超声波检测混凝土裂缝深度-完整版
基于超声波技术的水泥混凝土裂缝深度检测
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇꎬｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ － ｄｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄꎬｃｒａｃｋ ｄｅｐｔｈ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｒａｃｋｓ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｓｅａｓｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍｅｍｂｅｒｓ. Ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ
ｓａｆｅｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔꎬｔｈｅ ｃｒａｃｋ ｄｅｐｔｈ ｉｓ ｎｏｎ － ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｕｌｔｒａ￣
在国外ꎬ加拿大的 Ｌｅｓｌｉｅ 和 ＣＨｅｅｓｍａｎ、英国的 Ｒ Ｊｏｎｅｓ 成
采用时距法对裂缝进行测量ꎬ将 Ｔ、Ｒ 换能器分别置于裂缝对
超声波检测和冲击弹性波检测 [１] ꎮ
功使用超声波法对混凝土进行检测[２] ꎬ美国 Ｃｈｉ － Ｗｏｎ Ｉｎ 等人
对混凝土内部裂缝位置和深度的计算做了详细研究
[３ － ６]
修补是很有必要的措施ꎮ 在此之前必须对混凝土裂缝进行检
程中能量逐渐减弱ꎬ影响后续波形分析ꎬ造成计算误差ꎻ当收
测ꎬ研究裂缝形成原因、状态的发展趋势ꎬ从而对混凝土质量
发换能器的间距过小时ꎬ超声波波形将产生严重畸变ꎬ导致声
情况评定与计量ꎮ 混凝土裂缝检测方法有多种ꎬ常见方法有
时测量的误差增大ꎬ从而导致裂缝深度测量误差ꎮ 因此ꎬ在对
超声波检测混凝土裂缝深度试验记录表-概述说明以及解释
超声波检测混凝土裂缝深度试验记录表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料，然而在使用过程中常常会出现裂缝现象，这不仅影响到结构的美观性，更可能对结构的强度和耐久性造成影响。
因此，对混凝土裂缝的检测和分析就显得尤为重要。
超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过声波在材料中传播的特性，可以较准确地检测并评估混凝土裂缝的深度。
本文通过实验对超声波检测混凝土裂缝深度进行了系统性的研究和试验，旨在为混凝土结构的质量评估提供可靠依据。
在下文中，我们将介绍超声波检测的原理及其在混凝土裂缝检测中的应用，详细描述实验设备和方法，并总结试验记录表的结果。
通过这些内容的介绍，我们将为混凝土裂缝检测提供一种快速、准确、可靠的方法，并展望其在工程实践中的应用前景。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分主要对超声波检测混凝土裂缝深度的背景和意义进行概述，介绍文章的目的和结构安排，以便读者对全文有一个整体的了解。
正文部分将详细介绍超声波检测的原理、实验所使用的设备和方法，并给出试验记录表以展示实验数据，以便读者了解实验的具体操作和结果。
结论部分将对实验结果进行分析和讨论，展望该技术在未来的应用前景，并对整个实验过程和结论进行总结，为读者提供一个清晰的结论和总结。
1.3 目的: 本次实验旨在探究利用超声波技术检测混凝土裂缝深度的有效性，验证该方法在混凝土结构裂缝检测中的应用价值。
通过对不同深度裂缝的超声波检测，分析检测结果并总结经验，为今后混凝土结构裂缝检测提供参考和借鉴。
希望通过本次实验，能够为深入研究混凝土结构裂缝检测方法提供有益的实践经验。
部分的内容2.正文2.1 超声波检测原理超声波是一种高频声波，其频率通常超过人类听觉频率范围（20kHz）。
在混凝土结构中，由于其材料特性不均匀性，裂缝、孔隙、偏差等缺陷会导致超声波在传播过程中发生反射、折射和衰减。
超声波法检测混凝土裂缝注胶质量
ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｇ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｐ ａ ｈ ｔ ｏ ｆ ｕ ｌ ｒａ ｔ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ
ＳＯＮＧ Ｆ ｕ— ｃ ｈ ｕ ｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｂｉ ｎ
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超声 波法检测混凝土裂缝注胶质量 木
宋福眷 ，王 彬
（ 沈阳建筑大学 交通工程学院 ， 沈阳 １ １ ０ １ ６ ８ ）
摘
要： 为 了研究 混凝 土构件的裂缝注胶质量 ， 进 行了超声波法检测试验． 根据裂缝所处位置 的具
超声法检测混凝土缺陷
