超声波检测砼缺陷
超声法检测混凝土缺陷技术规程
超声法检测混凝土缺陷技术规程本规程适用于超声波检测混凝土缺陷，主要目的是确定混凝土中的内部缺陷，判断混凝土的质量和强度。
2. 术语定义超声波：指在空气、水、固体等介质中传播的频率高于20kHz的机械波。
超声法：指利用超声波在材料内部传播，通过测量传播声波时的反射、折射、吸收和散射等特性，确定材料内部的缺陷情况和材料物理性质的一种无损检测方法。
探头：指用于发射和接收超声波的装置，由声发生器、声检测器及相关电子元件组成。
扫描：指以一定的扫描规律和扫描方式，探测混凝土内部的缺陷。
缺陷：指混凝土内部的裂缝、空洞、夹杂物、孔隙和碳化等不良情况。
3. 设备与器材超声波检测仪、探头、计算机等。
4. 检测方法4.1 准备工作（1）根据具体要求选择合适的超声波检测仪及相应探头，检查仪器和探头的工作是否正常。
（2）在混凝土表面涂上超声波导电胶，以保证超声波的传播。
（3）根据具体情况选择检测区域，确定检测方向和扫描方式。
4.2 检测步骤（1）发射超声波。
探头通过超声波发射器发射超声波，经过混凝土后，被返回探头并经过超声波检测器转换成电信号进行处理。
（2）接收信号。
接收到的信号通过检测器传送到计算机进行处理和分析，并在显示器上显示出声波的传播路径和传播时间等信息。
（3）分析数据。
根据显示器上的数据和图像进行深入分析，识别和确定混凝土中的缺陷位置和类型，并提供缺陷的大小和形态等信息。
5. 报告编制应编制详细的报告，包括检测区域、检测时间、设备信息、探头类型、检测方法和结论等。
报告中应包含详细的扫描图像和分析结果，以准确地反映混凝土质量和强度的情况。
混凝土超声检测缺陷报告
报告编号:YXZ150002工程名称：典型报告
委托单位：公司办公室
检测内容：超声波检测混凝土缺陷
报告日期：2015年05月15日
超声波检测钢管混凝土缺陷报告
批准：审核：校核：试验：
超声波检测混凝土检测报告(附录)
—、构件编号说明
构件名称中，Z表示柱，L表示梁，Q表示墙，首位数字代表楼层数，“一”后面的数字及字母表示构件所在的轴线。
二、钢管混凝土构件检测结果
根据委托方要求，抽取的一层柱(现龄期为52天)其中一根柱采用超声波对测法，检测混凝土柱缺陷及密实性。
检测结果如下：
超声波检测混凝土构件结果汇总表
8 137.00 598
107.05
4.365 无 声速平均值 声速标准差
声速判断值
波幅平均值 波幅标准差
波幅判断值 异常点数
4.377
0.019
4.346
101.77
6.48
95.77
1
柱的测点布置图见附图1
■ 8 4
1
-- ---- F ■ 1 L
4 2
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—
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电
3
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5
6
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超声波检测混凝土缺陷
超声波检测混凝土缺陷检测方案编写人：审核人：湖南科创高新工程检测有限公司2011年11 月目录一、超声法检测混凝土缺陷原理二、检测标准及检测缺陷类别三、检测抽样方法、检测数量四、检测步骤及缺陷的检测方法五、检测数据分析及报告整理六、检测仪器介绍及使用概况：，现发现地下车库M轴/10轴一层梁柱交接处局部混凝土有不密实、空心现象。
为保证工程结构安全，受建设方委托，对地下车库各梁柱交接处进行超声法检测，来判断混凝土的缺陷。
一、超声法检测混凝土缺陷原理由于超声波传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。
超声法检测混凝土缺陷是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间（或速度）、接受波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判断混凝土的缺陷。
当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，声波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增长，测得的声时偏长，其相应的声速降低。
二、检测标准及检测缺陷类别1．检测标准：CECS 21：2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》2．检测缺陷类别：不密实区和空洞检测。
三、抽样检测方法、检测数量地下室柱梁交汇处全数检测。
四、检测步骤及缺陷的检测方法1．现场检测步骤：（1）首先在柱相对两面布置方格网。
网格为150mm×150mm,测点布置在正方形网格对角线上，共三点。
（2）测点表面应平整。
不平整的可适当打磨，或用快硬砂浆或石膏抹平。
测点上抹上耦合剂。
（3）丈量测距。
（4）逐点测量声时、振幅及频率值。
观察波形有无畸变。
2．不密实区和空洞检测方法：检测不密实区和空洞时构件的被测部位满足下列要求:被测部位具有量对相互平行的测试面，测试范围大于有怀疑的区域，还有同条件的正常混凝土进行对比（对比测点数不少于20）。
测试方法：根据被测构件实际情况，选择下列方法布置换能器:构件具有两对相互平行的测试面，采用对测法。
在测试部位两对相互平行的测试面上，分别画出等间距的网格，并编号确定对应的测点位置。
混凝土缺陷检测的原理与方法
混凝土缺陷检测的原理与方法一、引言混凝土是建筑领域中应用最广泛的材料之一，但由于施工过程中的各种原因以及外界因素的影响，混凝土中常常存在不同程度的缺陷，如裂缝、空洞、气孔等，这些缺陷对混凝土的性能和使用寿命产生了较大的影响。
因此，混凝土缺陷检测成为了建筑领域中必不可少的环节。
本文将介绍混凝土缺陷检测的原理与方法。
二、混凝土缺陷检测原理混凝土缺陷检测的原理主要基于声学、电学、热学、光学等原理，下面将逐一介绍。
1. 声学原理声学原理是利用超声波在混凝土中传播的特性检测混凝土缺陷的方法。
超声波传播过程中，当遇到不同密度的物质时，就会发生反射、折射、衍射等现象，从而形成超声波的探测图像，通过对图像的分析，可以确定混凝土中的缺陷位置、形状和大小。
2. 电学原理电学原理是利用混凝土中电阻率差异的方法检测混凝土缺陷。
当混凝土中存在缺陷时，缺陷周围的电阻率会发生变化，从而形成电场的分布，通过对电场的分析，可以确定混凝土中的缺陷位置和形状。
3. 热学原理热学原理是利用混凝土中温度的变化来检测混凝土缺陷。
当混凝土中存在缺陷时，在施加热源的情况下，缺陷周围的温度会发生变化，通过对温度的测量和分析，可以确定混凝土中的缺陷位置和形状。
4. 光学原理光学原理是利用混凝土中光的透射、反射、散射等特性来检测混凝土缺陷。
当混凝土中存在缺陷时，光线透过缺陷时会发生散射和反射，通过对光的反射和散射的分析，可以确定混凝土中的缺陷位置和形状。
三、混凝土缺陷检测方法混凝土缺陷检测方法主要包括无损检测和有损检测两种。
