混凝土超声波检测实验
超声波法检测混凝土试验报告
哈尔滨工程大学实验报告实验名称:超声波法检测混凝土实验班级:212学号:05姓名:纪强合作者:黄昊、张艳慧成绩:____________________________指导教师:梁晓羽实验室名称:工程测试与检测技术实验室目录一.试验目的二.试验仪器和设备三.原理及试验装置四.试验步骤五.试验数据记录表格六.注意事项七.试验结果分析八.问题讨论一.试验目的检测混凝土裂缝宽度,检测裂缝尺寸从而确定混凝土结构安全性。
对混凝土裂缝超声检测进行实验研究,对预先设置在混凝土试件中的裂缝进行超声检测,将得到的检测数据与相应的理论值进行对比分析,讨论裂缝超声检测中存在的问题,对裂缝的检测方法提出建议。
二.试验仪器和设备GTJ—F800 混凝土裂缝综合检测仪器,8500~11000RMB。
三.原理及试验装置混凝土裂缝宽度检测试验原理:通过摄像头拍摄裂缝图像并放大显示在显示屏上,然后对裂缝图像进行图像处理和识别,执行特定的算法程序自动判读出裂缝宽度,仪器采用新型高精度、高灵敏度的光电转换器件进行图像采集,利用DSP 系统实现图像分析与处理,通过特征提取与优化算法自动判读裂缝宽度,同时在液晶屏上实时显示裂缝图像和裂缝宽度的测试结果。
裂缝深度检测试验原理:超声波在不同介质中传播时,将发生反射、折射、绕射和衰减等现象,表现为接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形和频率发生相应变化,对这些变化分析处理就可以判定结构内部裂缝的深度。
图中, H为试件高度;h为构造裂缝度 ;L1为射换能器距构造裂缝的水平距离;L2 为接收换能器距构造裂缝的水平距离。
四.试验步骤制作带裂缝混凝土试件:该试件长0·6m,宽0·5m,高0·4m,混凝土强度C25,采用石子粒径30mm左右,裂缝深度90~100mm,缝宽 0~10mm。
2.布置测点:缝宽测量时,可以在试件的不同面上选择不同的测点,避免重复;缝深测量时,以两个探头间距为50mm,100mm,150mm,200mm布置测点,且左右两测点与裂缝的距离相等。
高强混凝土强度超声波检测技术规程
高强混凝土强度超声波检测技术规程一、前言高强混凝土是一种重要的建筑材料,广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域。
为了确保高强混凝土的质量,需要对其进行强度检测。
超声波检测技术是一种常用的高强混凝土强度检测方法,本文将详细介绍高强混凝土强度超声波检测技术规程。
二、试验原理高强混凝土强度超声波检测技术是利用超声波在材料中传播的特性,通过测量超声波在材料中传播的速度和幅度来间接推算出材料的强度。
具体来说,当超声波穿过高强混凝土时,会受到混凝土中各种因素的影响,如水泥石的含量、骨料的种类和粒度、孔隙率等。
这些因素会影响超声波在混凝土中的传播速度和幅度,进而反映出混凝土的强度。
三、试验设备1. 超声波探头:负责发射和接收超声波信号,常用的有直接接触式探头和空气耦合式探头。
2. 超声波仪器:负责控制超声波探头发射和接收信号,并对信号进行处理和分析。
3. 计算机:负责存储和分析超声波信号,并输出检测结果。
4. 校准块:用于校准超声波探头和仪器的精度和准确性。
5. 混凝土试件:包括立方体、圆柱体等不同形状和尺寸的试件,应符合相关标准规定。
四、试验步骤1. 准备工作(1)确定试件的形状和尺寸,并在混凝土浇筑前进行标记。
(2)根据试件的形状和尺寸选择合适的超声波探头和仪器。
(3)根据试件的强度等级和检测要求,确定超声波探头的频率和工作模式。
(4)对超声波探头和仪器进行校准,并记录校准结果。
2. 试件制作(1)根据标准规定,制作混凝土试件。
(2)在试件上进行标记,标记位置应与试件的中心轴线对称。
(3)保持试件湿润,避免试件表面出现过多的气泡和裂缝。
3. 试验操作(1)将超声波探头紧贴试件表面,并保持稳定。
(2)根据仪器要求,选择合适的工作模式和频率,发射超声波信号。
(3)记录超声波信号的传播时间和幅度,并存储在计算机中。
(4)重复以上操作,对同一试件进行多次测量,并计算出平均值。
4. 数据处理(1)根据试件的形状和尺寸,计算出试件的截面积和长度。
超声回弹综合法检测混凝土强度
超声回弹综合法检测混凝土强度实验指导书一、实验原理:超声法测强原理,混凝土声速(v)一般在4000-5000km/s之间变化。
混凝土强度(f)与声速(v)之间有较好的相关性。
混凝土强度越高,其声速也越快。
当知道f-v之间的关系曲线后,测出结构物混凝土的声速就可以推算结构物混凝土的强度。
二、检测标准检测标准:CECS 02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》三、检测仪器介绍及使用回弹仪:采用ZC3-A型中型回弹仪,其冲击动能为2.207J。
回弹仪使用:回弹仪使用前应在钢砧上进行率定,率定值达到80±2时方可使用。
检测时,回弹仪的轴线应垂直于测试面,缓慢均匀施压,待弹击杆反弹后测读回弹值。
超声波检测仪:采用NM-4A非金属超声检测分析仪,它是一种利用超声波特性对非金属材料和构件进行无损检测的智能化仪器,集超声波发射、双通道同步接受、数字信号高速采集、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身。
在功能完善的软件支持下,充分发挥计算机的运算、分析与控制功能,使之成为集发射激励、信号接受、数据采集、自动检测、结果分析、显示打印、数据输入输出于一体的高智能化仪器。
此外,还可以生成标准的数据文件,进入PC机中,由Windows平台下的分析处理软件进行后期处理。
超声波检测仪使用:(1)连接换能器,在仪器发射口与接收口1连接发射、接收换能器。
(2)连接电源,用交流电源或直流电池供电。
(3)通电,按下主机开关,电源指示灯显示绿色,几秒钟后,屏幕显示系统主界面。
(4)现场声参量检测,由主界面选择检测按钮进入超声,所示分别是单通道和双通道测试时的界面。
