[课件]超声波检测混凝土裂缝深度PPT
桥梁混凝土检测方法ppt课件
▪ 半电位法 ▪ 混凝土电阻率 ▪ 动态称重法 ▪ 磁通量测缆索损失 ▪ X射线衍射法测应力 ▪ 超声相控阵 ▪ CT检测 ▪ 三维光学测量
回弹法
用回弹仪弹击混凝土表面时，由仪器重锤 回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性 质，通过测量混凝土表面硬度来推算其抗压强 度，是混凝土结构现场检测中常用的一种非破 损试验方法。
送剂； ➢ 混凝土龄期为7-2000d； ➢ 强度范围为10-70MPa； ➢ 搅拌混凝土或泵送混凝土； ➢ 自然养护。
测试方法
采用超声回弹综合法检测混凝土强度时，应严格遵 照《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》的 要求进行。
➢ 回弹值的测量及计算同回弹法，但不须测量混凝 土的碳化深度。
➢ 超声法的测量及计算同超声法的规定，但是超声 的测点应布置在同一个测区回弹值的测试面上， 测量声速的探头安装位置不宜与回弹仪的弹击点 相重叠。
常用检测仪器
序号 参数 机械式仪器
电（声、光）测仪器
1
应变
千分表引伸仪、 电阻应变计、电阻应变仪、
手持应变仪
数据采集器、数据采集系统
2
变位
千分表、百分 表、挠度计
位移计、水准仪、全站仪、 测距仪
3 裂缝 读数尺
超声波探测仪、读数显微镜、 数码裂缝检测仪
内容
▪ 回弹法 ▪ 超声法 ▪ 超声回弹法 ▪ 钻芯取样 ▪ 拔出法 ▪ 碳化深度 ▪ 氯离子含量检测 ▪ 超声波测缺陷 ▪ 电磁感应法测保护层
回弹法的回弹值反映了混凝土的弹性性质，同时在 一定程度上也反映了混凝土的塑性性质，但它只能确切 反映混凝土表层约3cm左右厚度的状态。
特点
➢ 优点：
具有两种方法的优点 能对单一方法测得的某些参数进行补偿修正
超声回弹综合法测裂缝深度
建议
在实际应用中，应充分考虑混凝土材料的特性、裂缝形态、测试环境等因素，以确 保测试结果的准确性和可靠性。
对于不同类型的裂缝，应采用不同的测试策略和技术手段，以提高测试效率和精度。
未来可以进一步研究超声回弹综合法的理论模型和技术原理，探索更先进的测试方 法和数据处理技术，以推动无损检测技术的发展。
误差对结果的影响。
CHAPTER 06
结论与建议
结论
超声回弹综合法是一种有效的无损检测方法，能够准确地测定混凝土结构 中的裂缝深度。
通过对比实验数据，发现超声回弹综合法在裂缝深度测量方面具有较高的 精度和可靠性，能够满足工程实际需求。
该方法具有操作简便、快速、无损等优点，对于工程实践具有重要的应用 价值。
方法进行拟合。
裂缝深度计算公式
裂缝深度计算公式
基于超声波和回弹法的测量结果，结合混凝土的抗压强度和 弹性模量等参数，可以推导出裂缝深度的计算公式。该公式 通常需要考虑超声波在裂缝中的传播规律以及回弹值与裂缝 深度的关系。
裂缝深度计算公式的应用
通过将实际测量得到的超声波传播速度、回弹值以及混凝土 的其他参数代入公式中，可以计算出裂缝的实际深度。该方 法具有较高的精度和可靠性，适用于各种不同情况下的裂缝 深度测量。
综合法原理
综合法原理概述
超声回弹综合法是一种结合超声波检测和回弹检测的方法，通过综合分析两种检测结果，可以更全面地评估混凝 土的性能和内部缺陷。
综合法应用
在裂缝深度检测中，超声回弹综合法可以通过测量裂缝两侧混凝土的波速和回弹值，结合混凝土的力学性能参数， 推算出裂缝的深度。同时，综合法还可以用于评估混凝土内部的密实度和缺陷程度，为结构安全评估提供依据。
THANKS
超声波检测混凝土裂缝深度JGHNT05
1. 适用范围、检测项目及技术标准1.1.适用范围本细则适用于测量混凝土建筑物中深度不大于500mm 的裂缝。
不适用于裂缝内有水或穿过裂缝的钢筋太密的情况。
1.2.基本原理:利用超声波绕过裂缝末端的传播时间(简称声时)来计算裂缝深度。
如图8.10.2所示,将换能器对称地置于裂缝两側, 测得传播时问为t, (t1是超声波绕过裂缝末端所需的时间),设混*v）/2=AD图裂缝深度测试凝土声速为 v,可得: （t1则裂缝深度为: d'一两换能器之间的净距; d一超声传播的实际距高将换能器平置于无缝的混擬土表面上, 相距同样为d' , 测得传播时间为t0,则t0·v=d,代入上式,则可得另一公式:1.3.检测项目超声波法检测混擬土裂缝深度（平测法）。