1. 无损检测无损检测是指在不破坏混凝土结构的情况下，通过对混凝土中缺陷的探测来确定混凝土结构的质量和完整性。
无损检测方法包括超声波检测、雷达检测、电阻率检测、红外检测等。
（1）超声波检测超声波检测是利用超声波在混凝土中传播的特性，通过探测器将超声波发射到混凝土中，当超声波遇到混凝土中的缺陷时，就会发生反射和散射，从而形成超声图像。
超声波检测混凝土缺陷
一．目的检测混凝土内部缺陷，指导检测员按规程正确操作，确保检测结果科学、准确。
二．检测参数及执行标准1.检测参数：混凝土裂缝深度、混凝土不密实区和空洞、混凝土结合面质量、混凝土表面损伤层检测；2.执行标准：CECS21：2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》三．适用范围本方法适用于混凝土裂缝深度检测、不密实区和空洞检测、混凝土结合面质量检测、表面损伤层检测等。
四．职责检测人员必须执行国家规范，按作业指导书操作，随时做好记录，整理计算，编制检测报告，并对数据负责。
五．样本大小及抽样方法对委托部位进行检测。
六．仪器设备1. RSM-SY5智能声波仪及其配套探头（GC221）；2．笔记本电脑（GC031）；3. 耦合剂（采用黄油或纤维素）；4. 角磨机（GC131）；5. 50cm以上直尺等。
※根据检测现场情况准备攀爬设施及安全保护设备。
超声波检测混凝土缺陷七．环境条件温度为0-40℃，相对湿度小于或等于90%，电源电压在220 V±10%（直流供电电压220V±5%）时的环境下。
八．操作步骤及数据处理1.操作步骤（1）. 混凝土裂缝深度检测混凝土表面应清洁、平整，必要时可用砂轮磨平或用高强度的快凝砂浆抹平，抹平砂浆必须与混凝土粘结良好。
结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面时，可采用双面穿透斜测法检测。
将T、R换能器分别置于两测试表面对应测点1、2、3……的位置，读取相应声时值t i、波幅值A i，及主频率f i。
判定：当T、R换能器的连线通过裂缝，根据波幅、声时和主频的突变，可以判定裂缝深度，以及是否在所处断面内贯通。
（2）. 不密实区和空洞检测1)检测不密实区和空洞时构件的被测部位应满足下列要求：a. 被测部位应具有一对(或两对)相互平行的测试面；b. 测试范围除应大于有怀疑的区域外，还应有同条件的正常混凝土进行对比，且对比测点数不应少于20点。
2)测试方法根据被测构件实际情况，选择下列方法之一布置换能器:a. 当构件具有两对相互平行的测试面时，可采用对测法。
超声波检测混凝土构件内部缺陷数据处理研究
01 引言
03 文献综述
目录
02 研究背景 04 研究方法
目录
05 实验结果与分析
07 参考内容
06 结论与展望
引言
混凝土作为主要的建筑材料之一，其质量直接影响到建筑物的安全性和稳定 性。因此，对混凝土构件进行内部缺陷检测显得尤为重要。超声波检测是一种常 用的无损检测方法，具有操作简便、灵敏度高、适用范围广等优点，但在实际应 用中，数据处理是阻碍其进一步发展的关键问题。本次演示将探讨超声波检测混 凝土构件内部缺陷数据处理的相关问题，旨在提高检测的准确性和效率。
2、高灵敏度：超声波对管道防腐层内部的微小变化具有很高的灵敏度，可 以检测出微小的缺陷和异常。
3、实时性：通过计算机控制系统，可以实现自动化检测，提高检测效率， 并减少人为误差。
4、应用广泛：该方法适用于各种材质和形状的管道，可以根据不同的管道 特性选择合适的检测方案。
在实际应用中，基于超声波的管道防腐层缺陷检测方法需要注意以下几点：
研究背景
超声波检测混凝土构件内部缺陷的方法起源于20世纪初，随着技术的不断发 展，该方法逐渐得到了广泛应用。目前，国内外学者在超声波检测方面进行了大 量研究，涉及信号采集、处理、分析等多个方面。然而，由于混凝土材料的复杂 性和缺陷类型的多样性，数据处理仍然是超声波检测中的一项重要挑战。
文献综述
3、多层次缺陷检测：针对木材内部多层次缺陷的检测需求，研发能够检测 多层次缺陷的应力波和超声波检测设备和技术。
4、高温高压环境下的检测：在高温高压环境下，木材内部缺陷的检测更加 困难。因此，需要研究适用于高温高压环境下的应力波和无损检测技术，在木材内部缺陷检测中都具有 各自的应用优势和局限性。通过对比研究，我们可以发现，应力波检测技术适用 于检测小型缺陷，而超声波检测技术适用于检测大型缺陷。在未来的发展中，应 力波和超声波检测技术将会朝着复合化、智能化、多层次缺陷检测和高温高压环 境下的检测等方向发展。两种技术的结合也将为木材内部缺陷检测带来更加准确、 高效、可靠的结果。
超声波法检测混凝土内部缺陷与表层损伤
超声波法检测混凝土内部缺陷与表层损伤1、混凝土测缺和金属材料探伤都是利用超声波进行缺陷检测，两者区别为混凝土测缺是利用高频段超声波进行检测，金属探伤则利用低频段超声波进行检测。
(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B2、超声脉冲波检测结构混凝土缺陷及损伤主要是利用脉冲波在技术条件相同（指混凝土的原材料、配合比、龄期及测试距离一致）的混凝土中传播的时间（或速度)、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。
(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A3、脉冲波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射和散射，声能被衰减，其中频率较低的成分衰减更快，因此接收信号的波幅明显降低，频率谱中低频成分明显减少。
(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B4、波幅与仪器性能、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。
(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A5、超声脉冲波接收信号的波速（声时）值对混凝土缺陷反映最敏感。
(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B6、当钢筋轴线平行于发射与接收换能器连线时，对混凝土声速测值影响较大，为避免这一影响，发射和接收换能器的连线必须离开钢筋一定距离。
(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A7、换能器的实测主频与标称频率相差应不大于±10%。
(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A8、超声波法检测混凝土内部不密实区和空洞时，总测点数不应少于30个，其中同条件的正常混凝土的对比用测点数不应少于总测点数的60%且不少于20个。
(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A9、超声波法检测混凝土内部不密实区和空洞时，若构件具有一对相互平行的测试面，宜采用钻孔法和表面测试相结合的方法。