(5)参数设置,在超声检测界面下,按参数按钮就会弹出参数设置对话框,进行参数设置。
每次开机后系统都会自动将这些参数重置为较为常用的默认值。
(6)调零,在检测界面下按调零按钮就会弹出调零操作窗口,每次进行现场测试开始前或更换测试导线及传感器后都应进行调零操作。
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。
声波透射法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过声波透射法,对混凝土结构进行无损检测,分析其内部缺陷的位置、大小和性质,验证声波透射法在混凝土结构无损检测中的应用效果。
二、实验原理声波透射法是一种利用超声波在混凝土中传播的声学参数变化来检测混凝土内部缺陷的方法。
当超声波在混凝土中传播时,遇到缺陷(如裂缝、孔洞等)时,会发生透射、反射和散射现象。
通过分析超声波的传播时间、波幅、频率等参数的变化,可以判断混凝土内部的缺陷情况。
三、实验材料与设备1. 实验材料:混凝土试块(尺寸为100mm×100mm×100mm)。
2. 实验设备:- 超声波检测仪- 发射换能器- 接收换能器- 测量尺- 计算机及数据处理软件四、实验步骤1. 准备实验材料:将混凝土试块切割成100mm×100mm×100mm的标准尺寸。
2. 安装声测管:在混凝土试块的两个相对侧面各安装一个声测管,声测管内插入发射换能器和接收换能器。
3. 发射与接收超声波:开启超声波检测仪,将发射换能器置于声测管内,向混凝土试块发射超声波;同时,将接收换能器置于另一声测管内,接收反射回来的超声波。
4. 测量声学参数:记录超声波的传播时间、波幅和频率等参数。
5. 数据处理与分析:将实验数据输入计算机,利用数据处理软件进行分析,得出混凝土内部缺陷的位置、大小和性质。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 混凝土试块内部存在一个直径约为10mm的孔洞,位于试块中心。
- 通过声波透射法检测,发现孔洞处的声波传播时间延长,波幅减小,频率降低。
2. 结果分析:- 孔洞处的声波传播时间延长,说明超声波在孔洞处发生了散射和绕射,导致传播路径变长。
- 波幅减小和频率降低,说明孔洞处的声波能量发生了衰减。
- 根据声学参数的变化,可以判断出孔洞的位置、大小和性质。
六、实验结论1. 声波透射法在混凝土结构无损检测中具有可行性,可以有效地检测混凝土内部的缺陷。
实验2:超声法检测混凝土内部空洞
超声法检测混凝土内部空洞和浅裂缝深度(一)目的要求(1)掌握超声法检测混凝土不密实区和空洞的基本原理和方法。
(二)基本原理采用超声波检测混凝土结构缺陷的基本原理是,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。
由于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。
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。
根据以上原理,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。
(三)检测设备及材料(1)CTS-25非金属超声波检测仪;(2)内部有空洞的混凝土构件一块;(3)耦合剂(黄油或凡士林)、卷尺、钢直尺等。
(四)超声法检测混凝土内部空洞1.超声法检测混凝土内部空洞的基本方法(1)采用平面对测法进行混凝土内部空洞的检测。
(2)结构被测部位应具有两对平行表面,在两对平行表面被测部位分别画出网格,并逐点编号。
图1-1-19 平面对测法换能器布置示意图(3)表面处理。
超声测点处表面必须平整、干净。
对于不符合测试条件的需要进行打磨等必要的处理。
(4)分别在两对互相平行的表面上定出相对应测点的位置,可采用一对厚度振动式换能器,然后将T、R换能器分别涂上藕合剂后置于对应测点上,逐点读取相应的声时、波幅、频率和测距。
2.数据处理及判定由于混凝土本身的不均匀性即使是没有缺陷的混凝土,测得的声时、波幅等声学参数值也会在一定范围波动,更何况混凝土的原材料品种、用量及混凝土的湿度和测距等因素都不同程度的影响着声学参数值。
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。
混凝土与钢筋的超声波检测技术研究
混凝土与钢筋的超声波检测技术研究一、背景介绍混凝土与钢筋的超声波检测技术是一种非破坏性检测技术,它可以通过超声波的传播特性来判断混凝土和钢筋的质量状况,对于建筑结构的安全评估和维护保养具有重要的意义。
二、超声波检测的原理超声波检测是利用超声波在物质中传播的特性来检测物质的内部结构和缺陷。
当超声波在物质中传播时,会受到物质的密度、弹性模量、声速等因素的影响,这些因素对超声波传播速度的影响是可以测量的。
因此,通过测量超声波的传播速度和衰减情况,可以判断物质的内部结构和缺陷情况。
三、混凝土超声波检测技术混凝土是一种复杂的多相材料,它由水泥、砂、石料等组成,其内部存在着许多缺陷,如毛细孔、裂缝、空鼓等,这些缺陷会影响混凝土的力学性能和耐久性。
超声波检测技术能够检测混凝土的内部缺陷,通过测量超声波的传播速度和衰减情况来判断混凝土的质量状况。
混凝土超声波检测技术有两种方法:传统的接触式超声波检测和无损式超声波检测。
传统的接触式超声波检测需要将超声波探头放置在混凝土表面上进行检测,但这种方法有一定的局限性,如不能检测深部缺陷,对于大面积的检测工作也不方便。
而无损式超声波检测则是利用空气耦合技术,将超声波传感器放置在混凝土表面上,通过空气的传导来进行检测。
无损式超声波检测既能够检测深部缺陷,又能够对大面积的混凝土结构进行检测。
四、钢筋超声波检测技术钢筋是建筑结构中的重要组成部分,其质量状况对于建筑结构的安全具有重要的影响。
超声波检测技术能够检测钢筋的内部缺陷和质量状况,通过测量超声波的传播速度和衰减情况来判断钢筋的质量状况。