三、超声波法检测混凝土缺陷
2.1 混凝土声学参数的统计计算
1 n mx xi n i 1 n 2 2 S x xi n mx / n 1 i 1
三、超声波法检测混凝土缺陷
2.2 异常值的判别 当测区各测点的测距相同时，可直接用声时进行 统计判断。将各测点声时值ti按大小顺序排列， t1≤t2 ≤t3 …tn，视排在后面明显偏大的声时 为可疑值，将可疑值中最小的一个数同其前面的 声时值进行平均值（mt）和标准差（St）的统计 以x0= mt+λ1· St为异常值的临界值，当参与统计 的可疑值tn≥x0时，则tn及排列于其后的声时值为 异常值，再将t1~tn-1进行统计判断，直至判不出 异常值为止。若tn<x0时，再将tn+1放进去统计和 判别，其余类推
三、超声波法检测混凝土缺陷
2. 测试方法
T耦合好保持不动，然后 将R依次耦合在间距为 30mm的测点1、2、3、… 位置上，读取相应的声时 值t1、t2、t3、…，并测 量每次T、R内边缘之间的 距离l1、l2、l3、…，每 一测位的测点数不得少于 6点，当损伤层较厚或不 均匀时，应增加测点数量
频超声脉冲波，包含了一系列不同频率成分 测距越远，高频成分衰减越多 混凝土内部缺陷及裂缝使主频下降 频率与仪器性能、耦合状况、测距大小均有关系， 没有统一的度量标准，目前只作为同条件(同一 仪器、同一状态、同一测距)下相对比较用 各频率成分通过频谱分析取得（FFT）
二、超声法检测的基本原理
（注：技术条件相同：指混凝土的原材料、配合比、龄期 和测试距离一致）
二、超声法检测的基本原理
（二）声学参数 1. 声速
弹性模量↑,孔隙率↓,密实度↑,声速↑ 强度↑，声速↑ 混凝土内部有缺陷(孔洞、蜂窝)，声速↘ 超声波穿过裂缝传播，声速↘ 声速可以反映混凝土的性能与内部情况
超声波检测混凝土裂缝深度JGHNT05
1. 适用范围、检测项目及技术标准1.1.适用范围本细则适用于测量混凝土建筑物中深度不大于500mm 的裂缝。
不适用于裂缝内有水或穿过裂缝的钢筋太密的情况。
1.2.基本原理:利用超声波绕过裂缝末端的传播时间(简称声时)来计算裂缝深度。
如图8.10.2所示,将换能器对称地置于裂缝两側, 测得传播时问为t, (t1是超声波绕过裂缝末端所需的时间),设混*v）/2=AD图裂缝深度测试凝土声速为 v,可得: （t1则裂缝深度为: d'一两换能器之间的净距; d一超声传播的实际距高将换能器平置于无缝的混擬土表面上, 相距同样为d' , 测得传播时间为t0,则t0·v=d,代入上式,则可得另一公式:1.3.检测项目超声波法检测混擬土裂缝深度（平测法）。
1.4.引用标准JTJ270-98《水运工程混凝土试验规程》2.检测设备2.1.非金属超声检测仪: 技术性能应符合JTJ270-98规程附录G中的有关规定；2.2.钢卷尺。
3.试验步骤3.1.无缝处平测声时和传播距离的计算:将发、收换能器平置于裂缝附近有代表性的、质量均匀的混凝i表面上,两换能器相距(以换能器内边缘为准)为d',在不同的d'值(如50、100、150、200、250、300mm等,必要时再适当增加)的情况下,测读出一一系列各相应的传播时间t0。
以距离d'为纵坐标,时间t0为横坐标,将数据点绘在坐标纸上。
若被测处的混凝土质量均匀、无缺陷, 则各点应大致在一条直线上, 根据图形计算出这直线的斜率(用直线回归计算法) , 该斜率即为超声波在该处混擬土中的传播速度v (简称声速) 。
按公式d= t0·v计算出发、收换能器在不同的距离下的一系列超声波传播距离d, d大于相应的d'。
3.2.绕缝传播时间的测量:(1) 垂直裂缝:将发、收换能器平置于混凝土表面上裂缝的各一側, 两换能器中心的联线应垂直于裂缝的走向, 换能器对称于裂缝, 在同一连线上彼此相距(以换能器内边缘为准)为 d'。
利用超声波技术检测混凝土结构构件裂缝
利用超声波技术检测混凝土结构构件裂缝一、背景介绍混凝土结构构件裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷之一，对混凝土结构的稳定性和使用寿命都会产生严重影响。
因此，对混凝土结构构件裂缝进行及时检测和处理具有重要意义。
超声波技术作为一种非破坏性检测方法，已经被广泛应用于混凝土结构构件裂缝的检测。
二、超声波技术原理超声波技术是利用超声波在材料中的传播速度和反射特性来检测材料内部缺陷的一种非破坏性检测方法。
在混凝土结构中，超声波的传播速度和反射特性与混凝土的物理性质和结构有关。
当超声波遇到混凝土结构内的裂缝时，会发生反射和衍射，从而形成特定的声波图像。
通过对声波图像的分析，可以判断混凝土结构中裂缝的位置、数量和大小等信息。
三、超声波检测混凝土结构构件裂缝的步骤1.准备工作在进行超声波检测前，需要先进行准备工作。
首先需要确定检测的混凝土结构构件的类型、尺寸和厚度等信息。
然后需要选择合适的检测设备和探头，并进行设备的校准和调试。
2.检测表面处理混凝土结构构件表面的粗糙度和杂质等因素会影响超声波的传播和反射，因此需要对表面进行处理。
通常采用打磨、刷洗等方法，使表面光滑、干净、平整。
3.探头放置和扫描根据混凝土结构构件的形状和裂缝的位置，选择合适的探头并放置在检测区域。
然后启动设备进行扫描。
通常采用网格扫描方式，即将检测区域分成若干个网格，逐个进行扫描。