(B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B10、为保证测试声学参数的可比性，对同一构件或同一批次的构件在测试时应保证测试系统以及工作参数的一致性，并尽可能保证测距和测线倾斜角度一致。
混凝土内部缺陷的探测方法
混凝土内部缺陷的探测方法一、前言混凝土是建筑结构中常用的材料之一，但由于施工不当、质量控制不严、环境因素等原因，混凝土内部常会出现缺陷，如裂缝、空洞、麻面等。
这些缺陷会影响混凝土的力学性能和耐久性，严重时甚至会导致建筑物的倒塌。
因此，混凝土内部缺陷的探测方法对于建筑结构的安全至关重要。
本文将介绍混凝土内部缺陷的探测方法，包括非破坏检测方法和破坏检测方法。
二、非破坏检测方法非破坏检测方法是指在不破坏混凝土表面的情况下，利用物理学原理和技术手段对混凝土内部缺陷进行探测的方法。
常用的非破坏检测方法有：1.超声波检测法超声波检测法是一种利用超声波在混凝土中传播的特性来探测混凝土内部缺陷的方法。
其原理是利用超声波在不同材质中的传播速度不同，通过测量超声波在混凝土中的传播时间和强度来判断混凝土内部是否存在缺陷。
常用的超声波检测仪有平板式超声波检测仪和探头式超声波检测仪。
2.电磁波检测法电磁波检测法是一种利用电磁波在混凝土中传播的特性来探测混凝土内部缺陷的方法。
其原理是利用电磁波在混凝土中传播时受到混凝土介电常数的影响，通过测量电磁波的传播时间和强度来判断混凝土内部是否存在缺陷。
常用的电磁波检测仪有微波探测仪和雷达探测仪。
3.渗透法渗透法是一种利用液体在混凝土中渗透和扩散的特性来探测混凝土内部缺陷的方法。
其原理是将染料溶液涂在混凝土表面，通过液体在混凝土中的渗透和扩散来判断混凝土内部是否存在缺陷。
常用的渗透液有红色染料液和紫外线灯检测液。
4.综合法综合法是指将多种非破坏检测方法综合使用来探测混凝土内部缺陷的方法。
综合法可以提高探测的准确性和可靠性，但同时也增加了成本和时间。
三、破坏检测方法破坏检测方法是指在对混凝土表面进行破坏的情况下，通过观察混凝土内部的情况来判断混凝土内部是否存在缺陷的方法。
常用的破坏检测方法有：1.钻孔法钻孔法是一种利用钻孔取样的方法来观察混凝土内部情况的方法。
其原理是通过钻孔取出混凝土样品，然后通过观察样品中的裂缝、空洞等情况来判断混凝土内部是否存在缺陷。
使用超声波检测混凝土缺陷的方法
使用超声波检测混凝土缺陷的方法一、方法概述超声波检测是一种非破坏性检测方法，能够检测混凝土内部的缺陷，如空洞、裂缝、松散等，同时还可以测量混凝土结构中的厚度和弹性模量等参数。
本文将介绍使用超声波检测混凝土缺陷的具体方法。
二、检测设备和工具1. 超声波探头：用于向混凝土内部发射超声波信号和接收反射波信号。
2. 超声波仪器：用于控制超声波探头发射和接收信号，并将信号转换为数字信号进行处理和分析。
3. 电缆：用于连接超声波探头和仪器。
4. 计算机：用于控制超声波仪器、存储和分析超声波信号。
5. 钻孔机：用于在混凝土结构中钻孔，以便将超声波探头插入混凝土内部。
三、检测步骤1. 准备工作（1）确定检测区域：根据需要检测的混凝土结构和具体检测要求，确定检测区域。
（2）选择合适的超声波探头：根据混凝土结构的不同，选择合适的超声波探头，一般常用频率为50kHz-1MHz之间。
（3）连接超声波探头和仪器：将超声波探头与仪器用电缆连接，确保连接正常。
（4）设置超声波仪器参数：根据混凝土结构的不同和具体检测要求，设置超声波仪器的参数，如发射频率、增益、滤波等。
（5）钻孔：在检测区域的混凝土结构上钻孔，钻孔直径一般为探头直径的1.5倍，钻孔深度一般为混凝土厚度的0.3-0.5倍。
2. 检测过程（1）插入超声波探头：将超声波探头插入钻孔中，与混凝土表面保持紧密接触。
（2）发射信号：超声波仪器向混凝土结构内部发射超声波信号，信号穿过混凝土，经过反射、折射后返回探头。
（3）接收信号：超声波探头接收反射波信号，并将信号传回超声波仪器。
（4）信号处理：超声波仪器将接收到的信号进行数字信号处理和分析，如滤波、放大、FFT等。
（5）识别缺陷：根据信号处理结果，可以识别混凝土结构中的缺陷，如空洞、裂缝、松散等。
（6）记录数据：将检测过程中得到的数据记录下来，包括钻孔位置、超声波信号的强度和时间延迟等信息。
四、注意事项1. 检测前应对检测区域进行清理，以确保超声波信号能够穿透混凝土结构。
超声波测试培训教材——超声法检测砼缺陷.
2、测点布置方法
L4 L3 L2 L1
ti
ti
H
2
2
跨裂缝测点布置图
L4 L3 L2
L1
0
1
2
3
4
不跨裂缝测点布置图
H c 2 b2
v ti 2 l0i 2 2 2
l 0i l 0i
vti 2
2
l 0i 2
2
• 3．注意考察是否有其它因素造成声参量 的差异
第六章 表面损伤层检测
• 一、表面损伤层：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ• 因受冻、高温火烧、化学腐蚀等引起由表及里的表面损
伤 • 二、测试方法
• • • • • 原理：当T、R较近时，首波声时对应由损伤层传播的
声波 • 当T、R间距加大时，首波声时为由正常砼传播的声波
三、损伤层厚度计算
对判定为异常点后，可局部加密
• ③ 测点数要足够多，大于20～30个 • ④多参数记录，波形存贮，尤其是有疑问的
波形
• ⑤ 测试中保持测量系统与测量参数不变 • ⑥ 换能器的选择，在保证测试灵敏度条件
下，选择高的频率为好
四、声参数异常值的判定
• 1．异常值判定的原理 — 数理统计概率 法：
• ① 正常砼质量的波动由不可避免的随 机误差引起，符合正态分布。
• 3．计算时-距图中直线转折点所对应的测距
•
L0 a1b2 a2b1 /b2 b1
• 4．计算损伤层厚度
•
h T0 2 * (b2 b1 ) /(b2 b1)
•
四、测试要求
• 1．选用有代表性部位测试，测点表面平 • 整干燥，无饰面层 • 若表面有水或潮湿，使表面损伤层声
超声波检测混凝土缺陷的原理
超声波检测混凝土缺陷的原理超声波检测混凝土缺陷的原理混凝土是一种广泛应用的建筑材料，但它在使用过程中也会出现一些缺陷，如裂缝、空洞、气孔等。
这些缺陷会对混凝土的强度和耐久性产生不利影响，因此需要及时进行检测和修复。
超声波检测技术是一种常用的非破坏性检测方法，可用于检测混凝土中的缺陷。
本文将介绍超声波检测混凝土缺陷的原理。
一、超声波的基本原理超声波是指频率超过20kHz的声波。
它的产生和传播与普通声波相似，但它的能量更高，传播距离更远，穿透力更强。
超声波在介质中传播时会发生折射、反射、散射等现象，这些现象可以用来检测介质中的缺陷。
超声波的产生一般采用压电效应。
将压电晶体加上电压，就会使其振动，产生超声波。
超声波的频率、振幅和波形可以通过调节电压、晶体尺寸和形状、驱动电路等方式来控制。
二、混凝土中的超声波检测混凝土是一种复杂的多相介质，其中包含水泥胶体、砂石骨料、水和气孔等组分。
不同组分的声阻抗（声波在介质中传播时遇到的阻力）不同，会对超声波的传播和反射产生影响。
因此，混凝土中的超声波检测需要考虑多种因素。
1、超声波在混凝土中的传播超声波在混凝土中的传播速度受混凝土的密度、弹性模量和泊松比等因素的影响。