钢筋超声波检测技术主要有两种方法:接触式超声波检测和无损式超声波检测。
接触式超声波检测需要将超声波探头贴在钢筋表面上进行检测,但这种方法对于复杂结构的钢筋检测工作不太方便。
而无损式超声波检测则是通过空气耦合技术,将超声波传感器放置在钢筋表面上,通过空气的传导来进行检测。
五、应用实例混凝土与钢筋的超声波检测技术在建筑结构的安全评估和维护保养中得到了广泛的应用。
混凝土结构的超声波检测技术规程
混凝土结构的超声波检测技术规程一、前言混凝土结构在建筑工程中起到了至关重要的作用,然而由于其特殊的材料性质和施工过程,混凝土结构很容易在使用中出现损坏和龟裂等问题。
超声波检测技术作为一种非破坏性检测方法,已经广泛应用于混凝土结构的检测中。
本文将详细介绍混凝土结构超声波检测技术的规程。
二、检测设备1. 超声波探头:用于发射和接收超声波信号。
2. 控制仪器:用于控制超声波探头的发射和接收。
3. 计算机:用于数据采集和处理。
三、检测方法1. 检测位置的确定:根据建筑结构的不同部位和结构形式,确定检测位置。
2. 检测前的准备工作:将超声波探头固定在检测位置上,并根据需要进行标记。
3. 检测方法:将探头放置在混凝土结构表面,并发射超声波信号,根据信号的反射情况判断混凝土结构的质量和损伤程度。
4. 检测数据的记录:将检测数据记录在计算机中,进行数据分析和处理。
四、检测参数1. 超声波频率:根据混凝土结构的不同材质和厚度,选择合适的超声波频率。
2. 发射和接收的距离:根据检测位置和混凝土结构的特点,选择合适的发射和接收距离。
3. 检测速度:根据混凝土结构的大小和检测要求,选择合适的检测速度。
4. 检测灵敏度:根据混凝土结构的损伤程度和检测要求,选择合适的检测灵敏度。
五、检测结果的判定1. 超声波图像:根据超声波信号的反射情况,判断混凝土结构的质量和损伤程度。
2. 检测报告:将检测结果记录在检测报告中,并进行数据分析和处理。
六、检测范围1. 混凝土结构的质量检测。
2. 混凝土结构的损伤检测。
3. 混凝土结构的龟裂检测。
七、检测标准1. GB/T 50315-2010《混凝土结构工程验收规范》。
2. GB/T 50367-2006《混凝土结构非破坏性检测技术规程》。
八、检测注意事项1. 检测前应进行必要的安全措施,确保检测人员和设备的安全。
2. 检测时应注意探头的位置和角度,确保检测结果的准确性。
3. 检测过程中应注意探头与混凝土结构的接触情况,确保信号传输的畅通。
混凝土结构超声波检测技术规程
混凝土结构超声波检测技术规程一、概述混凝土结构超声波检测技术是一种无损检测手段,可以对混凝土结构进行质量评估和缺陷检测。
本技术规程旨在规范混凝土结构超声波检测的操作流程、设备选择、数据分析等方面的要求,以确保检测结果的准确性和可靠性。
二、设备选择1. 超声波探头:应选择频率在50kHz到1MHz之间的探头,根据检测部位和混凝土厚度选择不同尺寸的探头;2. 超声波仪器:应选择具有高精度、高分辨率、高灵敏度、多功能、易于操作的超声波检测仪器;3. 计算机:应选择性能稳定、处理速度快、存储容量大的计算机,以便进行数据分析和处理。
三、操作流程1. 检测前准备:检测前应对被检测部位进行清理和处理,确保探头能够贴合混凝土表面,并且消除干扰信号的影响;2. 超声波探头的安装:根据被检测结构的形状和大小选择合适的探头,将探头固定在被检测部位上;3. 超声波信号的发射和接收:调节超声波探头的发射和接收参数,发射超声波信号,接收回波信号;4. 数据记录和分析:将接收到的信号记录下来,并进行数据分析和处理,得出检测结论;5. 报告编写:编写检测报告,记录检测结果和数据,并给出相应的建议和修复措施。
四、数据分析1. 超声波波速测定:通过超声波检测仪器测定超声波在混凝土中的传播速度,计算混凝土弹性模量、泊松比等参数;2. 缺陷检测:根据超声波反射信号的强度、幅值、时差等参数,判断混凝土中是否存在裂缝、空洞、松散区等缺陷;3. 混凝土质量评估:根据混凝土弹性模量、泊松比等参数,综合分析混凝土的质量状况。
五、注意事项1. 操作人员应具有相关技术知识和经验,遵守操作规程,严格按照操作流程进行检测;2. 操作人员应对设备进行定期检查和维护,确保设备的正常运行;3. 操作人员应注意安全,避免超声波辐射对人体造成伤害;4. 在检测结果分析和判断时,应综合考虑多方面因素,避免单一因素导致结论偏差。
六、结论本技术规程对混凝土结构超声波检测的操作流程、设备选择、数据分析等方面进行了详细规定,应用于混凝土结构的质量评估和缺陷检测,可以提高检测结果的准确性和可靠性,为混凝土结构的安全运行提供有力保障。
超声回弹综合法检测混凝土强度
超声回弹综合法检测混凝土强度实验指导书一、实验原理:超声法测强原理,混凝土声速(v)—般在4000-5000km/s之间变化。
混凝土强度(f)与声速(v)之间有较好的相关性。
混凝土强度越高,其声速也越快。
当知道f-v之间的关系曲线后,测出结构物混凝土的声速就可以推算结构物混凝土的强度。
二、检测标准检测标准:CECS02:2005《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》三、检测仪器介绍及使用回弹仪:采用ZC3-A型中型回弹仪,其冲击动能为2.207J。
回弹仪使用:回弹仪使用前应在钢砧上进行率定,率定值达到80±2时方可使用。
检测时,回弹仪的轴线应垂直于测试面,缓慢均匀施压,待弹击杆反弹后测读回弹值。
超声波检测仪:采用NM-4A非金属超声检测分析仪,它是一种利用超声波特性对非金属材料和构件进行无损检测的智能化仪器,集超声波发射、双通道同步接受、数字信号高速采集、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身。
在功能完善的软件支持下,充分发挥计算机的运算、分析与控制功能,使之成为集发射激励、信号接受、数据采集、自动检测、结果分析、显示打印、数据输入输出于一体的高智能化仪器。
