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《鋼管混凝土密實(shí)度檢測(cè)方案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、鋼管混凝土密實(shí)度檢測(cè)方案1．超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的基本原理利用超聲脈沖法檢測(cè)混凝土缺陷依據(jù)以下原理：（1）超聲脈沖波在混凝土中遇到缺陷時(shí)產(chǎn)生繞射，可根據(jù)聲時(shí)和聲程的變化，判別和計(jì)算缺陷的大??；（2）超聲脈沖波在缺陷界面產(chǎn)生散射和反射，到達(dá)接受換能器的聲波能量（波幅）顯著減小，可根據(jù)波幅變化的程度判斷缺陷的性質(zhì)和大小；（3）超聲脈沖波通過缺陷時(shí)，部分聲波會(huì)產(chǎn)生路徑和相位的變化，不同路徑或不用相位的聲波疊加后，造成接收信號(hào)波形畸變，可參考畸變波形分析判斷缺陷；（4）超聲脈沖波中各頻率成分在缺陷界面衰減程度不
2、同，接收信號(hào)的頻率明顯降低，可根據(jù)接收信號(hào)主頻或頻率譜的變化分析判別缺陷情況。當(dāng)混凝土的組成材料、工藝條件、內(nèi)部質(zhì)量及測(cè)試距離一定時(shí)，各個(gè)測(cè)點(diǎn)超聲傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)主頻率等聲學(xué)參數(shù)一般無明顯差異。如果某部分混凝土存在空洞、不密實(shí)或裂縫等缺陷，破壞了混凝土的整體性，通過該處的超聲波與無缺陷混凝土相比較，聲時(shí)明顯偏長(zhǎng)，波幅和頻率明顯降低。超聲法檢測(cè)混凝土缺陷，正是根據(jù)這一基本原理，對(duì)同條件下的混凝土進(jìn)行聲速、波幅和主頻測(cè)量值的相對(duì)比較，從而判斷混凝土的缺陷情況。2.超聲法檢測(cè)鋼管混凝土缺陷2.1檢
3、測(cè)原理采用超聲波檢測(cè)是鋼管混凝土密實(shí)度和均勻性無損檢測(cè)的首選方案。目前該技術(shù)已經(jīng)在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。采用超聲波檢測(cè)鋼管混凝土的質(zhì)量，是由于超聲波在混凝土中傳播時(shí)它的聲學(xué)參數(shù)發(fā)生變化，而超聲波的聲學(xué)參數(shù)與核心混凝土的密實(shí)度、均勻性及其與鋼管壁的粘結(jié)情況等有關(guān)。根據(jù)超聲儀接收信號(hào)的超聲聲時(shí)或聲速、初至波幅度、接收信號(hào)的波形和頻率的變化情況，作相對(duì)比較分析判定鋼管混凝土各類質(zhì)量問題。鋼管混凝土超聲檢測(cè)方法如圖1所示。圖1超聲波檢測(cè)系統(tǒng)方塊圖檢測(cè)鋼管混凝土缺陷采用對(duì)穿檢測(cè)法。超聲波沿鋼管混凝
4、土徑向傳播的時(shí)間t混和沿鋼管壁半周長(zhǎng)傳播的時(shí)間t管的關(guān)系為：式中R—鋼管的半徑；—超聲波在鋼管內(nèi)混凝土中傳播的速度；—超聲波在鋼管中傳播的速度。在工程領(lǐng)域，超聲波在混凝土中的傳播聲速一般在4000～4900m/s，鋼材的聲速大致為5700～5900m/s。以最大值計(jì)算，認(rèn)為鋼材中超聲波傳播速度為5900m/s，那么只要在測(cè)試過程中所有測(cè)點(diǎn)的波速大于3756m/s，便可認(rèn)為檢測(cè)時(shí)的超聲波為直接穿透鋼管混凝土的。2.2缺陷判斷硬化的鋼管混凝土中如果存在缺陷，超聲脈沖通過這種結(jié)構(gòu)材料傳播的聲速比相同材質(zhì)的無缺