一般来说，混凝土越密实、弹性模量越大，超声波的传播速度越快。
泊松比表示混凝土在拉伸时横向的变形比例，一般为0.15左右。
超声波在混凝土中传播速度可通过实验测量得到，一般为3000~6000m/s。
2、缺陷的检测混凝土中的缺陷表现为声阻抗不同的区域，会对超声波的传播和反射产生影响。
缺陷的检测可以通过超声波的反射和散射来实现。
（1）反射：当超声波遇到缺陷时，一部分能量会反射回来，形成回波。
回波的强度和时间可以用来确定缺陷的位置和尺寸。
回波的强度取决于缺陷的形状、大小、位置和深度等因素。
（2）散射：当超声波遇到粗糙表面或小尺寸的缺陷时，会发生散射，形成多个方向的反射波。
散射波的强度和方向可以用来确定缺陷的形状和位置。
超声波技术在检测混凝土缺陷中的应用
尺 寸 ， 常 以该 空 洞 的最 大 内径 来 表 示 。 通
图 １ 超 声 波 在 空 洞 中 的 传 播
１ 超 声 检 测 原 理
超 声 波检 测 混 凝 土 ，是 指 用 带 波形 显 示 的 低 频超 声 波 检 测 仪 和 频 率 为 ２ ０～２（ｋ ｚ的声 波 换 ５ Ｈ Ｉ
能 器 ， 量 混 凝 土 的声 学 参 数 （ 速 、 幅 、 率 、 测 声 振 频 波 形 ）并 根 据 这 些参 数 及 其 相 对 变 化 分 析判 断 混 ，
收 稿 日期 ：０ １０ — ４ ２ １－ ３ １ 作者简介 ： 韩林 （ ９ ５ ， ， １８ 一） 男 山东济 南人 ， 研究 生 ， 事桥梁 从 结构研 究工作 。
土缺陷 引起 的结构物 承载 能力 和耐久性 严重 下降 的问题 ， 结合 工程检 测实 例 ， 过对 某互 通式 立交 箱梁 腹板 混凝 土缺 陷的检 通 测 ， 体介绍 了超声 波无损 检测 技术 的检测 原理 和方法及 混凝 土缺 陷的预 防 、 理措 施 。结果 表 明用超 声波 无损 检测 技术检 具 处 测 混凝 土不密 实区和 空洞 等缺陷 是较 为理想 、 可靠 的手段 。随 着科 学技术 的发 展 ， 波无 损 检测技 术将 会 成为 混凝 士无损 超声
凝 土缺 陷的方 法 。超声 波 在不 同的介质 中传 播 时， 产生反射 、 将 折射 、 散射 、 射和 衰减等现象 ， 绕 使 得 由接 收 换 能 器 上 接 收 的超 声 波 信 号 的声 时 、 振 幅 、波 形 或 频 率 发 生 了 相 应 的变 化 ， 定 这 些 测 变 化 就 可 以判 定 混 凝 土 材 料 某 些 方 面 的性 质 和 结 构 内部 构 造 的情 况 。 超 声 波 检 测 混 凝 土 内部 空洞 的原 理 ：当发 射 探 头 发 射 的超 声 波 遇 到 空洞 时 ，声 波就 产 生 反 射 使 一部分能量衰减 ，另一部分将绕过 空洞沿着孔 壁传 播 （ 图 １ ， 见 ） 并最终 将被 安放在 另一 头的接
相控阵超声成像法检测混凝土缺陷技术规程
相控阵超声成像法检测混凝土缺陷技术规程相控阵超声成像（Phased Array Ultrasonic Imaging）是一种常用的无损检测技术，可以应用于混凝土缺陷的检测。
相控阵超声成像法可以准确地探测混凝土中的各种缺陷，如裂缝、孔洞、空鼓等。
本文将介绍相控阵超声成像法检测混凝土缺陷的技术规程。
1.设备准备相控阵超声成像法主要需要以下设备：相控阵超声探头、超声波发生装置、接收和处理系统等。
在进行检测前，需要确保各设备的正常工作状态，并进行校准。
2.检测前的准备工作在进行检测前，需要对待检测的混凝土结构进行清理，确保表面没有杂质、泥浆等影响检测的物质。
同时，需要对待测部位进行标记，以便于后续的分析和评估。
3.探头选择和校准根据待测部位的特点和要求，选择合适的相控阵超声探头。
探头的频率和尺寸应根据混凝土的厚度和缺陷类型来确定。
校准包括角度校准、焦点校准和增益校准等，确保探头工作的准确性和稳定性。
4.检测参数设置在进行混凝土缺陷检测前，需要根据具体情况设置检测参数，包括脉冲回波重复频率（PRF）、脉冲宽度等。
参数设置要合理，以确保能够准确探测到混凝土内部的缺陷。
5.检测方法相控阵超声成像法可以采用扫描和定位相结合的方法进行检测。
扫描时，通过探头的移动，对待测部位进行全面的扫描，以获取完整的检测数据。
定位时，采用定位工具对检测到的缺陷进行准确定位和标记。
6.数据分析和评估通过相控阵超声成像法获取的数据，可以通过图像处理和分析软件进行进一步处理和分析，以提取和识别混凝土缺陷的特征。
同时，根据缺陷的大小、密度和分布情况，对缺陷进行评估，确定其对混凝土结构强度和使用性能的影响。
7.缺陷等级划分根据混凝土缺陷的严重程度和对结构安全的影响，可以划分不同的缺陷等级。
一般分为轻微、一般和严重三个等级，以指导后续的修复和加固工作。
8.检测报告编制根据检测结果和评估，编制详细的检测报告。
报告应包括检测的具体情况、缺陷的位置和特征、评估结果等。
超声法检测混凝土缺陷的原理
超声法检测混凝土缺陷的原理超声法是一种广泛应用于混凝土结构检测的无损检测技术。
它基于超声波在物质中传播传感器测量回应信号的原理，可以探测混凝土中的缺陷以及定量评估混凝土的物理、力学性能。
本文将介绍超声法检测混凝土缺陷的原理。
一、超声波在混凝土中的传播超声波是一种机械波，它是由高低压区域交替产生的，沿着传播介质以波的形式传播。
在混凝土中，超声波的传播速度与混凝土材料的物理和力学性能相关。
一般情况下，混凝土中纵波传播的速度在3000-5000米/秒之间。
而剪切波的传播速度只有纵波速度的60%左右。
二、超声法检测混凝土缺陷的原理超声法检测混凝土缺陷的原理是通过探头向混凝土内部发送超声波，然后接收返回的回应信号。
这个过程可以分为两个阶段：发射和接收。
发射：在发射阶段，超声波发射器会向混凝土中发射高频的超声波。
这些超声波进入混凝土之后会以一定的频率进行振动，而这种振动会被混凝土中的缺陷或者结构变化所反射。
发射阶段的主要目的是将超声波引入混凝土中。
接收：在接收阶段，探头上的接收器接收到超声波发射器发送的信号在混凝土内部产生的回应信号。
这些回应信号会被转换成电信号。
这个过程是通过在探头上安装的压电传感器或者电容传感器来完成的。
为了检测混凝土中的缺陷，探头必须在混凝土表面和被检测物之间移动。
在接收到信号后，计算机会对数据进行处理，根据探头移动的轨迹和数据分析，检测混凝土中的缺陷位置和大小，并构建三维混凝土图片，以反映混凝土内部的缺陷情况。
三、超声法检测混凝土缺陷的应用超声法可以应用于混凝土本身的结构检测，例如检测混凝土内部缺陷，裂缝和破损。
它也可以应用于评估混凝土的力学性能，例如弹性模量、泊松比和抗压强度等。
在混凝土结构的检测中，不同类型的超声探头可以用于不同的检测任务。
低频探头可以用于检测深层混凝土结构缺陷，高频探头可以用于检测精细结构的缺陷。
四、超声法检测混凝土缺陷的局限性超声法检测混凝土缺陷存在一些局限性，主要包括：1. 超声波的传播速度受到混凝土材料的物理和力学性能的影响。
超声法检测混凝土缺陷技术规程(修改版)