此外,还可以生成标准的数据文件,进入PC机中,由Windows平台下的分析处理软件进行后期处理。
超声波检测仪使用:(1)连接换能器,在仪器发射口与接收口1连接发射、接收换能器。
(2)连接电源,用交流电源或直流电池供电。
(3)通电,按下主机开关,电源指示灯显示绿色,几秒钟后,屏幕显示系统主界面。
(4)现场声参量检测,由主界面选择检测按钮进入超声,所示分别是单通道和双通道测试时的界面。
(5)参数设置,在超声检测界面下,按参数按钮就会弹出参数设置对话框,进行参数设置。
每次开机后系统都会自动将这些参数重置为较为常用的默认值。
(6)调零,在检测界面下按调零按钮就会弹出调零操作窗口,每次进行现场测试开始前或更换测试导线及传感器后都应进行调零操作。
混凝土灌注桩超声波检测实验教案
混凝土灌注桩超声波检测实验一、实验目的及要求1、学习超声波声测仪的使用。
2、学习混凝土灌注桩超声波检测的方法,检测混凝土灌注桩的质量,找出基桩的缺陷,判断基桩完整性情况。
二、实验仪器设备1、超声波多跨孔声测仪2、编码器、换能器三、实验内容1、内容提要在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道,作为超声发射和接收换能器的通道。
检测时探头分别在两个管子中同步移动,沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,并根据实测声学参数的变化规律分析每个断面上混凝土的质量。
2、原理及方法当混凝土无缺陷时,超声波在其中正常传播。
但当换能器正对着缺陷时,情况就不一样了,由于缺陷的存在,混凝土连续性中断,缺陷区与混凝土之间成为界面(空气与混凝土)。
在这界面上,超声波传播情况发生变化,发生反射、散射与绕射。
超声波经过缺陷后接收波声学参数将发生变化。
填空气或水汽。
由于混凝土与空气的特性阻抗相差悬殊,界面的声能反射系数近于1.因此超声波难于通过混凝土/空气界面。
但但由于低频超声波漫射的特点。
声波又将沿缺陷边缘配料错误形成的低密实性区)。
由于这些部位的材料的声速比正常混凝土小,也会使这些部位测点的声时增大,在这种情况下,超声波分两条路径传播:一是直接穿过低声速材料当超声波通过混凝土内部缺陷时,由于混凝土的连续性已被破坏,使声波的传播路径复杂化,直达波,绕射波等各类波相继到达接收换能器,它们各有不同的频率和相位。
这些波的叠加有时会造成波形的畸变。
四、实验步骤和过程(一)准备工作1、疏通预埋的声测管,在预埋声测管中灌满清水;2、记录好桩号,并对四根声测管按顺时针方向进行编号,如四个声测管分别编号为1,2,3,4。
正确量取声测管之间的间距(即12、13、14、23、24、34距离)。
此时管间距指的是两声测管外壁到另一声测管外壁的距离,即穿透混凝土的净距离;3、将三个换能器分别小心放入1、2、3、4管中,直到四只换能器轻触管底,记录下放的长度(为了对换能器的连线有很好的保护,最好在声测管的管口分别放一只孔口滑轮)注:一定要注意四只换能器放下的深度是否相等,如不相等,则应进行调整,务必保证四只换能器处于同一水平面上。
超声波法检测混凝土缺陷的实验分析
超声波法检测混凝土缺陷的实验分析胡宏彪【摘要】为了提高使用超声波法检测混凝土内部缺陷的准确性,开展了对存在已知缺陷区的普通混凝土和钢纤维混凝土试块进行超声波检测实验。
检测区域包括缺陷区和非缺陷区。
通过对测得的波速、首波波幅、频率、波形等参数的对比分析,得出超声波在混凝土中传播时,其参数变化规律,并对其变化的机理进行了分析。
结果表明,必须综合运用波速,首波波幅、频率、波形等各种参数进行分析,才能提高超声波法在混凝土缺陷检测中的准确性。
%In order to improve the accuracy of detecting inner defects of concrete by ultrasonic, this paper conduct ultrasonic testing experiments on normal concrete and steel fiber reinforced concrete blocks with known defects.Detection regions include defective areas and indefective are-as.Through contrastive analysis on measured parameters including wave velocity,head waveamplitude,frequency and waveform,this paper obtains parameter changing rules while ultrason-ic transmits in concrete and analyzes the change mechanisms.Results show that only through conducting the analysis with comprehensive application of various parameters including wave ve-locity,head wave amplitude,frequency and waveform,can we improve the accuracy of detecting defects of concrete by ultrasonic.【期刊名称】《江苏建筑职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P17-20)【关键词】超声波;混凝土缺陷;弹性模量;对测法;能量衰减【作者】胡宏彪【作者单位】江苏建筑职业技术学院建筑工程管理学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TU746.2混凝土是当前建筑结构的主要材料,其组成机理特殊,材料内部结构复杂,经常会在结构内部出现各种缺陷,影响建筑物的安全和使用寿命.