超声法检测钢管混凝土质量

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1、四川建筑科学研究第36卷第1期80SichuanBuildingScience2010年2月超声法检测钢管混凝土质量曹国辉，祝新，刘辉(湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳413000)摘要：结合钢管混凝土拱桥的大比例试验模型，采用波形识别法、首波频率法和首波声时法，分别对有、无缺陷的2根钢管混凝土拱质量进行超声波检测。将两组检测数据进行对比分析，总结了一套操作方便、结果准确的无损检测技术，为钢管混凝土质量检测提供依据。实践证明，综合这三种方法得出的结论具有科学性和代表性。关键词：超声波；钢管混凝土；无损检测中图分类号：

2、TU443文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)0l一080—04Ultrasounddetectedonthequalityofconcrete．filledsteeltubeCA0Guohui。ZHUXin．LIUHui(SchoolofCivilEngineering，HunanCityUniversity，Yiyang413000，China)Abstract：Combinationlarge-scalearchbridgemodelofconcrete—filedsteeltube(CFST)

3、，waveformidentificationlaw，thefirstwave’sfrequencylawandthefirstwave’StimelawwereusedtodetectthequalityoftwoCFSTarchwhichhaveornodefects．Twogroupsoftestdatawerecompared，aconvenientandaccuratenondestructivetestingtechnologiesweresummed，itwouldprovidethebasisforde

4、tectingthequalityofCFST．Practicehasproventhattheconclusionintegratedinallthreemethodswouldbescientificandrepresentative．Keywords：ultrasound；concrete—filledsteeltube(CFST)；nondestructivetesting人为设置了若干缺陷：在B钢管拱脚附近(B-6节0引言段)模拟离析缺陷；B一3节段混凝土内掺加大量小颗钢管混凝土这种新结构形式的出现，较好地解

5、粒泡沫，模拟混凝土中的蜂窝缺陷；在拱脚附近(B一决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简26节段)混凝土中放置1．5升可乐瓶1个，内装满便、承载能力大等诸多问题。钢管混凝土拱桥由于水，模拟混凝土空洞缺陷。另外，由于B钢管内混其特殊的结构组成和施工工艺，在实际工程中很难凝土没有掺加膨胀剂，混凝土凝结收缩后，可能会出避免缺陷，而混凝土浇灌质量的好坏，将直接影响到现“脱空”现象。A钢管内混凝土没有设置任何缺钢管混凝土拱桥的安全性和可靠性。通过无损检测陷。通过混凝土试块来测量混凝土超声波波速，为及时发现钢管混凝土质量缺陷

6、，避免灾难性事故的钢管混凝土检测提供参考。发生，无疑具有良好的社会效益和经济效益。2钢管混凝土超声检测原理1检测模型概述钢管混凝土超声检测不同于普通素混凝土或钢制作了跨径为10m的下承式钢管混凝土系杆筋混凝土，超声波在钢管混凝土中主要有如图1(a，拱桥模型，拱轴线方程为Y=2．5—0．1x，钢管内径b，c)所示的三种传播途径。为39．4cm，外径为40cm；钢管采用开孔灌注C50混凝土；钢管A内混凝土掺加6％的膨胀剂，钢管B内混凝土没有掺膨胀剂。拱肋分为A钢管和B钢⑨①管，每根按0．4m的间距分为27节段。在B钢管内(

7、a)混凝土饱满超声渡(b)混凝土脱空超声波(c)混凝土空洞超声波传播途径传播途径传播途径图1超声波在钢管混凝土中的传播途径收稿日期：2008-07-01Fig．1ThetransmissionmodeofultrasoundinCFST作者简介：曹国辉(1969一)，男，湖南益阳人，博士，教授，主要从事桥梁与结构工程研究。基金项目：湖南省自然科学基金项目(07JJ3100)；湖南省高等学校科学研究项目(08A008)采用超声波法检测钢管混凝土质量的主要方法E—mail：cgvil@163．con有首波声时法、波形识别法

8、和首波频率法。曹国辉，等：超声法检测钢管混凝土质量812．1首波声时法当混凝土内部或钢管与混凝土之间存在缺陷时，在超声波发一收通路上形成了不连续的介质，在缺陷的孔、缝或疏松的混凝土中充有较低声阻抗的气体或水，声波透过率极低，低频超声波将绕过缺陷向前传播。在传播的距离内，其绕射到达所需“声当前通道：通道一文件：B14Z序号：AB．0