4.数据采集和分析设备会自动采集数据并生成声波图像和数据报告。
根据声波图像和数据报告，可以分析混凝土结构中裂缝的位置、数量和大小等信息。
通常采用阈值分析、颜色映射等方法，对声波图像进行处理和分析。
5.判断和处理根据分析结果，判断混凝土结构中裂缝的严重程度和对结构的影响。
如果裂缝较小，可以采取填充、抹灰等方法进行处理。
如果裂缝较大，需要进行加固、加筋等方法进行处理。
四、超声波检测混凝土结构构件裂缝的注意事项1.探头放置和扫描的精度和密度要求高，避免漏检或误检。
2.检测时要注意保持探头和检测区域的接触状态，避免空气层的影响。
超声波检测混凝土裂缝深度
江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
（2）数字式 ）
接收信号转化为离散数字量，具有采集、 接收信号转化为离散数字量，具有采集、储存数字信号 、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。 测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。 现有： （ ） 现有：RS-ST01D（P）便携式超声波非破损数字显示测 试仪； 数字超声波探伤仪； 试仪；HUD30数字超声波探伤仪；CTS-2000数字超声波探 数字超声波探伤仪 数字超声波探 伤仪； 伤仪； USN-15型数字超声波探伤仪；EPOCH-4型数字超 型数字超声波探伤仪； 型 声波探伤仪； 型便携式数字超声波探伤仪等 声波探伤仪；KM-180型便携式数字超声波探伤仪等。 型便携式数字超声波探伤仪
四、局限性
1.被测裂缝中不得有积水或泥浆等； 被测裂缝中不得有积水或泥浆等； 被测裂缝中不得有积水或泥浆等 2.被测混凝土的均匀性对结果影响很大，均匀性差或混凝土 被测混凝土的均匀性对结果影响 内存在缺陷可能导致结果误差较大甚至得出错误结果； 内存在缺陷可能导致结果误差较大甚至得出错误结果； 3.测试过程对操作者有较高要求，要有熟练的经验和理论 测试过程对操作者有较高要求， 测试过程对操作者有较高要求 基础； 基础； 4.对换能器与混凝土的接触面要求较高，常采用耦合剂， 对换能器与混凝土的接触面要求较高，常采用耦合剂， 对换能器与混凝土的接触面要求较高 如有不平和麻面时需进行打磨。 如有不平和麻面时需进行打磨。
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如难于发现首波反相，则以不同测距按 式和(3.2)式 如难于发现首波反相，则以不同测距按(3.1)式和 式和 式
混凝土裂缝深度超声波检测方法(完整)
混凝土裂缝深度超声波检测方法林维正1 原来裂缝深度检测方法对混凝土浅裂缝深度（50cm以下）超声法检测主要有以下几种方法，如图1所示的t c－t0法，图2所示的英国标准BS－4408法等，“测缺规程”推荐使用t c－t0法[2，3]。
上述方法中，声通路测距BS－4408法以二换能器的边到边计算，而t c－t0法则以二换能器的中到中计算，实际上声通路既不是二换能器的边到边距离，也不是中到中距离，“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩，即直线议程回归系数的常数项作为修正值，修正后的测距提高了t c－t0法测试精度，但增加了检测工作量，实际操作较麻烦，且复测时，往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化，使检测结果重复性不良。
应用BS－4408法时，当二换能器跨缝间距为60cm，发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减，绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱，因此日本国提出了“修改BS－4408法”方案，此方案将换能器到裂缝的距离改为a1＜10cm，这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。
“测缺规程”的条文说明部分（表4.2.1）中，当边－边平测距离为20.25cm时，按t c－t0法计算的误差较大，表4.2.1中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。
条文说明第4.3.1条仅作了关于舍弃Lˊ＜d c数据的提示，实际上当二换能器测距小于裂缝深度时，超声波接收波形产生了严重畸变，导致声时测读困难，这就是造成较大误差的直接原因。
表4.2.1中未知数t c－t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。
“测缺规程”的条文说明第4.1.3条指出：当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时，钢管将使声信号“短路”，读取的声时不反映裂缝深度，因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a，a 应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器，按一般的钢管混凝土及探测距离L计算，a应大于等于1.5倍的裂缝深度。