1.4.引用标准JTJ270-98《水运工程混凝土试验规程》2.检测设备2.1.非金属超声检测仪: 技术性能应符合JTJ270-98规程附录G中的有关规定；2.2.钢卷尺。
3.试验步骤3.1.无缝处平测声时和传播距离的计算:将发、收换能器平置于裂缝附近有代表性的、质量均匀的混凝i表面上,两换能器相距(以换能器内边缘为准)为d',在不同的d'值(如50、100、150、200、250、300mm等,必要时再适当增加)的情况下,测读出一一系列各相应的传播时间t0。
以距离d'为纵坐标,时间t0为横坐标,将数据点绘在坐标纸上。
若被测处的混凝土质量均匀、无缺陷, 则各点应大致在一条直线上, 根据图形计算出这直线的斜率(用直线回归计算法) , 该斜率即为超声波在该处混擬土中的传播速度v (简称声速) 。
按公式d= t0·v计算出发、收换能器在不同的距离下的一系列超声波传播距离d, d大于相应的d'。
3.2.绕缝传播时间的测量:(1) 垂直裂缝:将发、收换能器平置于混凝土表面上裂缝的各一側, 两换能器中心的联线应垂直于裂缝的走向, 换能器对称于裂缝, 在同一连线上彼此相距(以换能器内边缘为准)为 d'。
超声波检测混凝土裂缝深度
江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
（2）数字式 ）
接收信号转化为离散数字量，具有采集、 接收信号转化为离散数字量，具有采集、储存数字信号 、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。 测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。 现有： （ ） 现有：RS-ST01D（P）便携式超声波非破损数字显示测 试仪； 数字超声波探伤仪； 试仪；HUD30数字超声波探伤仪；CTS-2000数字超声波探 数字超声波探伤仪 数字超声波探 伤仪； 伤仪； USN-15型数字超声波探伤仪；EPOCH-4型数字超 型数字超声波探伤仪； 型 声波探伤仪； 型便携式数字超声波探伤仪等 声波探伤仪；KM-180型便携式数字超声波探伤仪等。 型便携式数字超声波探伤仪
四、局限性
1.被测裂缝中不得有积水或泥浆等； 被测裂缝中不得有积水或泥浆等； 被测裂缝中不得有积水或泥浆等 2.被测混凝土的均匀性对结果影响很大，均匀性差或混凝土 被测混凝土的均匀性对结果影响 内存在缺陷可能导致结果误差较大甚至得出错误结果； 内存在缺陷可能导致结果误差较大甚至得出错误结果； 3.测试过程对操作者有较高要求，要有熟练的经验和理论 测试过程对操作者有较高要求， 测试过程对操作者有较高要求 基础； 基础； 4.对换能器与混凝土的接触面要求较高，常采用耦合剂， 对换能器与混凝土的接触面要求较高，常采用耦合剂， 对换能器与混凝土的接触面要求较高 如有不平和麻面时需进行打磨。 如有不平和麻面时需进行打磨。
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如难于发现首波反相，则以不同测距按 式和(3.2)式 如难于发现首波反相，则以不同测距按(3.1)式和 式和 式
超声法检测混凝土缺陷 ppt课件
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二、超声法检测的基本原理
2. 振幅
指首波，即第一个波前半周的幅值，反映了接收
到声波的强弱 强度↑，振幅↑ 内部有缺陷、裂缝，振幅↓ 振幅与仪器性能、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
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三、超声波法检测混凝土缺陷
3.2 设空洞位于发射和接收换能器连线的任意位置 适用于有两对可供测试的表面时。设X=(th-tm)/tm， Y=lh/l，Z=r/l，则可根据X、Y值，由表C.0.1查得Z值， 再计算空洞的大致半径r
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三、超声波法检测混凝土缺陷
