混凝土超聲檢測(cè)目前主要是采用所謂“穿透法”，即用發(fā)射換能器重復(fù)發(fā)射超聲脈沖波，讓超聲波在所檢測(cè)的混凝土中傳播，然后由接收換能器接收。被接收到的超聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后再經(jīng)超聲儀放大顯示在屏幕上，用混凝土非金屬超聲波檢測(cè)儀測(cè)量直接收到的超聲信號(hào)的聲學(xué)參數(shù)。

非金屬超聲波檢測(cè)儀主要用途

● 混凝土內(nèi)部缺陷檢測(cè)

● 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

● 裂縫深度檢測(cè)

● 基樁完整性檢測(cè)

● 表面損傷層厚度檢測(cè)(受凍層，燒傷層)

● 巖體、混凝土及其它非金屬材料動(dòng)彈性力學(xué)參數(shù)測(cè)試

● 巖體完整性、風(fēng)化評(píng)價(jià)測(cè)試

混凝土非金屬超聲波檢測(cè)儀功能特點(diǎn)

全觸屏操作，簡(jiǎn)單方便，穩(wěn)定可靠;

大尺寸高亮液晶顯示屏(8寸，1024x768);

操作界面簡(jiǎn)單友好，易學(xué)易用;

低功耗設(shè)計(jì)，電池充滿可連續(xù)工作超過(guò)8小時(shí);

超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)，測(cè)缺，測(cè)深，測(cè)寬4大功能集于一體;

自動(dòng)判讀首波聲時(shí)、波幅，實(shí)時(shí)顯示，測(cè)試結(jié)果一目了然;

可手動(dòng)調(diào)整聲時(shí)線，避免誤判，操作簡(jiǎn)單實(shí)用;

任意回放、覆蓋、刪除已存測(cè)點(diǎn)波形;

u盤轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)，支持通過(guò)u盤進(jìn)行軟件升級(jí);

pc機(jī)專用分析軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)分析處理、打印報(bào)表輕松完成。

混凝土非金屬超聲波檢測(cè)儀常用的檢測(cè)方法

(1)樁內(nèi)單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測(cè)使用，例如在鉆孔取芯后，我們需進(jìn)一步了解芯樣周圍混凝土質(zhì)量，作為鉆芯檢測(cè)的補(bǔ)充手段，這時(shí)可采用單孔檢測(cè)法，此時(shí)，換能器放置于一個(gè)孔中，換能器間用隔聲材料隔離(或采用專用的一發(fā)雙收換能器)。超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經(jīng)耦合水分別到達(dá)兩個(gè)接收換能器上，從而測(cè)出超聲波沿孔壁混凝土傳播時(shí)的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。需要注意的是， 當(dāng)孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

(2)樁外單孔透射法

當(dāng)樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒(méi)有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測(cè)通道，檢測(cè)時(shí)在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過(guò)樁與孔之間的土層，通過(guò)孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測(cè)出透射超聲波的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)信號(hào)的變化情況大致判定樁身質(zhì)量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測(cè)樁長(zhǎng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規(guī)則，給測(cè)試和分析帶來(lái)困難。

該方法在規(guī)范中均沒(méi)有提及，不推薦使用。

(3)樁內(nèi)跨孔透射法

此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量的最主要形式，其方法是在樁內(nèi)預(yù)埋兩根或兩根以上的聲測(cè)管，在管中注滿清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測(cè)時(shí)超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過(guò)的面積。根據(jù)不同的情況，采用一種或多種測(cè)試方法，采集聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的變化，來(lái)判定樁身混凝土強(qiáng)度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測(cè)根據(jù)兩換能器相對(duì)高程的變化，又可分為平測(cè)、斜測(cè)、交叉斜測(cè)、扇形掃描測(cè)等方式，在檢測(cè)時(shí)視實(shí)際需要靈活運(yùn)用。

影響混凝土非金屬超聲波檢測(cè)的因素

A) 橫向尺寸效應(yīng)

