超声技术在混凝土检测中的应用研究

(中铁十二局集团第七工程有限公司， 湖南 长沙 410005)

一．引言

最近几年随着铁路工程与市政工程的快速发展，加强对混凝土的检测已经很有必要了。其次，我国在过去几十年中所建设的大型铁路工程也逐渐进入到老化期，也必须要加强对混凝土结构的检测。现阶段较为常用的混凝凝土检测方法有视觉检测法、回弹法、冲击波法以及超声检测法。视觉检测法主要依赖于工作人员的视觉观察，在准确性方面存在着较大的问题，同时也只有在混凝土构件出现较大裂缝时才能有效使用。回弹法是现阶段较为常用的一种检测方法，但是回弹法只能对混凝土构件的表面质量进行检测，而无法对混凝土构件的内部缺陷进行观察。冲击波法是通过对混凝土构件定向发送冲击波脉冲的方式对构件质量进行检测，在精度与准确性方面存在着较大的优势，但是冲击波法在费用方面较为昂贵，大规模使用往往会造成资源的严重浪费。因此，在本文当中笔者将主要对超声技术在混凝土检测中的应用进行了研究。

二．超声技术在混凝土构件裂缝检测中的应用研究

虽然部分混凝土构件允许带缝工作，但是裂缝的存在会导致构件中钢筋逐渐损坏，对结构的安全性造成较大的隐患。其次，在一些特殊的环境当中则不允许混凝土出现裂缝，例如有防水要求的混凝土构件。因此，必须要对混凝土构件裂缝进行检测，而超声技术在混凝土构件裂缝检测中则具有非常重要的应用，根据检测方法的不同超声检测可以分为表面平测、双面斜测与钻孔对测三种不同的方式。

表面平测是一种较为常见的超声检测方式，一般情况下用于裂缝深度相对较低的检测当中，即裂缝深度在50cm之内的裂缝检测。裂缝检测的步骤分为以下两步：（1）不跨缝平测，即在裂缝的一侧进行测量，首先在无缝处画一道横线，并在横线上绘出间隔为 50mm的间距，将换能装置放置在裂缝的一边不动，而在内边缘照事先绘制的间距每 50mm测量间距等间距布置换能装置，对不跨缝声时进行测量；（2）跨缝平测，在与裂缝垂直的方向绘制一条横线，并在横线上绘制间距为50mm的等间距刻度，并按照布置（1）中的方法对声波经过裂缝的时间进行测量。

双面斜测一般用于所需要测定的混凝土构建存在两个以上侧面时，例如，在对带有裂缝的混凝土梁裂缝进行检测时可以采用双面斜测方式进行检测，在不知道裂缝深度与贯穿情况时可以采用斜测法进行测量。以混凝土矩形梁为例，在使用双面检测时首先在混凝土梁一侧布置声波扫描仪器，同时在另外一侧的相反方向也布置仪器，同时所有仪器的间距也必须要是完全一致的，通过这种方式对混凝土裂缝进行比较。双面斜测所得到的数据主要为各条测线的声时与振幅。

钻孔对测法在实际测量中也具有较为广泛的应用，一般情况下用于一些体型相对较大，同时也无两个测面以及裂缝深度大于 50mm的裂缝测量当中，这种检测方法在精读方面具有较大的优势，在实际中也具有较为广泛的应用。钻孔对测法在实际中的应用具体首先需要布置钻孔，一般在裂缝一侧布置两个间距大于2m的钻孔，另一侧布置1个钻孔，孔深需要超过裂缝预计深度50cm之上，完成钻孔之后需要对钻孔进行清洗与注水。测量时首先需要分别从两侧选择两个孔进行对测，共计进行两次，并对两次的测量结果进行对比分析。

三．超声技术在混凝土离析检测中的应用

混凝土离析在实际建筑过程中是一种较为常见的混凝土质量通病，发生混凝土离析的原因相对较多，例如混凝土含水量超标、运输过程未按照规定程序进行搅拌以及浇筑过程中振捣不规范等都会导致混凝土发生离析，混凝土离析会对建筑质量造成较为严重的威胁，例如，会导致混凝土构件出现蜂窝、麻面等质量通病，同时一旦发生离析会导致混凝土的物理力学性能发生较大的改变，从而严重影响混凝土受力性能。现阶段部分地区在对混凝土构件离析往往是以混凝土构件的弹性模量检测为依据，这种检测方法只能对构件局部进行检测，因此，无法全面反映出构件的实际情况。而超声技术在混凝土离析中的应用则可以有效解决这一问题。

超声技术在混凝土离析检测中的应用具体来说主要需要从以下几个方面入手：（1）在需要检测的混凝土构件的表面布置间距为10cm的 方格网，以方格网为基础进行测点布设，同时还需要保证所有测点都需要尽量平整，对于不平整的区域需要用砂浆或者石膏进行磨平处理，同时还需要在测点上抹上黄油；（2）对构件沿声波传播方向的厚度进行测量；（3）对各测点进行超声检测,逐点测量声时、振幅及频率值。

在采用超声技术检测混凝土离析质量缺陷时，由于影响混凝土离析的因素相对较多，为了确保检测结果的可靠性需要利用钢筋磁感仪确定好超声发送与超声接收探头的具体位置，同时避开内部钢筋的影响。其次，在超声检测法检测混凝土离析质量缺陷时还必须要对数据处理给于高度的关注，在利用超声检测混凝土离析缺陷时数据处理主要采用概率法，缺陷判断的标准在于临界值的确定，首先根据正态分布原则确定正常构件的超声正态分布，对处于正态分布之外的数据要给予高度的关注，并对其数据进行进一步的复核，确定可能存在的缺陷。

四．结语

采用超声技术进行混凝土质量检测不仅具有较高的效率，同时检测成本也相对较低。本文以裂缝检测与离析检测为例探索了超声技术在混凝土质量检测中的应用，旨在促进超声检测技术在混凝土构件检测中的进一步应用。

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