（三）混凝土结合面质量检测
1. 测试方法 有对测法和斜测法两种，测点布置要求： 使测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位 各对换能器连线应采用穿过和不穿过结合面布置 各对换能器连线的倾斜 角、测距应相等 测点间距100~300mm 测试各对测点的声时、 波幅、主频值
在混凝土检测中的应用 非破损检测混凝土内部的空洞、离析 检测混凝土裂缝的深度 检测混凝土接触面的结合质量 检测混凝土表面的损伤层厚度
PPT课件 3
二、超声法检测的基本原理
（一）基本原理 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。
二、超声法检测的基本原理
7. 频率的测量方法
测量周期法
f=1/4(t2-t1) =1/2(t3-t2) =1/(t4-t2) 一般取前一、二个周期 的波形
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三、超声波法检测混凝土缺陷
（一）混凝土裂缝深度检测 1. 平测法 1.1 适用范围
超声法检测混凝土缺陷课件
选择合适的超声波检测仪器，包括发射器、接收器和显示器等，确保其 性能稳定、精度高。
确定检测的测区、测线、测点布置，以及对应的检测参数，如超声波频 率、波速等。
检测过程中的操作步骤
01
在测区表面涂抹耦合剂 ，将超声波发射器放置 在测点上，并调整发射 角度和深度。
存在缺陷的混凝土的超声波波形可以用于指点后续的 缺陷类型和等级判定。
混凝土缺陷的类型与等级判定
根据超声波波形特征，可以初步判断混凝土内部的缺陷类型，例如空泛、裂缝、不密实等。
根据缺陷对结构性能的影响程度，可以将混凝土缺陷分为不同等级，例如轻微、中等和严重 等。
对于不同类型和等级的缺陷，应采取相应的处理措施，以确保结构的安全性和稳定性。
耦合剂
耦合剂是用来填充探头和混凝土 之间的间隙，使超声波能够顺利
地传播。
常用的耦合剂包括机油、水、甘 油等，应根据实际情况选择合适 的耦合剂以保证检测的准确性和
可靠性。
在使用耦合剂时应注意清洁，避 免对检测结果造成影响。
PART 03
超声法检测混凝土缺陷操 作流程
REPORTING
检测前的准备工作
除了检测已建成结构的缺陷， 超声法还可以用于施工过程中 的混凝土质量检测，控制施工 质量。
PART 02
超声法检测混凝土缺陷设 备与工具
REPORTING
超声波检测仪
超声波检测仪是用于检测混凝土内部 缺陷的主要设备，它能够发出和接收 超声波信号。
检测仪的性能参数包括工作频率、动 态范围、分辨率等，这些参数直接影 响检测结果的准确性和可靠性。
02
启动超声波发射器，通 过接收器记录超声波的 传播时间、振幅等信息 。
超声法检测混凝土缺陷.pptx
2011-10-22
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_....、超声法检测的基本原理
4. 波形 . 显示屏上显示的接收波波形 . 直达波 、反射波 、绕射波 、纵波 、横波 、表面波等的
综合反映 . 波形分析常集中于波前部的纵波 . 目前对被形的研究只能作一般的观察 、记录
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= ν /11
心
_....、 超声法检测的主 的
5. 声速的测量方法
• v=l/t，1为测距 ，t为声时
5. 1 测距 的测量方 法 . 对测时 ，钢卷尺测量T、R间距 φ)
. 平测时 ，钢卷尺测量 T、R间净
5.2 声时的测读方法
· 游标测读
. 臼动关门，适用于信号较强时 1
. 计算机自动寻找
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自动整形关门波形
(a ) 接收波不陡峭，关门时刻延迟;
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一.、超声波法检测混凝土缺陷
3. 3 测试方法
. 测试孔注满清水，将 T、R置于裂缝同侧的 B、C孔中
. UT 以200r-....;300mm的相同步距向下移到 ，R， 并 读 取 相