超声法检测混凝土缺陷技术规程工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准超声法检测混凝土缺陷技术规程北京理息公开览专用工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准超声法检测混凝土缺陷技术规程主编单位上海同济大学批准单位实施日期年月日北京市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统前言达的基础上吸收国内外超声检测仪器最新成果和超声检测技术的新经验结合我国建设工程中混凝土质量控制与检测的实际需要本规程的主要内容包括超声法检测混凝土缺陷的适用范围检测设备技术要求超声波检测设备声学参数测量全面修订将原浅裂缝检测和深裂缝检测两章合并成度检测删除了匀质性检测混凝土密实性检测的异常数据判断和表面损伤层检测的数据处理本规程由中国工程建设标准化协会混凝土结构委员会归口管理由陕西号邮场监督管理信息公开 览专工程建设标准全文信息系统上海同济大学参编单位中国建筑科学研究院结构研究所水利电力部南京水利科学研究院北京市建筑工程质检中心第三检测所重庆市建筑科学研究院主要起草人张治泰李乃平李为杜林维正张仁瑜罗骐先濮存亭林文修中国工程建设标准化协会年月日市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统目次总则术语主要符号超声波检测设备超声波检测仪的技术要求换能器的技术要求超声波检测仪的检定声学参数测量一般规定声学参数测量裂缝深度检测一般规定单面平测法双面斜测法钻孔对测法不密实区和空洞检测一般规定测试方法数据处理及判断一般规定测试方法数据处理及判断表面损伤层检测市场监督管理信息开 浏览专用工程建设标准全文信息系统测试方法数据处理及判断一般规定埋设超声检测管检测前的准备检测方法数据处理及判断钢管混凝土缺陷检测一般规定检测方法数据处理及判断附录测量空气声速进行声时计量校验附录附录空洞尺寸估算方法本规程用词说明市场监督管理信开 浏览专用工程建设标准全文信息系统为了统一超声法检测混凝土缺陷的检测程序和测试判定缺陷检测系指对混凝土内部空洞和不密实区的位置和范按本规程进行缺陷检测时尚应符合国家现行有关强制性市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统术语超声法仪和频率为和主频等声学参数并根据这些参数及其相对变化分析判断混凝混凝土缺陷破坏混凝土的连续性和完整性并在一定程度上降低混凝土声速波幅超声脉冲波通过混凝土后由接收换能器接收并由超声仪显衰减主频主要符号市场督管理信息公开 浏专用工程建设标准全文信息系统的接收信号主频率的超声测试距离市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统超声波检测仪的技术要求用于混凝土的超声波检测仪分为下列两类模拟式接收信号为连续模拟量可由时域波形信号测读声学参数数字式超声波检测仪应满足下列要求声时最小分度为具有最小分度为的衰减系统接收放大器频响范围连续正常工作时间不少于对于模拟式超声波检测仪还应满足下列要求对于数字式超声波检测仪还应满足下列要求内每隔个采样点波形显示幅度分辨率应不低于场监理信息开专用工程建设标准全文信息系统换能器的技术要求常用换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类型厚度振动式换能器的频率宜采用径向振动式换能器的频率宜采用当接收信号较弱时对用于水中的换能器其水密性应在超声波检测仪的检定时距测值相式中可将屏幕显示的首波幅度调至一定高度然后把仪器衰减系统的衰减量增加或减少市场管理信开 浏览专工程建设标准全文信息系统一般规定检测前应取得下列有关资料检测目的与要求混凝土原材料品种和规格构件尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图必要时可用砂轮磨平或用在满足首波幅度测读精度的条件下应选用较高频率的换的声学参数测量采用模拟式超声检测仪测量应按下列方法操作检测之前应根据测距大小将仪器的发射电压调在某一档市监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统当首波幅度过低时可用衰减器再调节游标脉冲或扫描值应在保持换能器良好耦合状态下采用下列两种方法之一进行读取将衰减器固定在某一衰减位置在仪器荧光屏上读的应先将游标脉冲调至首波前半个周期的波谷读取声时值周期波的主频在进行声学参数测量的同时应注意观察接收信号的波形采用数字式超声检测仪测量应按下列方法操作换能器与声学参数自动测读当声时自动测读光标所对应的位置与首波前沿基线弯曲的起始点有差异或者波幅自动测读光标所对应的位置与首波峰顶应重新采样或改为手动游标读数市场监督管理信开 浏览专用工程建设标准全文信息系统采样后调节手动声时游标至首波前沿基线弯曲的起始位置同时时差值波形记录混凝土声时值应按下式计算或式中应参照仪器使用说明书的方法测得时距钢卷尺测量放置市场监理信开览专用工程建设标准全文信息系统一般规定单面平测法当结构的裂缝部位只有一个可测表面估计裂缝深度又不大于平测时应在裂缝的被测部其检测步骤为不跨缝的声时测量将和换能器置于裂缝附近同一时距归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程每测点超声波实际传播距离为式中公开工程建设标准全文信息系统不跨缝平测的混凝土声速值为或式中第跨缝的声时测量将换能器分声时值平测法检测裂缝深度应按下式计算式中第测点数裂缝深度的确定方法如下跨缝测量中如难于发现首波反则以不同测距按将各测距与然后取余下市督管息开专用工程建设标准全文信息系统测点布置如图换能器分别置于两测试表面对应测点读取相应声时值图斜测裂缝测点布置示意图裂缝深度判定当声时和主频的突变可以判定裂缝深度以及是否在所处断面内贯钻孔对测法所钻测试孔应满足下列要求孔径应比所用换能器直径大孔深应不小于比裂缝预计深度深经测试如浅于裂缝深度两个对应测试孔的间距宜为测孔间距应保持相同市场监督管理公开 专用平面图(C为比较孔)剖面图工程建设标准全文信息系统如图宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较裂缝深度检测应选用频率为的径向振动式换测试前应先向测试孔中注满清水然后将如图座该位置所对应的深度便是裂缝深度值钻孔测裂缝深度示意图市场监督管理开 浏览专工程建设标准全文信息系统一般规定检测不密实区和空洞时构件的被测部位应满足下列要求测试方法根据被测构件实际情况选择下列方法之一布置换能器当构件具有两对相互平行的测试面时如图所示在测试部位两对相互平行的测试面上分别画出工业与民用建筑为并编号确定对应的测点位置当构件只有一对相互平行的测试面时可采用对测和斜测如图面上分别画出网格线当测距较大时如图预埋管内径或钻孔直径宜比换能器直径大检测时可用两个径向振动式换能器分式换能器应按本规程第节市场督管理信息公开浏览专用工程建设标准全文信息系统斜测法立面图钻孔法示意图理信息公开用工程建设标准全文信息系统式计算式中参与统计的测点数异常数据可按下列方法判别排列即将排在后面明显小的数据视为可疑的数据按本规程第条计算出及式中按表不大再用当大按下式进一步判别其相邻测点是否异常式中按表当测点布置为网格状时取当单注若保证不了耦合条件的一致性则波幅值不能作为统计法的判据督管理信公开浏览专用工程建设标准全文信息系统常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的市场监开 