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时间：2019-05-25
《超声脉冲法检测混凝土缺陷装置框图》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、结构混凝土、钢管混凝土、钻孔灌注桩质量超声检测第一节：超声波检测原理与质量评判A．超声脉冲法检测混凝土缺陷装置框图B．接收波形超声参量标识T—超声波在试件测距内传播的声时净值（应扣除t0）（us）A—接收信号首波幅度值（dB）F—接收信号的频率（KHz）7计算式：波形—判别波形包络面积大小，脉冲波震荡延续性或首波有无畸变等。C．混凝土内缺陷与超声检测参量的关系。波形示意参数比较t1、A1、f1为参照量t1A2，f1>f2t1A3，f3t2，A42、3D．混凝土缺陷评判方法71）.超声接收信号声时、首波幅度、频率和波形综合分析评判。声时——反映声波直接传播或绕射传播过程中时间的差异，即在相同测距内声速差异。首波幅度——声波在不同的声学界面，因介质声阻抗不同，引起声能反射或透射差异，反映声能衰减,首波幅度下降。混凝土—→水声能反射率为73%混凝土—→空气声能反射率为99.9%信号频率——声波随着在混凝土测距内传播，频率逐渐下降，遇不密实或缺陷区，其结果频率下降更甚。波形——因混凝土不密实、不均匀，声波传播产生反射、折射、绕射，叠加结果导致波形畸变.2）3、.概率方法评判a)概率分布概念7b)概率评判法按声时数据由小至大排列。求检测数据平均值mt和标准查st再按式X0=mt+λst逐步算得临介值xt，用以判断可疑值；若按声速V，幅值A，或频率f判断，检查数据可由大至小排列，计算检测数据的平均值Mv、Ma、Mf及相应的标准差SV、SA、Sf按公式X0=MX-λSt逐步算得临介值X0，用以判断可疑值.λ直接取2的判据按XX=mx±2Sx计算。即小概率p=2.27%测点数量n×p<1则Xx为可疑的测点若n×p>1，则Xx为正常的测点例如：30组超声实测声速平均值m4、v=4.3km/s，声速最小值vmin=4.0km/s均方差Sv=0.15km/s由vmin=mv则λ=根据的小概率p=2.27%.n=30n×p=30×2.27%=0.68<1该vmin应为可疑点E:钢管混凝土质量超声检测可行性钢管混凝土系在钢管中浇灌混凝土并振捣密实，使钢管与核心混凝土共同受力的一种新型的复合结构材料，它具有强度高、塑性变形大、抗震性能好、施工快等优点，同钢筋混凝土的承载力相比，钢管混凝土的承载力更为高，因而，可以节省60~70%以上的混凝土用量，缩小了混凝土构件的断面尺寸，降低了构件5、的自重，在施工中且可节省全部的模板用量，可见，推广钢管混凝土结构具有良好的技术经济效果。随着钢管混凝土结构材料在工业、桥梁、台基工程建筑中推广应用，关于核心混凝土的施工质量、强度及其与钢管结合整体性等问题，已成为工程质量检查与控制迫切要解决的技术问题。结合钢管混凝土结构设计与施工部标准的编制，同济大学材料系于1984年就钢管混凝土质量和强度检测技术，采用超声脉冲方法进行了系统的探测研究，确定了检测方法的有效可行性，钢管混凝土缺陷检测已编入了CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程中。钢管混凝土质6、量超声检测方法如图1框图所示。7根据超声仪接收信号的超声声时或声速、初至波幅度、接收信号的波形和频率的变化情况，作相对比较分析，判定钢管混凝土各类质量问题。在钢管混凝土超声检测工作中，超声波沿钢管壁传播的信号对检测信号是否有影响或影响程度，是检测人员所关注的问题，也是能否采用超声脉冲法检测钢管混凝土质量的关键问题，根据声波传播的距离及实测的结果可以归纳如下：以对穿检测法而言，超声波沿钢管混凝土径向传播的时间t混与钢管壁半周长的传播时间t管的关系为：或中：R——钢管的半径；V混——超声波在钢管混凝土中传播的7、速度；V管——超声波在钢管中传播的速度。按设计规范要求钢管混凝土的核心混凝土的设计强度为，实测结果，其超声声速约为4400米/秒，而钢管的超声声速约为5300米/秒，即按钢管混凝土径向传播超声声时等于沿钢管壁半周长传播的声时，即，这在整个模拟各种缺陷试验过程所测得的超声波速均>3400m/s，证明检测时超声波为直接穿透钢管混凝土的，而按为4300m/s、4200m/s计算，则分别为1.27与1.24。声通路将主要取决于核心混凝土的探测距离，而超声波收、发换能器接触的两层钢管壁厚相对于钢管混凝土直径的测距是8、很短的，对“声时”检测的影响不会比钢筋混凝土中垂直声通路排置钢筋的影响大。通过核心混凝土和钢管混凝土穿透对测的比较，钢管壁对钢管混凝土缺陷检测的声时影响很小，“测缺”时，声时变化以相对比较，一般可以采用钢管外径作为超声对测的传播测距考虑。F:孔灌注桩完整性PSD判据法7(1)式中：ti—桩中第i点测距的超声传播声时（μs）Hi—第i点检测深度（cm）a)缺陷为夹层或断桩所以根据(1)式得式中：L—测距（cm）V1—正常混凝土的