所以,有必要寻找出一种检测手段,能快速、准确地发现混凝土中存在的缺陷,及时对建筑物的安全进行评价,并为处理病险工程提供科学依据.超声波法就是为了这个目的发展起来的检测方法之一,为了更好地利用这一检测手段,本文结合对混凝土试块的超声波检测实验,探讨了超声波在混凝土中传播的特性及机理,找出可用于检测混凝土缺陷的多种超声波参数,有助于更全面更深入地在混凝土无损检测中利用超声波.混凝土是由水泥、砂石、水等材料混合凝结而成,在施工、凝结、使用的过程中会产生一些缺陷.根据混凝土缺陷的特征和尺寸,可以将其分为宏观缺陷、细观缺陷和微观缺陷.宏观缺陷如蜂窝、孔洞、不密实区等.细观缺陷是指混凝土材料由于沁水、干缩和温湿度变化引起骨料和水泥浆之间的细小裂纹、孔隙等.微观缺陷是指混凝土在凝结过程中由于水泥浆硬化干缩和水分蒸发形成的微观裂缝与微孔等.一般认为,微观和细观缺陷是材料形成过程中的必然产物,是混凝土的固有缺陷[1].而宏观缺陷在结构受力时,将导致应力集中而首先破坏[2].所以,本文所说混凝土缺陷,是指混凝土的宏观缺陷.利用超声波检测混凝土缺陷,常用的参数有波速、波幅、频率、波形等.波速与混凝土弹性有关.一般说来,弹性模量越高,波速越高.在各向同性介质中,它是一个确定的数值[3].波幅通常是指首波波幅,其大小反映了超声波能量在混凝土中的衰减情况.而超声波能量的衰减又反映了混凝土粘塑性能[4].频率是由多种成分组成的复频波,在混凝土内部传播时,受到混凝土的吸收及各种界面的反射、散射,造成部分脉冲波被衰减掉.最后接收到的幅值最大的频率称为主频[5],其绝对值大小与混凝土性质有关.波形可以反映出传播过来的波是否经过干涉、叠加等作用,通常的波形分析多使用集中于前部的不受其他影响的直达纵波.当混凝土内部出现缺陷时,其弹性模量、粘塑性能、密实度等都与正常部位不同,会改变超声波的各种参数[6],通过对比,就可以发现混凝土内部缺陷.实验采用的仪器是北京智博联科技有限公司生产的ZBL-U520非金属超声检测仪.本实验采用的水泥是南京生产的普通32.5级,骨料的最大粒径为20 mm,混凝土的配比是:水泥为423,黄沙为605,碎石为1176,水为224,水灰比为0.53,混凝土设计强度为C30.混凝土试块尺寸为500 mm×300 mm× 300 mm,1块为普通混凝土,另1块为钢纤维混凝土.钢纤维混凝土的钢纤维掺量为100,两块试块中都设有缺陷区.缺陷区的设置方法为:先在木质模板底部浇注厚度为50 mm的混凝土,然后在离木质模板左右两侧各距150 mm,前后两侧各距75 mm的区域内,放入4个体积为200 mm×150 mm×50 mm塑料泡沫袋,最后在上面浇注厚度为50 mm的混凝土,如图1所示.采用立模、振捣成型,构件置于室外自然养护.本实验采用平面对测法,试块测点布置如图2所示.通过对测得的数据进行整理,可以得到超声波在混凝土中有无缺陷时其参数变化情况.结合对其机理的分析,找出适用于混凝土缺陷检测的参数.4.1 波速对比及分析表1,表2为混凝土中缺陷区与非缺陷区波速对比.从上述表中可以看出,缺陷区的平均波速要明显小于非缺陷区.其机理为当混凝土中存在缺陷区时,如缺陷为杂质或空洞,由于此处的声阻抗与混凝土相差较大,所以超声波将在两者界面处产生严重的折射、反射以及绕射等现象,传播距离加大,声时加大,造成波速降低[7].且非缺陷区的最低波速都大于缺陷区的最高波速,两个区域的数值没有重合区间,说明使用该参数来判别混凝土中的缺陷不易发生误判,且该参数直观易得,所以可以作为缺陷检测时的首要判别参数.至于试验中缺陷区的数据离散性较大,这主要是因为混凝土浇注时的挤压作用,设置的缺陷区内混入一定量的混凝土,试块中缺陷区的密实度不一致造成的.但是,值得注意的是在缺陷区边缘的波速值非常接近非缺陷区的波速值,如表1中的缺陷区最高值为3.641,非缺陷区的最低值为3.659,很接近.这两点值分别为对测面1的002-04、002-03点,正好为缺陷区的边界处的点.这样在实际检测时,由于缺陷区与非缺陷区的临界波速值难以确定,就会存在难以准确判定缺陷区边界的问题.4.2 首波幅度对比及分析表3、表4为普通混凝土、钢纤维混凝土缺陷区与非缺陷区的首波波幅对比.从表中可以看出,不论是普通混凝土还是钢纤维混凝土,缺陷区的平均波幅明显小于非缺陷区的平均波幅,其机理为当混凝土中存在孔洞时,由于会产生严重的反射、折射现象,使声波互相干涉与叠加,声能产生衰减,降低声波的能量.所以,首波幅度也会有较大降低.但首波幅度受到如换能器耦合情况等因素影响较大,从上表中可以看到数据离散性较大,非缺陷区和缺陷区的数值重合区间较大,所以应用首波幅度判别时,可能会存在较大的误判.4.3 主频对比及分析下面是普通混凝土对测面1的001-01、002-05、003-02点的幅值谱,如图3、图4、图5所示.从图2点位可知,001-01点和003-02点为非缺陷区,002-05点为缺陷区.从图3、4、5中可以看出,001 01点主频为47.61,002 05点主频为49.44,003-02点主频为49.44,都比发射换能器的主频(50)有所降低.高频部分幅值都很低,有些出现多峰值现象,如图3,图4.实验发现,使用主频值进行缺陷判断的效果不理想,缺陷区与非缺陷区没有区分度.如非缺陷区001-01点主频值反而低于缺陷区的002-05点,与正常规律相反.其原因应是主频值与波衰减的关系比较密切,而波衰减与传播路线上石子、气孔、裂缝的数量与尺寸有很大的关系.因为,主频值对混凝土材料内部因素很敏感,造成主频值的变化规律不明显.但却发现可以根据多峰值现象来判断混凝土缺陷,如001-01点虽为非缺陷区,由于处于试块上部角处,在混凝土成形时该处易于离析,内部产生裂缝或空洞,出现新振源,形成多峰值.作为对比,图4为缺陷区的幅值谱图,可见在缺陷区,多峰值现象很严重.图5为混凝土成形质量较好测点的幅值谱图,可见该图主频为单峰,说明该处混凝土拌和均匀,离析现象少.4.4 波形对比及分析普通混凝土对测面1的002-04点、002-05点的波形图,如图6所示.002-04和002-05点虽然都为缺陷区,但002 -04点由于混凝土挤压作用,造成实际此点混凝土密实度不差.