅(过振)缺陷;B23附近混凝土内掺加大量小颗粒的泡沫,模拟混凝土中的蜂窝和麻面缺陷;在拱脚附近(B226)混凝土中放置1.5L可乐瓶一个,.1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserv

8、ed.http://www.cnki.net肖云风等:钢管混凝土质量的无损检测NDT无损检测瓶内装满水,模拟混凝土空洞缺陷。钢管A内正常灌浆。2　超声波法原理及试验研究2.1　超声波法检测原理超声检测是依据波的传播原理:在传播过程中遇到由各种介质缺陷形成的界面时会改变传播方向和路径,其能量会在缺陷处引发衰减,造成声时、振幅和频率变化;通过分析声学参数的变化从而判别构件的质量[6]。采用超声波检测钢管混凝土质量的主要方法有首波声时法、波形识别法和首波频率法