5、陷混凝土傳播的聲速為小，能量衰減大，接收信號(hào)的頻率下降，波形平緩甚至發(fā)生畸變，綜合這些聲學(xué)參量，評(píng)定混凝土的質(zhì)量狀況。超聲參量的變化與鋼管混凝土的質(zhì)量有關(guān)，實(shí)際上是與核心混凝土的密實(shí)度、均勻性及其與鋼管內(nèi)壁結(jié)合脫粘或局部空殼有關(guān)，鋼管混凝土缺陷判斷的依據(jù)，從原理上可作如下解釋：（1）“聲時(shí)”或聲速變化當(dāng)混凝土或表層存在缺陷時(shí)，在超聲波發(fā)—收通路上形成了不連續(xù)的介質(zhì)，即缺陷的孔、縫或疏松的空間充有較低阻抗的氣體或水，超聲波傳播通路上遇到這些缺陷，將繞過缺陷向前傳播，在探測(cè)距離內(nèi)，超聲波縱波在復(fù)核介質(zhì)中傳播
6、的平均“聲時(shí)”，或繞射到達(dá)所需的時(shí)間將比超聲縱波在密致的混凝土中直接傳播所需要的“聲時(shí)”長(zhǎng)，反映了存在缺陷的混凝土的超聲波傳播的聲速為小，對(duì)測(cè)法的換能器一旦順著密致-缺陷-密致區(qū)域的混凝土掃測(cè)，聲速則是從大-小-大過渡變化的。（2）接收信號(hào)能量衰減由于混凝土存在缺陷，不連續(xù)介質(zhì)則構(gòu)成固-氣、固-液的截面，使投射的聲波產(chǎn)生不規(guī)則的散射，相對(duì)于無缺陷密致的混凝土而言，接收到得超聲波能量損失較大，即接收信號(hào)的首波幅度下降，反應(yīng)了聲能的衰減。超聲波在混凝土中傳播，垂直射到充氣缺陷的界面上，其能量近乎100%反射
7、，也就是說超聲波繞射到達(dá)的信號(hào)是極其微弱的。（3）信號(hào)頻率變化混凝土的組織構(gòu)造的非均質(zhì)性，加上內(nèi)部缺陷，使探測(cè)脈沖在傳播的過程中發(fā)生反射、折射，高頻成分的能量衰減比低頻的快，也就是說，在探測(cè)的過程中高頻部分消失比較快，因此，混凝土超聲檢測(cè)接收信號(hào)的頻率總是比發(fā)射的探測(cè)頻率或通過相同測(cè)距的無缺陷混凝土收到的頻率低，故測(cè)定接收信號(hào)頻率的變化或作頻譜分析，借以判斷混凝土質(zhì)量情況是個(gè)有效的參量。（4）信號(hào)波形變化由于超聲波在缺陷的界面上復(fù)雜的反射、折射，使聲波傳播的相位產(chǎn)生差異，迭加的結(jié)果導(dǎo)致接收信號(hào)的波形發(fā)生
8、畸變，同質(zhì)量正常的鋼管混凝土的探測(cè)波形的比較信號(hào)波形變化具有很強(qiáng)的可比性。所以，根據(jù)探測(cè)波形的重視性，可以作為判斷鋼管混凝土質(zhì)量的依據(jù)之一。以上諸參量，除超聲聲速和聲時(shí)、接收信號(hào)頻率變化（采用游標(biāo)測(cè)讀計(jì)算或作頻譜分析）可以作量化的檢測(cè)判斷，聲能衰減和波形變化，由于受人為、耦合狀況以及檢測(cè)面平整度等隨機(jī)性的影響，在目前的技術(shù)條件小，尚只能作定性和經(jīng)驗(yàn)性的判斷，但其有效性是毋庸置疑的。鋼管混凝土的質(zhì)量主要針對(duì)混凝土的質(zhì)量及其與鋼管膠結(jié)緊密程度，