从图中可以看出,002-04点波形起波前无杂波,波形光滑稳定,表明混凝土质量良好. 002-05点波形开始时有杂波,波形出现畸变,表明混凝土内部有缺陷.说明根据波形可以直观判断混凝土是否存在缺陷.其原理是当超声波通过缺陷区时,部分超声波因绕射或多次反射而产生路径和相位的变化,不同路径和相位的超声波叠加后,造成接受信号波形畸变.所以根据波速与波形的综合比较,可以确定实际此处缺陷区的边界应在002 04点和002-05点之间.通过理论分析与实验验证,可以得出如下结论:1)波速可以作为混凝土缺陷检测的首要指标,效果较好,但无法准确确定缺陷区边界位置.2)首波波幅离散性大,无法作为判断混凝土缺陷的主要指标.3)检测混凝土缺失应使用低频超声波,主频值无法作为判断缺陷的主要指标,但幅值谱的峰值是单峰还是多峰可以判断混凝土内部均匀性.4)由波形形状可以反映出混凝土中是否存在缺陷.可见,超声波的波速、首波波幅、频率、波形等参数都可以反映出混凝土的内部质量,但是某些因素会影响检测效果.所以,应综合利用上述参数来判定混凝土缺陷,提高检测的准确性.本文建议以波速为主,配合频率峰值数量及波形来判断混凝土缺陷,特别在判断缺陷区的边界时,用这种方法综合确定效果较佳.【相关文献】[1] 丁道红,章青.混凝土缺陷研究综述[J].混凝土,2009 (10):16 18.[2] 孙超,陈钱,庄东,等.大尺寸混凝土试样动态参数的试验研究[J].应用力学学报,2012,29(5):581 584.[3] 张志泰,邱平.超声波在混凝土质量检测中的应用[M].北京:化学工业出版社,2006.[4] 朱自强,喻波,密士文,等.超声波在混凝土中的衰减特征[J].中南大学学报:自然科学版,2014,45(11): 3900-3907.[5] 中国工程建设标准化委员会.CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2000.[6] 徐莹,徐宏武.探地雷达和超声波法在混凝土结构检测中的应用[J].土木工程与管理学报,2012,29(1):97 -101.[7] 申永利,孙永波.基于超声波CT技术的混凝土内部缺陷探测[J].工程地球物理学报,2013,10(4):560-565.。
混凝土中超声波检测技术规程
混凝土中超声波检测技术规程一、前言混凝土是建筑结构中常用的材料之一,其强度和质量对建筑的安全和持久性至关重要。
超声波检测技术是一种非破坏性检测方法,可以评估混凝土的质量、强度和损伤情况。
本技术规程旨在提供混凝土中超声波检测的具体方法和步骤。
二、设备1. 超声波检测仪:具有高频率(至少50kHz)、高分辨率和高精度的超声波检测仪。
2. 传感器:选择合适的传感器,根据需要选择不同的频率和尺寸。
3. 计算机:安装超声波检测仪的软件,用于数据处理和分析。
三、检测准备1. 混凝土表面清洁:清除表面的尘土和碎屑,保证传感器与混凝土表面紧密接触。
2. 检测点标记:根据需要,在混凝土表面标记检测点,以便确定检测位置和方向。
3. 传感器安装:将传感器安装在混凝土表面,保证传感器与混凝土表面垂直,并且与表面平行运动,避免斜着或旋转。
4. 超声波检测仪连接:将超声波检测仪连接到传感器,并设置合适的参数和模式。
四、检测步骤1. 发射超声波:将超声波发送到混凝土中,记录反射波的时间和振幅。
2. 数据采集:使用超声波检测仪采集数据,将其存储在计算机中。
3. 数据处理:处理采集的数据,进行反演,计算混凝土中的波速和密度。
4. 分析结果:根据处理后的数据,分析混凝土的质量、强度和损伤情况,确定是否需要修复或更换。
五、检测注意事项1. 检测点密度:根据需要确定检测点的密度,以便全面评估混凝土的质量和状态。
2. 检测深度:根据需要选择不同的传感器和超声波频率,以适应不同深度的混凝土。
3. 温度和湿度:混凝土的温度和湿度会影响超声波的传播速度和反射情况,应注意测量时的环境因素。
4. 数据解释:超声波检测结果应结合其他检测方法和实际情况进行综合分析和判断,以避免误判。
六、结论超声波检测技术是一种非破坏性检测方法,可以评估混凝土的质量、强度和损伤情况。
本技术规程提供了混凝土中超声波检测的具体方法和步骤,包括设备、检测准备、检测步骤和注意事项等,以帮助工程师和技术人员有效地使用超声波检测技术评估混凝土的性能和质量。
混凝土超声波检测实验
混凝土超声波检测实验一、实验目的:学习超声波检测仪的使用,掌握混凝土超声波检测的基本原理和方法。
掌握首波声时、振幅、频率测定的基本方法。
二、实验仪器及装置:CTS-35A非金属超声波检测仪、超声换能器、混凝土试块。
三、实验原理:超声波检测技术是利用超声波在物体传播中的反射、绕射和衰减等物理特性,测定物体内部缺陷的一种无损检测方法。
混凝土超声波缺陷检测,目前主要采用“穿透法”,即用发射换能器发射超声波,让超声波在所检测的混凝土中传播,然后由接收换能器接收,它将携带有关混凝土材料性能和内部结构等信息。
超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的组成成分,混凝土弹性性质,内部结构的孔隙、密实度等因素有关。
混凝土弹性模量高、强度高、混凝土致密,超声波在混凝土中传播的速度也高,因此随混凝土强度不同,超声波传播的声速不同。
超声波在所检测的混凝土传播,遇到空洞、裂缝、疏松等缺陷部位时,超声波振幅和超声波的高频成分发生衰减。
超声波传播中碰到混凝土的内部缺陷时,由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化,不同波的叠加会使波形发生畸变。
因此当超声波穿过缺陷区时,其声速、振幅、波形和频率等参数发生变化。
目前对混凝土的超声波检测主要是检测结构混凝土的强度,混凝土的密实度、有无空洞、裂缝等缺陷。
四、实验内容和步骤:1.根据首波声时判定混凝土试块的强度。
由于混凝土试块的不均匀性,在每个混凝土试块的不同部位进行测试,取其平均值。