浏工程建设标准全文信息系统一般规定本章适用于前后两次浇筑的混凝土之间接触面的结合质测试方法如图布置测点时应注意下列几点各对图混凝土结合面质量检测示意图理信息公开用工程建设标准全文信息系统和当测点数无法满足统计法判断时可将幅等声学参数与的声学参数比显著低时市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统一般规定检测表面损伤层厚度时被测部位和测点的确定应满足下列要求根据构件的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布置测位测试方法测试时然后将换能器依次耦合在间距为的测点换能器内边缘之间的距离每一测位的测点数不得少于图检测损伤层厚度示意图管理信公开专工程建设标准全文信息系统数据处理及判断求损伤和未损伤混凝土的回归直线方程用各测点的声时值和相应测距值时距如图后分别表示损伤和未损伤混凝土的与用回归分析与的回归直线方程损伤混凝土未损伤混凝土式中中的中中的即图中损伤和未损伤混凝图时距图损伤层厚度应按下式计算式中理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统一般规定埋设超声检测管桩径为时宜埋三根管按等边图的短桩可用硬质管的内径宜为于桩顶表面间距设一个固定点管每间距设一市监督管公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统检测方法现场检测步骤根据桩径大小选择合适频率的换能器和仪器参数一经选录换能器所处深度测点间距宜为采用如图图灌注桩超声测试方法剖面示意图市息公开 工程建设标准全文信息系统数据处理式中测量式中桩身混凝土缺陷可疑点判断方法概率法和当某一测点的一个或多个声学参数被判为异常值时斜率法相邻两点声时差值的乘积曲线根据曲式中结合判断方法绘制相应声学参数管信息开览专工程建设标准全文信息系统根据声速的离差系数可评价灌注桩式中测点数缺陷的性质应根据各声学参数的变化情况及缺陷的位置可按表表桩身完整性评价市场开平面图立面图工程建设标准全文信息系统一般规定本检测方法仅适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝所用钢管的外表面应光洁检测方法所图钢管混凝土检测示意图钢管测试部位画出若干根母线和等间距的环向线线间距宜为场监督管理开 浏览专工程建设标准全文信息系统数据处理与判断应按本规程第和位的声学参数相比较市场监督管理信息公开 浏览专用1-定滑轮 2-螺栓 3-刻度尺 4-支架工程建设标准全文信息系统附录测量空气声速进行声时计量校验测试步骤置在空气中在保持首波幅度一致的条件下读取各间距所对应的声时值同时测量空气的温度测量时应注意下列事项若置于地板或桌面时应在换能器下面垫以海绵或泡沫塑料并保持两个换能换能器悬挂装置示意图测点数应不少于空气声速测量值计算以测距为纵坐标以声时读数为横坐标时矩析方法求出与之间的回归直线方程市场理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统坐标图中直线数测空气声速的时距图空气声速的标准值应按下式计算式中空气声速实测值之间的相对误差应按下式计算市场监督公开 浏览工程建设标准全文信息系统同一水平高度两个换能器内边缘间距先后调节在如分别读取相应声时值能器及其高频电缆所产生的声时初读数用径向振动式换能器在钻孔中进行对测时声时初读数应按下式计算应按下式计算式中用钢管时管时表当采用一只厚度振动式换能器和一只径向振动式换能器进行督理公开浏览专用工程建设标准全文信息系统如图所示设检测距离为在空洞附近无缺陷混凝土中传播的时间平均值为空洞尺寸估算原理图根据查得空洞半径与测距的比值当被测部位只有一对可供测试的表面时只能按空洞位于测距中心考虑式中空洞半径场监督管理信息公开浏览专用工程建设标准全文信息系统市场监督管理信息公开 浏览专用工程建设标准全文信息系统的用词说明如下正面词采用反面词采用严禁正面词采用反面词采用或表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的正面词采用反面词采用可市场监督管理信息公开 浏览专用。
超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程
超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程一、裂缝深度检测1、单面平测法（1）当结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又能源工业大于500mm时，可采用单面平测法。
平测时应在裂缝的初测部位，以不同的测距，按跨缝和不跨缝布置测点（布置测点时应避开钢筋影响）进行检测，其检测步骤为：1）不跨缝的声时测量：将T和R换能器置于裂缝附近同一侧，以两个换能器内边缘间距（l’）等于100、150、200、250mm……分别读取声时值（t i），绘制“时—距”坐标（见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》图5.2.1-1）或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程: li=a+bti,每测点超声波实际传播距离li为: li= l’+ a式中li——第i点的超声波实际传播距离（mm）l’——第i点的R、T换能器内边缘间距（mm）a——“时——距”图中l’轴的截距或回归直线方程的常数项（mm）不跨缝平测的混凝土声速值为：v=（ln’-l1’）/（tn-t1）（km/s）或v=b（km/s）式中ln’、 l1’——第n点和第1点的测距（mm）tn、t1——第n点和第1点读取的声时值（us）b——回归系数2）跨缝的声时测量：（见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000图5.2.1-2）所示，将T、R换能器分别置于以裂缝对称的两侧，l’取100、150、250mm……分别读取声时值t i0，同时观察首波相位的变化。
（2）平测法检测，裂缝深度应按下式计算详见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000式5.2.2-1和5.2.2-2。
（3）裂缝深度的确定方法如下：1）跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻测距的测量值按《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000式5.2.2-1计算h ci值，取此三点h ci的平均值作为该裂缝的深度值（h c）。
2）跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按式5.2.2-1、5.2.2-2计算h ci及其平均值（m hc）。