2、3D．混凝土缺陷评判方法71）.超声接收信号声时、首波幅度、频率和波形综合分析评判。声时——反映声波直接传播或绕射传播过程中时间的差异，即在相同测距内声速差异。首波幅度——声波在不同的声学界面，因介质声阻抗不同，引起声能反射或透射差异，反映声能衰减,首波幅度下降。混凝土—→水声能反射率为73%混凝土—→空气声能反射率为99.9%信号频率——声波随着在混凝土测距内传播，频率逐渐下降，遇不密实或缺陷区，其结果频率下降更甚。波形——因混凝土不密实、不均匀，声波传播产生反射、折射、绕射，叠加结果导致波形畸变.2）
3、.概率方法评判a)概率分布概念7b)概率评判法按声时数据由小至大排列。求检测数据平均值mt和标准查st再按式X0=mt+λst逐步算得临介值xt，用以判断可疑值；若按声速V，幅值A，或频率f判断，检查数据可由大至小排列，计算检测数据的平均值Mv、Ma、Mf及相应的标准差SV、SA、Sf按公式X0=MX-λSt逐步算得临介值X0，用以判断可疑值.λ直接取2的判据按XX=mx±2Sx计算。即小概率p=2.27%测点数量n×p<1则Xx为可疑的测点若n×p>1，则Xx为正常的测点例如：30组超声实测声速平均值m
4、v=4.3km/s，声速最小值vmin=4.0km/s均方差Sv=0.15km/s由vmin=mv则λ=根据的小概率p=2.27%.n=30n×p=30×2.27%=0.68<1该vmin应为可疑点E:钢管混凝土质量超声检测可行性钢管混凝土系在钢管中浇灌混凝土并振捣密实，使钢管与核心混凝土共同受力的一种新型的复合结构材料，它具有强度高、塑性变形大、抗震性能好、施工快等优点，同钢筋混凝土的承载力相比，钢管混凝土的承载力更为高，因而，可以节省60~70%以上的混凝土用量，缩小了混凝土构件的断面尺寸，降低了构件
5、的自重，在施工中且可节省全部的模板用量，可见，推广钢管混凝土结构具有良好的技术经济效果。随着钢管混凝土结构材料在工业、桥梁、台基工程建筑中推广应用，关于核心混凝土的施工质量、强度及其与钢管结合整体性等问题，已成为工程质量检查与控制迫切要解决的技术问题。结合钢管混凝土结构设计与施工部标准的编制，同济大学材料系于1984年就钢管混凝土质量和强度检测技术，采用超声脉冲方法进行了系统的探测研究，确定了检测方法的有效可行性，钢管混凝土缺陷检测已编入了CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程中。钢管混凝土质
6、量超声检测方法如图1框图所示。7根据超声仪接收信号的超声声时或声速、初至波幅度、接收信号的波形和频率的变化情况，作相对比较分析，判定钢管混凝土各类质量问题。在钢管混凝土超声检测工作中，超声波沿钢管壁传播的信号对检测信号是否有影响或影响程度，是检测人员所关注的问题，也是能否采用超声脉冲法检测钢管混凝土质量的关键问题，根据声波传播的距离及实测的结果可以归纳如下：以对穿检测法而言，超声波沿钢管混凝土径向传播的时间t混与钢管壁半周长的传播时间t管的关系为：或中：R——钢管的半径；V混——超声波在钢管混凝土中传播的
7、速度；V管——超声波在钢管中传播的速度。按设计规范要求钢管混凝土的核心混凝土的设计强度为，实测结果，其超声声速约为4400米/秒，而钢管的超声声速约为5300米/秒，即按钢管混凝土径向传播超声声时等于沿钢管壁半周长传播的声时，即，这在整个模拟各种缺陷试验过程所测得的超声波速均>3400m/s，证明检测时超声波为直接穿透钢管混凝土的，而按为4300m/s、4200m/s计算，则分别为1.27与1.24。声通路将主要取决于核心混凝土的探测距离，而超声波收、发换能器接触的两层钢管壁厚相对于钢管混凝土直径的测距是
8、很短的，对“声时”检测的影响不会比钢筋混凝土中垂直声通路排置钢筋的影响大。通过核心混凝土和钢管混凝土穿透对测的比较，钢管壁对钢管混凝土缺陷检测的声时影响很小，“测缺”时，声时变化以相对比较，一般可以采用钢管外径作为超声对测的传播测距考虑。F:孔灌注桩完整性PSD判据法7(1)式中：ti—桩中第i点测距的超声传播声时（μs）Hi—第i点检测深度（cm）a)缺陷为夹层或断桩所以根据(1)式得式中：L—测距（cm）V1—正常混凝土的
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