无损检测技术(1)

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1、第四章无损检测技术无损检测技术主要用于生产检验性实验，而且是个辅助手段。在生产检验性实验当中，主要还是靠预留试块来检测混凝土的强度，由监理员直接检测钢筋的配置等等。但是在有些情况下，也需要做一些检测，那么就是这一章主要介绍的内容。本章包括以下几方面的内容：1．混凝土强度的无损及局部破损检测技术；2．混凝土内部缺陷检测技术；3．砌体强度的无损及局部破损检测技术。这一讲我们介绍其中的部分内容。一、超声波检测技术（一）超声波检测基本原理因为用超声波检测，实际上，主要是测量超声波在混凝土当中的传播速度。所谓超声波，实际上是一种声波，不过它的频率比声波高，人的耳朵听不见，把这种声波就叫超声

2、波。它在各种介质中都能够传播，当然介质不同，它的传播速度也不同。超声波的检测技术，就是基于测量超声波在混凝土当中的传播速度。所以它的关键就是，怎么样用仪器来测量超声波在混凝土中的传播速度。至于仪器内部的一些构造，不做更多要求，重点是掌握它最基本的原理。教材图4—1。下面看这张图，比如说这个是试件，我们就要测量超声波在这试件中传播的速度，那当然要测量传播速度，首先要测量一下试件的长度，然后再量取一下超声波从进入这个试件，到从试件出来所经过的时间，当然就可以算出它的速度，左边这个叫发射探测器，它在这可以发出超声波，右面这个叫接收探测器，它可以接收超声波，左边这个是把一个电信号转换成超

3、声波信号，它用的原理也是压电晶体。和上一节介绍的压电晶体加速度计的原理类似，不过它的作用刚好相反。上面的压电晶体加速度计是通过振动产生电，这里是通过电产生机械振动，就是通过给它一个电的脉冲信号，那么它就可以产生机械振动，这个机械振动实际上就产生超声波了，经过试件的传播，在右边接收探测器里，它把振动再转换成电信号，这就和类似于加速度计一样。整个仪器的构成就是这样，它有一个信号发生器，这个信号发生器，就是隔一定时间发出一个电脉冲，它这个时间间隔，取决于你试件的长度，就是说，假如你的试件比较长，当然它传播时间也比较长，那么它时间间隔，你可以调的比较长一点；如果试件短，那么你调的时间间隔

4、可以短一点，隔一段时间发生一个脉冲，在这个电脉冲的作用下，就产生一个超声波，然后在试件中就传播，最后由右边这个接收探测器接收到了，转换成电信号。然后经过放大器放大，通过一个示波器来显示。它从零点开始，如果没有超声波的接收回来，那么它荧光屏显示的就像刻度尺一样，它有个时间间隔，这样就容易读取时间。当接收到一个超声波，就显示出来，可以在荧光屏上读数。这就是接收测量超声波在混凝土中传播速度的最基本的原理。通过测量超声波在混凝土中的传播速度，利用这个办法就能测量混凝土的一些性质。比如，可以测量混凝土的强度、可以测量混凝土当中有没有缺陷。混凝土强度是通过弹性模量来反映的，因为混凝土弹性模量

5、高，它的传播速度也就快。测量混凝土当中的缺陷，比如混凝土当中有空洞，空洞中间是空气，它就使超声波的传播速度大大降低，这样我们可以通过速度的突然变化，可以把空洞的边界找出来。（二）混凝土强度检测1．检测原理超声波在混凝土当中的传播速度与混凝土的弹性模量是相关的，而弹性模量又与强度相关，所以混凝土强度与超声波在混凝土当中的传播速度相关。我们可以测量超声波在混凝土当中的传播速度，来推算混凝土的强度。当然为了推算这个强度，就必须建立混凝土强度与超声波在混凝土当中传播速度的关系曲线，称为测强曲线，是提高检测混凝土强度可靠性的关键。（1）弹性模量和混凝土强度的关系弹性模量和混凝土强度是相关的

6、。对混凝土强度变化范围来讲，比如说C10－C50的混凝土，它的弹性模量变化实际上不是很明显。因为弹性模量对于强度来讲，不是特别敏感的一个因素，所以通过弹性模量的办法，来推测混凝土强度，实际它的精度就不会很高。同样的，超声波在混凝土当中的传播速度与弹性模量之间的关系受很多因素的影响，所以它的离散性也很大。所以总的说来，用超声波的速度来检测混凝土强度，虽然能够检测出来，但是它的可靠性和准确度都不是很高的，而且这个关系不能通过理论计算来得到，只能通过实际统计。事先要做许多混凝土的试块用试验机测出它的强度，同时，再测它的传播速度，建立出来一个相对关系的曲线，把这个关系曲线，叫做测强曲线。

7、有了测强曲线，我们就可以测量超声波在混凝土当中的传播速度，来推算混凝土的强度。由于混凝土的不均匀性，影响超声波在混凝土中传播速度的因素是很多的，比如说，包括骨料的粒径等等。而且弹性模量对强度也不很敏感，所以用超声波测量混凝土的强度，它的强度检测的离散性就是较大，就只能是一种强度检测的辅助手段。二、回弹法检测混凝土强度用回弹法检测混凝土强度主要是用回弹仪。它的基本原理也是利用弹性模量和强度之间的相关性，只不过它测量混凝土弹性模量的方法不同，它主要是利用弹性碰撞的办法。大家在日常生活