超声波检测砼缺陷的基本原理_方法和影响因素
建筑材料及制品超声波检测砼缺陷的基本原理、方法和影响因素李乃平1 马 越2(1.陕西省建筑科学研究院710082西安;2.陕西省大荔县建设工程质量安全监督站715100大荔)摘 要:为了进一步推广超声波检测技术的应用,笔者根据 超声法检测砼缺陷技术规程 ,并结合多年的检测实践经验,阐述了超声波检测砼缺陷的基本概念、原理、测试方法和影响因素。
关键词:超声脉冲波;砼缺陷;声时;波幅;频率;耦合状态1 超声波检测砼缺陷的基本概念砼缺陷系指破坏砼的连续性和完整性,并在一定程度上降低砼的强度和耐久性的不密实区、空洞、裂缝或夹杂等。
所谓不密实区,系指砼因漏振、离析或石子架空而形成的蜂窝状、或因缺少水泥而形成的松散状、或受意外损伤而造成的酥松状的区域。
砼缺陷超声波检测比金属超声波探伤复杂,技术难度大。
对于某一确定的金属材料,相对于超声波的波长而言,材料是均质的且声速基本固定。
所以金属材料探伤一般采用高频(1MH z~10MH z)超声脉冲波,并以反射波的特征参数做为判断缺陷的依据。
测试前根据探伤灵敏度要求,仪器首先在标准试件上标定好,然后进行实际探伤,并根据反射波来判定缺陷位置和大小(即主要采用反射法)。
而砼是一种非均质、弹粘塑性的多相材料,它对超声波的吸收、散射衰减较大,其中高频成份更易衰减。
而组成砼的原材料不同,会使砼的声速在相当大的范围内波动,故不可能事先标定或设置一个判断缺陷的标准。
因此,用于砼缺陷检测的超声波,往往一般采用低频(20k H z~250k H z)超声脉冲波,且通过测量它在砼中传播的速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并以这些参数及其相对变化来判断砼的缺陷(即主要采用透射法)。
2 超声波检测砼缺陷基本原理2.1 超声波在遇到尺寸比其波长小的缺陷时会产生绕射,从而使声程增大、传播时间延长。
可根据声时(或声速)的变化判断和计算缺陷的大小。
2.2 超声波在遇到蜂窝、空洞、裂缝等缺陷时,大部分脉冲波会在缺陷界面被散射和反射,到达接收换能器的声波能量(波幅)显著减小,可根据波幅变化判断缺陷的性质和大小。
土木工程检测技术-超声法检测混凝土缺陷
❖ ②管(孔)中斜测：上述构件中，当存在水平缺陷，对测有可能 漏测(比如水平裂缝)，此时可将两个探头取不同高度进行斜测，
探头同步提升。
❖ ③孔中平测：将一对径向振动式探头或者一发双收探头置于 同一个测孔中(声测管不用此法)，测试孔壁周边混凝土状况。 较少采用。
❖ ⑶混合检测：同时采用柱状径向换能器和平面式换能器进行 检测，孔中放径向换能器，侧面布置平面换能器。比较少用。
2）检测依据 ❖ 超声波在混凝土缺陷检测中的应用，主要依据是《超
声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS 21:2000)， 主要应用在：孔洞、疏松等内部缺陷检测、新旧混凝 土结合面质量检测、裂缝深度检测、表面损伤层深度 检测、钢管混凝土质量检测、声波透射法检测混凝土 灌注桩桩身完整性等。
3）基本原则
超声法检测混凝土缺陷
1 混凝土缺陷的特征波形
❖ 声时、幅度、频率等，都是表征混凝土质量的超声参数 ❖ 检测时主要测试参数是声时，原因如下： ❖ 相对幅度、频率而言，混凝土的声速不易受换能器性质、
耦合状态等因素的干扰。 ❖ 超声幅度除了与超声波在混凝土中的衰减有关外，还与
换能器与混凝土测试面之间的耦合状况有关。另外测试 时耦合作用力的细微变化都足以造成首波幅度的大大波 动，而测试人员按压换能器的压力大小在测试过程难以 保证统一。 ❖ 频率则与换能器频率相关，同时存在检测较繁琐等原因， 因此一般不单独将频率作为主要参数。 ❖ 但是，首波幅度、频率与声时综合起来，则称为超声波 的波形，又是判断混凝土质量的主要依据。
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ห้องสมุดไป่ตู้
第*篇 最新混凝土无损检测技术应用新规范
由图!"#看出直线的斜率便是混凝土的声速（!）。则 !$（"%& "’）／（#%&"’）或! 等于回归直线式的系数$。于是可将（!"’）式改 写成：
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该式便是目前国内外广泛用于单面平测法计算裂缝深度的公式。
第!章 超声法检测混凝土缺陷
!"# 概 述
!"#"# 混凝土缺陷超声检测技术的发展 混凝土和钢筋混凝土结构物，有时因施工管理不善或塑使用环境 及自然灾害的影响，其内 部可能存在不密实或空洞，其外部形成蜂窝麻面、裂缝或损伤层 等缺陷。这些缺陷的存在会严重影响结构的承载能力和耐久性，采用 有效方 法 查 明 混 凝 土 缺 陷 的 性 质、 范 围 及 尺 寸， 以 便 进 行 技 术 处 理， 乃是工程建设中一个重要课题。 混凝土缺陷无损检测技术，大体可分为两大类：一类是机械波法， 其中包括超声脉冲波、冲击脉冲波和声发射等；另一类是穿透辐射法， 其中包括 ! 射线、!，射线和中子流等。 罗马尼亚、日本及前苏联等国家，用 ! 射线和射线!检测混凝土 的密实度、空洞、裂缝及预应力构件预留孔洞的灌浆质量。由于射线 的穿透能力有限，尤其对于非匀质的混凝土，其穿透深度受到很大限 制，而且产生射线的设备相当复杂，又需要严格的防护措施，现场应 用很不方便。 超声脉冲波的穿透能力较强，尤其是用于检测混凝土，这一特点 更为突出，而且超声检测 设备简单，操作 较 方 便， 所 以 广 泛 应 用 于 结 构 混 凝 土 缺 陷 检 测。 早在!"年代末#"年代初，加拿大，前西德、英国和美国的学者相继 进行简 单 的 摸 拟 试 验， 当 时 由 于 受 仪 器 灵 敏 度 低， 分 辨 率 差 的 限 制， 加上混凝土缺陷检测的影响因素尚未清楚，因此难以普遍用于工程实 测。自$"年 代 末， 随 着 电 子 技 术 迅 速 发 展， 超 声 仪 器 的 性 能 不 断 改 善，测试技术不断提高，混凝土缺陷的超声检测技术发展很快。检测 仪器由笨重的电子管单示波显示型发展到集成化、数字化和智能化的 多功能型；测量参数由单一的声速发展到声速、波幅和频率等多参数；
!"#"$ 超声波检测混凝土缺陷的基本原理 采用超声脉冲波检测结构混凝土缺陷的基本依据是，利用脉冲波 在技术条件相同（指混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致） 的混凝土中传播的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声学参数的 相对变化，来判定混凝土的缺陷。这些声学参数为什么可以作为判定 混凝土缺陷的依据，是大家比较关心的问题。 因为超声脉冲波传播速度的快慢，与混凝土的密实程度有直接关 系，对于原材料，配合比，龄期及测试距离一定的混凝土来说，声速 高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时，便 破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收 换能器，因此传播的路程增大，测得的声时必然偏长或声速降低。 另外，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，脉冲波在 混凝土中传播时，遇着蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生 反射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快，因此接收