表1 混凝土强度与波速关系参考表2.混凝土浅裂缝的检测用平测法(斜测法)测量浅裂缝的位置及深度,如图1所示。
图1 平测法测量浅裂缝位置及深度示意图3.混凝土不密实区和空洞的检测用平面对测法(平面斜测法)测量混凝土空洞(或不密实区)的位置和大小,如图2所示。
图2 平面对测法测量混凝土空洞位置和大小示意图混凝土空洞(或不密实区)尺寸的大小,由下面公式和图3所示。
)1)((212-+=mn t t l d r式中r 为空洞半径,d 为换能器直径,l 为测距,t n 为绕空洞传播的最大声时, t m 为无缺陷混凝土平均声时。
混凝土质量检测中的超声波探伤方法
混凝土质量检测中的超声波探伤方法一、背景介绍混凝土是建筑物中最常用的材料之一,其质量对建筑物的结构稳定性和耐久性有着重要的影响。
因此,在混凝土施工过程中,需要对混凝土的质量进行检测,以确保建筑物的安全和质量。
传统的混凝土质量检测方法主要依靠取样实验,但这种方法存在取样难、周期长、成本高等缺点。
超声波探伤方法作为一种非破坏性检测方法,已经被广泛应用于混凝土质量检测中。
二、超声波探伤原理超声波探伤是通过超声波在物体中的传播和反射来检测物体内部缺陷或异物的一种非破坏性检测方法。
在混凝土中,超声波在传播过程中会受到混凝土中不同材料和结构的影响,从而产生不同的反射信号。
通过对这些反射信号的分析,可以得到混凝土内部的结构和缺陷信息。
三、超声波探伤仪器超声波探伤仪器是进行超声波探伤的核心设备,其主要由发射器、接收器、探头和显示屏等组成。
发射器负责产生超声波信号,接收器负责接收反射信号,探头是超声波信号传递的媒介,显示屏用于显示探伤结果。
四、超声波探伤操作流程1. 准备工作超声波探伤需要在混凝土浇筑后进行,因此需要等待混凝土充分凝固(一般需要等待28天)。
2. 样品制备为了进行超声波探伤,需要制备混凝土样品。
制备过程需要注意混凝土的配合比、致密度和湿度等因素。
3. 探头选择选择合适的探头对于超声波探伤的准确性和效果有着重要的影响。
通常情况下,混凝土探头的频率在50kHz到1MHz之间。
4. 探伤操作将探头放置在混凝土样品表面上,通过发射超声波,探测混凝土内部的结构和缺陷。
在探伤过程中,需要注意探头与混凝土表面的贴合度,以及超声波的传播方向和角度等因素。
5. 结果分析通过对探伤结果的分析,可以得到混凝土内部的结构和缺陷信息。
这些信息可以用来评估混凝土的质量和性能,以及指导混凝土施工和维护。
五、超声波探伤应用场景超声波探伤广泛应用于混凝土质量检测中,主要包括以下场景:1. 混凝土结构的质量检测,包括墙体、柱子、梁等。
混凝土强度的超声波法检测
结论和建议
结论
超声波法是当前最准确、最有效、最被广泛应 用的混凝土结构非破坏检测 + 强度评估方法。 但这一方法的应用还有其局限性,需要进一步 的改进和完善。
建议
• 必须对测试人员进行基本的训练和培训。 • 测试之前必须仔细检查设备并进行预处理。 • 控制好测试环境和其他干扰因素。
3
测试数据采集
测试过程中需要记录采样的点的位置和深度。通常测试需要测量两个方向的声速垂直 于样品表面。
4
结果分析
数据处理和分析应该依照标准化程序。处理得到的数据可以绘制成声速随深度的分布 曲线和混凝土块的强度分布曲线。
结果解读和数据分析
混凝土强度的分类
根据测试结果可以将混凝土强度分为正常、 低和非常低三种水平。测试结果中的标准误 差是必须考虑的。
数据可视化
测试数据可以通过图表和表格的方式进行分 析和展示。这样可以更直观地了解结果。
应用领域
桥梁测量
构件质量检验
钢筋混凝土桥梁的强度检测是 超声波法的主要应用领域之一。
超声波测定混凝土强度可用于 构建物质量检验,例如钢筋混 凝土柱和梁的强度。超声波被 广泛用于建筑、工程和土木结 构的安全性检测和定期检查。
水电厂检测
混凝土水坝和发电厂的强度检 测可以通过超声波法测定,为 维护和升级水电厂提供了重要 的技术手段。
优势和局限
1 优势
非破坏性测试,不会影响混凝土的性能;测量精度高;测试速度快;可以测定较大深度 的混凝土;设备易于携带和使用。
2 局限
受混凝土密度的影响很大;对于钢筋多的混凝土的检测精度热不如X射线或其他方法;受 到混凝土表面状态的影响;对于闷实的砼很难进行测量;可能受水泥的R值影响。
超声法检测混凝土内部不密实区和空洞教程
05
结论与展望
本教程的主要内容总结
超声波检测原理
介绍了超声波在混凝土中传播 的原理,以及如何通过接收到 的信号分析混凝土内部的不密
实区和空洞。
检测设备与操作流程
详细介绍了所需的超声波检测 设备,以及具体的操作流程, 包括设备安装、测试、数据处 理等步骤。
数据分析方法
讲解了如何通过软件对接收到 的超声波信号进行分析,识别 混凝土内部的不密实区和空洞 。
在开始检测前,应对超声波检测仪器 进行校准,确保仪器处于良好的工作 状态,以提高检测结果的准确性。
确定检测区域和测点布置
根据混凝土结构的特点和检测需求, 合理确定检测区域和测点布置,确保 能够全面覆盖待检测的混凝土内部区 域。
选择合适的检测参数
超声波频率
根据混凝土结构的特点和检测需 求,选择合适的超声波频率,以 获得更好的信号穿透和分辨率。
增益调整
根据实际情况,适当调整超声波接 收增益,以提高信号的清晰度和可 辨识度。
阈值设定
合理设定超声波信号的阈值,以区 分混凝土内部的不密实区和空洞区 域。
多次检测与数据分析
多次重复检测
为了提高检测结果的可靠性,可以对 同一区域进行多次重复检测,并对结 果进行对比分析。
数据处理与分析
对采集的超声波数据进行处理和分析, 提取有关不密实区和空洞的信息,如 位置、大小、形状等,并根据实际情 况进行分类和评估。
依据
判定标准的制定主要依据工程实践经验和相关规范,同时参考国内外相关研究 成果和标准。
判定方法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过超声波检测,获取混凝土声速、波形、频谱等信息,结合相关参数和阈值, 综合判断混凝土内部是否存在不密实区和空洞。
超声波检测结构混凝土强度
超声波检测结构混凝土强度