關(guān)于試件橫向尺寸的影響，在測(cè)量聲速時(shí)必須注意。通常，縱波速度是指在無(wú)限大介質(zhì)中測(cè)得，隨著試件橫向尺寸減小，縱波速度可能向桿、板的聲速或表面波速度轉(zhuǎn)變，即聲速比無(wú)限大介質(zhì)中縱波聲速為小。當(dāng)橫向最小尺寸 d≥2λ(λ為波長(zhǎng))時(shí)，傳播速度與大塊體中縱波速度值相當(dāng)。當(dāng)λ<d<2Λ時(shí)，可使傳播速度降低 p="" 30%～40%，這是不允許的。<="" 6%～7%，在這個(gè)區(qū)間里測(cè)量時(shí)，估計(jì)強(qiáng)度的誤差可能達(dá)="" 0.2<λd<λ時(shí)，傳播速度變化較大，約降低="">

B)溫度和濕度的影響

混凝土處于環(huán)境溫度為 5℃～30℃情況下，因溫度升高引起的速度減小值不大;當(dāng)環(huán)境在 40℃～60℃范圍內(nèi)，脈沖速度值約降低 5%，這可能是由于混凝土內(nèi)部的微裂縫增多所致。溫度在 0℃以下時(shí)，由于混凝土中的自由水結(jié)冰，使脈沖速度增加(自由水的 V=1.45 ㎞/s,冰的 V=3.50km/s)。混凝土的抗壓強(qiáng)度隨其含水率的增加而降低，而超聲波傳播速度 v 隨孔隙被水填滿面逐漸增高。飽水混凝土的含水率增高 4%，傳播速度 V 相應(yīng)增大 6%。速度的變化特性取決于混凝土的結(jié)構(gòu)，隨著混凝土孔隙率的增大，干混凝土中超聲波傳播速度的差異也增大。水中養(yǎng)護(hù)的混凝土具有較高的水化度并形成大量的水化產(chǎn)物，超聲波傳播速度對(duì)此產(chǎn)物的反映大于空氣中硬化的混凝土;水中養(yǎng)護(hù)的混凝土，水分滲透并填充了混凝土的孔隙，由于超聲在水里傳播速度為 1.45km/s，在空氣中僅 0.34km/s，因此，水中養(yǎng)護(hù)的混凝土具有比在空氣中養(yǎng)護(hù)的混凝土大得多的超聲波傳播速度，甚至掩蓋了隨著混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)而提高的聲速的影響。

C) 構(gòu)混凝土中鋼筋的影響

鋼筋中超聲傳播速度比普通混凝土的高 1.2～1.9 倍。因此測(cè)量鋼筋混凝土的聲速，在超聲波通過(guò)的路徑上存在鋼筋，測(cè)讀的“聲時(shí)”可能是部分或全部通過(guò)鋼筋的傳播“聲時(shí)”，使混凝土聲速計(jì)算偏高，這在推算混凝土的實(shí)際強(qiáng)度時(shí)可能出現(xiàn)較大的偏差。鋼筋的影響分兩種情況：一是鋼筋配置的軸向垂直于超聲傳播方向;二是鋼筋軸向平等于超聲傳播的方向。對(duì)第一種情況央一般配筋的鋼筋混凝土構(gòu)件中，鋼筋斷面所占整個(gè)聲通路徑的比例較小，所以影響較小(對(duì)于高標(biāo)號(hào)混凝土影響更小)。鋼筋軸向平行超聲傳播的方向，在作超聲“聲時(shí)”測(cè)量時(shí)，可能影響較大，應(yīng)設(shè)法加以避免或修正。

D) 粗骨料品種、粒徑和含量的影響

粗骨料品種、每立方米混凝土中骨料用量的變化、顆粒組成的改變對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響要比水灰比、水泥用量及標(biāo)號(hào)的影響小得多，但是，粗骨料的數(shù)量、及顆粒組成對(duì)超聲波傳播速度的影響卻十分顯著，甚至稍微增加一些碎石的用量或采用較高彈性模量的骨料，敏感性較全的是超聲脈沖的聲速。比較水泥石、砂漿和混凝土三種試體的超聲檢測(cè)，在強(qiáng)度值相同的情況下，混凝土的超聲脈沖聲速較高，砂漿次之，水泥石最低。差異的原因主要是超聲脈沖在骨料中傳播的速度比混凝土中傳播速度快。聲通路上粗骨料多，聲速則高;反之，通路上粗骨料少，聲速則低。

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