图!"( 平测“时"距”
第二步进行跨缝声时测量。将 &、’ 换能器分别置于以裂缝为中 心的两侧，以!"为#’’、#!’、(’’、……（))），分别读取声时值$()。 该声时值便是脉冲波绕过裂缝末端传播的时间，根据图!"#的的几何原 理，可推算出如下关系式：
式中
*+(%,+(*#+,-( ,+%#(/$,%#(!·$$, *+———即为裂缝深度0； / ———无缺陷处混凝土的声速； $,———脉冲波绕过裂缝传播的时间； -.———无缺陷混凝土的超声传播距离（!）； $———无缺陷混凝土的声时；
推导该式考虑的基本原理：跨缝与不跨缝测试的混凝土声速基本
一致，在同 一 测 距 下， 跨 缝 测 试 的 声 波 绕 过 裂 缝 末 端 形 成 折 线 传 播，
不跨缝测试的声波是沿混凝土表面直线传播到接收换能器，即在裂缝
同一测试部位，各测距计算裂缝深度时，是按同一个混凝土声速来考
虑的，但由于测试误差的影响，各测距不跨缝测得的声速值存在一定
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第(篇 最新混凝土无损检测技术应用新规范
检测范围由单一的大空洞或浅裂缝检测发展到多种性质的缺陷检测； 缺陷的判别由大致定性发展到半定量和定量的程度。不少国家已将超 声脉冲法检测缺陷的内容列入结构混凝土质量检验标准。
在我国!"年代初期。中国科学院水电研究所便进行了超声脉冲波 检测混凝土表面裂缝的尝试，到!"年代中期全国不少单位开展了超声 测缺技术的研究和应用，尤其是#$%!年以来组织了全国性协作组，对 超声测缺技术进行了较系统的研究，并逐步应用于工程实测。#$&’年 至#$&(年期间，水利电力部、建设部先后组织了对超声脉冲法检测混 凝土缺陷科研成果的鉴定，使这项技术进入了实用阶段，#$$"年我国 颁布了《超声法检测混凝土缺陷技术规程》，使该项技术实现规范化。 该规程实施以来，在消除工程隐患、确保工程质量、加快工程进度等 方面取得显著的社会经济效益。根据该规程的实施现状及我国建设工 程质量控制和检验的实际需要，#$$&年!#$$$年对该规程进行了修订 和补充，并由中国工程建设标准化协会批准为《超声法检测混凝土缺 陷技术规程》)*)+’#：’"""。修订后的规程吸收了国内外超声检测设 备最新成果和检测技术最新经验，使其适应范围更宽，检测精度更高， 可操作性更好，更有利于超声检测技术的推广应用。
!"# 混凝土裂缝深度检测
混凝土出现裂缝十分普遍，不少钢筋混凝土结构的破坏都是从裂 缝开始的。因此，必须重视混凝土裂缝检查、分析与处理。混凝土除 了荷载作用造成的裂缝外，更多的是混凝土收缩和温度变形导致开裂， 还有地基不均匀沉 降 引 起 的 ! 昆 凝 土 裂 缝。 不 管 何 种 原 因 引 起 的 混 凝 土裂缝，一般都需要进行观察、描绘、测量和分析，并根据裂缝性质、 原因、尺寸及对结构危害情况作适当处理。其中裂缝分布、走向、长 度、宽度等外观特征容易检查和测量，而裂缝深度以及是否在结构或 构件截面上贯穿，无法用简单方法检查，只能采用无破损或局部破损 的方法进行检测。过去传统方法多用注入渗透性较强的带色液体，再 局部凿开观测，也有用跨缝钻取芯样进行裂缝深度观测。这些传统方 法既费事又对混凝土造成局部破坏，而且检测的裂缝深度很有限。采 用超声脉冲法检测混凝土裂缝深度，既方便省事，又不受裂缝深度限 制，而且可以进行重复检测，以便观查裂缝发展情况。
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第$篇 最新混凝土无损检测技术应用新规范
信号的波幅明显降低，频率明显减小或者频率谱中高频成分明显减少。 再者经缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在 声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。
根据上述原理，可以利用混凝土声学参数测量值和相对变化综合 分析、判别其缺陷的位置和范围，或者估算缺陷的尺寸。
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第+篇 最新混凝土无损检测技术应用新规范
能器） 厚度振动式换能器置于结构表面，径向振动式换能器置于钻孔中
进行对测和斜测。
!"#"$ 超声法检测混凝土缺陷的主要影响因素 超声法检测混凝土缺陷，同超声法检测混凝土强度一样，也受许 多因素的影响。在工程检测中如不采取适当措施，尽量避免或减小其 影响，必然给测试结果带来很大误差。试验和实践表明，影响超声测 缺的主要因素大致有以下几种： !"耦合状态的影响 由于脉冲波接收信号的波幅值，对混凝土缺陷反映最敏感，所以 测得的波幅值（!"）是否可靠，将直接影响混凝土缺陷检测结果的准 确性和可靠性。对于测距一定的混凝土，测试面的平整程度和耦合剂 的厚薄，是影!向波幅测值的主要原因，如果测试面凹凸不平或粘附 泥砂，便保证不了换能器整个辐射面与混凝土测试面的接触，发射和 接收换能器与测试面之间只能通过局部接触点传递脉冲波，使其大部 分声能被损耗，造成波幅降低。另外，如果作用在换能器上的压力不 均恒，使其耦合层半边厚半边薄或者时厚时薄，耦合状态不一致造成 波幅不稳定。这些原因都使测试结果不能反映混凝土的真实情况，使 波幅测值失去可比性。因此，要求超声测试必须具备良好的耦合状态。 #"钢筋的影响 由于脉冲波在钢筋中的传播速度比混凝土中的传播速度快，在发 射和接收换能器的连线上或其附近存在主钢筋时，必然影响混凝土声 速测量值，其影响程度取决于钢筋相对于测试方向的位置及钢筋的数 量和直径。不少研究者的试验结果表明，当钢筋轴线垂直于超声测试 方向，其影响程度取决于接收波通过各钢筋声程之和#$ 与测试距离# 之比，对于声速%!$%&&’(／)的混凝土来说，#$"!／!#时，钢筋对混 凝土声速的影响较小，一般为!*"+*。当钢筋轴线平行于超声测试 方向，对混凝土声速测值的影响较大。为避免其影响，必须使发射和 接收换能器的连线离开钢筋一定距离或与钢筋轴线形成一定夹角。 +"水分的影响 由于水的声速和声阻抗率比空气的声速和声阻抗率大许多倍，如果混
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第0篇 最新混凝土无损检测技术应用新规范
图!"# 单面平测裂缝
$———待求的回归系数。 !"%!&#$
每一个测点的超声实际传播距离!%!"& % ，考虑“%”是因为 声时读取过程存在一个与对测法不完全一样的声时初读数$’。及首波 信号的传播距离并非是 &、’ 换能器内边缘的距离，也不等于 &、’ 换能器的中心距离，所以“%”是一个$’。和声程的综合修正值。