灌注樁超聲波檢測幾種方式,波形的變化與混凝土質量有什麼關係?

2020-12-05 上海巖聯

本文介紹了混凝土超聲波檢測儀檢測的幾種方式,並對各項參數與混凝土質量關係進行詳細的描述。

01 灌注樁超聲波檢測的幾種方式

1)樁內跨孔透射法檢測

2)樁內單孔透射法檢測

3)樁外孔透射法檢測

02 聲學參數與混凝土質量的關係

結構混凝土在施工過程中常因各種原因產生缺陷,尤其是混凝土灌注樁,由於施工難度大,工藝複雜,隱蔽性強,硬化環境及混凝土成型條件複雜,更易產生空洞、裂縫、夾雜局部疏鬆、縮徑等各種樁身缺陷,對建築物的安全和耐久性構成嚴重威脅。

聲波透射法是檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價其完整性的一種有效方法,當聲波經混凝土傳播後,它將攜帶有關混凝土材料性質、內部結構與組成的信息,準確測定聲波經混凝土傳播後各種聲學參數的量值及變化,就可以推斷混凝土的性能、內部結構與組成情況。

目前,在混凝土質量檢測中常用的聲學參數為聲速、波幅、頻率以及波形。

(1)聲波波速與混凝土強度的關係

聲波在混凝土中的傳播波速反映了混凝土的彈性性質。

而混凝土的彈性性質與混凝土的強度具有相關性,因此混凝土聲速與強度之間存在相關性。

另一方面,對組成材料相同的構件(混凝土),其內部越緻密,孔隙率越低,則聲波波速越高,強度也越高。

(2)混凝土內部缺陷對聲波波速的影響

繞射傳播的路徑比直線傳播的路徑長,所測得得聲時也就比正常混凝士要長。在計算測點聲速時,總是以換能器間的直線距離作為傳播距離,結果有缺陷處的計算聲速(視聲速)就減小。

3接收聲波波幅與混凝土質量的關係

接收聲波波幅是表徵聲波穿過混凝土後能量衰減程度的指標之一。

一般認為,接收波波幅強弱與混凝土的粘塑性有關。

接收波幅值越低,混凝士對聲波的衰減就越大。

根據混凝土中聲波衰減的原因可知,當混凝土中存在低強度區、離析區以及存在夾泥、蜂窩等缺陷時,吸收衰減和散射衰減增大,使接收波波幅明顯下降。

4接收波頻率變化與混凝土質量的關係

聲波脈衝是復頻波,具有多種頻率成分。

當它們穿過混凝土後,各頻率成分的衰減程度不同,高頻部分比低頻部分衰減嚴重,因而導致接收信號的主頻率向低頻端漂移。

其漂移的多少取決於衰減因素的嚴重程度。

所以,接收波主頻率實質上是介質衰減作用的一個表徵量,當遇到缺陷時,由於衰減嚴重,使接收波主頻率明顯降低。

(5)波形的變化與混凝土質量的關係

由於聲波脈衝在缺陷界面的反射和折射,形成波線不同的波束,這些波束由於傳播路徑不同,或由於界面上產生波形轉換而形成橫波等原因,使得到達接收換能器的時間不同,因而使接收波成為許多同相位或不同相位波束的疊加波,導致波形畸變。實踐證明,凡超聲脈衝在傳播過程中遇到缺陷,其接收波形往往產生畸變,所以波形畸變程度可作為判斷缺陷程度的參考依據。

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