一、试验目的
1、了解超声波检测混凝土强度的基本原理;
2、掌握超声波检测混凝土强度的方法。
二、试验条件
(1)干燥、恒温
(2)试验设备
1、混凝土构件;
2、超声波检测仪、标准钢砧;
3、碳化深度测定仪。
三、试验内容
1、基本原理:
超声波检测混凝土强度是利用超声波检测混凝土表面及内部的缺陷,测定相应数据,根据数据并结合混凝土表面碳化深度,来简接推定混凝土强度的一种非破损检测方法。
超声波检测仪的基本工作原理是:(书上44页第三段)
2、测试方法:
(1)测区准备:宜选构件的侧面作为检测面,使超声波检测仪竖直方向测试,当条件不许可时,也以非水平方向测试,或测试构件表面或底面;每个构件宜均匀划分10个测区,测区大小约0.04m2,表面应清洁、平整,无疏松层、蜂窝等。
(2)超声波检测测试:用超声波检测仪在测区内测定混凝土表面及内部的缺陷,超声波检测应垂直于构件表面,操作时应缓慢施压、准确读数、快速复位;每个测区测10个测点,同一测点只能测试一次。
(3)碳化深度测试:(书上46页)
四、试验步骤
1、选定测试用混凝土构件,选择构件浇筑侧面作为检测面;
2、在两个检测面划分10个测区,布置测点;
3、测定数据,并作记录;
4、测定碳化深度,并作记录;
5、数据处理,计算构件混凝土强度推定值。
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混凝土超声波检测实验
一、实验目的:
学习超声波检测仪的使用,掌握混凝土超声波检测的基本原理和方法。
掌握首波声时、振幅、频率测定的基本方法。
二、实验仪器及装置:
CTS-35A非金属超声波检测仪、超声换能器、混凝土试块。
三、实验原理:
超声波检测技术是利用超声波在物体传播中的反射、绕射和衰减等物理特性,测定物体内部缺陷的一种无损检测方法。
混凝土超声波缺陷检测,目前主要采用“穿透法”,即用发射换能器发射超声波,让超声波在所检测的混凝土中传播,然后由接收换能器接收,它将携带有关混凝土材料性能和内部结构等信息。
超声波在混凝土中传播的速度与混凝土的组成成分,混凝土弹性性质,内部结构的孔隙、密实度等因素有关。
混凝土弹性模量高、强度高、混凝土致密,超声波在混凝土中传播的速度也高,因此随混凝土强度不同,超声波传播的声速不同。
超声波在所检测的混凝土传播,遇到空洞、裂缝、疏松等缺陷部位时,超声波振幅和超声波的高频成分发生衰减。
超声波传播中碰到混凝土的内部缺陷时,由于超声波的绕射、反射和传播路径的复杂化,不同波的叠加会使波形发生畸变。
因此当超声波穿过缺陷区时,其声速、振幅、波形和频率等参数发生变化。
目前对混凝土的超声波检测主要是检测结构混凝土的强度,混凝土的密实度、有无空洞、裂缝等缺陷。
四、实验内容和步骤:
1.根据首波声时判定混凝土试块的强度。
由于混凝土试块的不均匀性,在每个混凝土试块的不同部位进行测试,取其平均值。
表1 混凝土强度与波速关系参考表
混凝土试块强度C25 C30 C35 C40 波速(m/s) 3500-3800 3700-4000 3900-4200 4100-4500
2.混凝土浅裂缝的检测
用平测法(斜测法)测量浅裂缝的位置及深度,如图1所示。
混凝土试块
图1 平测法测量浅裂缝位置及深度示意图
3. 混凝土不密实区和空洞的检测
用平面对测法(平面斜测法)测量混凝土空洞(或不密实区)的位置和大小,如图2所示。
图2 平面对测法测量混凝土空洞位置和大小示意图
混凝土空洞(或不密实区)尺寸的大小,由下面公式和图3所示。
)1)((212
-+=m
n t t l d r
式中r 为空洞半径,d 为换能器直径,l 为测距,t n 为绕空洞传播的最大声时, t m 为无缺陷混凝土平均声时。
图3 平面对测法测量混凝土空洞尺寸示意图
五、实验数据分析与处理
1. 混凝土块的强度测试
实验中用超声波测试了混凝土块的强度,在1,2,3处各测量三次取其平均值作为该混凝土的测试强度。
实验示意图如图4所示。
实验结果如表2所示。
表2 混凝土块测试波速
混凝土试块 1i =
2i =
3i =
平均 t m (um )
32.1
31.3
31.3
31.6
试块厚度b=15cm ,波速s m v /8.4751106.3110156
2
=⨯⨯=
--,可以认为两测试混凝土块属于C40型。
T T R R r t m t n R
T l d
图4 混凝土块强度测试
2. 混凝土浅裂缝的检测
表3 脉冲波传播时间
1 2 3 平均 t m (us ) 35.7 38.5 37.3 37.167 t n (us ) 73.9
73.9
71.5
73.1
脉冲波在无缺陷混凝土块中传播的时间t m =37.167us ,绕过裂缝传播的时间t n =73.1us ,两换能器间距l =14cm ,则裂缝的深度为
cm 86.1112
2
=-⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
m n t t l h 3. 混凝土空洞的检测
T
T
R
R
A
B
C
D
图5平面对测法测量混凝土空洞位置和大小示意图
1 2 3 平均 空洞① t m (us ) 28.5 26.5 26.1 27.033 空洞② t m (us )
30
换能器直径d =5cm ,测距l =15cm ,空洞半径r 理论
=4.5cm ;测得t m1 =27.033us ,
t m2 =30us ,t n =39.3us 。
cm 164.912121=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m
n t t l
d r
误差%6.103%1005
.45
.4-164.9r 11=⨯=
-=
理论
理论r r η cm 847.812121=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m
n t t l
d r %6.96%1005
.45
.4-.8478r 11=⨯=
-=
理论
理论r r η。