应的声时与波幅值 . 将T、R置于裂缝两侧对应的 A、B测孔中，同步向下
移动，逐点读取声时 、波幅和换能器所处深度
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口 上述两种情况测得的声时都将比正 常部位长 。在计算测点 声速时，总是以 换能器间的 直线距离 L作为传播距离，因 此有缺陷处的计算 声速就减小 。
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由于缺陷对声波的反射或吸收比正常混凝土大，所以 当超声波通过缺陷后，衰减比正常混凝土大，即接收波的 振I阳将减少 。 根 据 接 收 波 首 波 振 幅 的 异 常 变 化 也 可 以 发 现 缺陷的存在。
超声法检测混凝土缺陷宣讲课件
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波阵面形状不同的波
❖ (a)平面波 (b)球面波(剖面示意图) (c)柱面波 ❖ 1——波线 2——波阵面 3——波前
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❖ 值得一提的是，国内的超声检测仪比较注重 波型的显示，无论是模拟式还是数字式、智 能型的仪器，都具备波型显示、手动游标判 读功能。而国外的仪器，基本上都不具备波 型显示功能，超声参数均由仪器自动判读， 必要的时候可以将显示信号输出到示波器上 显示波型，在实际使用中反而不如国产仪器 方便。
世。20世纪30年代初开始有学者尝试进行混凝土中 声波传播性质的研究，有的采用金属超声波探伤仪， 有的采用敲击产生振动的方法。40年代末50年代初， 加拿大、德国和英国的一些学者开创了超声波检测 混凝土质量这一新领域。至20世纪70年代末，随着 电子技术的发展，超声波检测仪的不断改进和完善， 促进了超声波检测技术的发展。
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❖ c 表面波：质点的振动方向与波的传播方向具有纵 波和横波质点振动的综合特性，固体介质表面质点 以纵向和横向两种振动的合成振动，便围绕其平衡 位置做椭圆形振动。表面波的振动能量随着深度的 增加而迅速减小，故只能沿着固体表面传播。产生 在固体介质自由表面的表面波称为瑞利波，瑞利波 的最大特点是其波速只与介质的弹性常数有关，与 振动频率无关，且属于二维振动的波，在固体表面 传输的能量损耗小，传播距离远，可用于检测水下 混凝土的表面裂缝情况。
裂缝深度检测
面波法概念 裂缝深度测试示意图
裂缝深度检测方法及基本原理
透过法
穿透斜测法 具有两个相互平行的表面 适用于梁、柱及其结合部位
斜测裂缝测点布置
跨孔法 钻孔形成2个平行的测试面 通过P波的波速、衰减等
深层裂缝跨孔测法及孔深～振幅曲线
相位反转法
当激发的弹性 波（包括声波、超 声波）信号在混凝 土内传播，穿过裂 缝时，在裂缝端点 处产生衍射，其衍 射角与裂缝深度具 有一定的几何关系。
裂缝深度检测
CONTENTS
目录
测试的意义 检测方法及基本原理
相位反转法
测试的意义
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。其深度信息 对判断结构损伤程度、明确裂 缝成因等有重要意义。
裂缝深度检测方法及基本原理
01 平测法（仅一个作业面）
P波：相位反转法、传播时间法 R波：面波法
案例展示
THANKS
02 透过法（有两个平行作业面）
P波跨孔法 P波斜侧法Fra bibliotek裂缝深度检测方法及基本原理
平测法
P波 传播时间法、相位反转法； 利用P波的首波，借助几何关系； 测试结果较实际值偏浅，仅适合 于浅裂缝（<0.2m）
检测原理
裂缝深度检测方法及基本原理
平测法
R波 面波法 利用R波的衰减特性 测试结果较为准确 可适用于1m深度内裂缝
相位反转法正 是基于该原理将激 振点与接收点沿裂 缝对称配置，从近 到远逐步移动。
当激振点与裂 缝的距离与裂缝深 度相近时，接收信 号的初始相位会发 生反转。
相位反转法
相位反转法的概念
相位反转的特点
最为简单； 受裂缝面的接触、钢筋、水分、 溶出物的影响大； 测试测试深度不超过20cm的裂缝。
超声波检测混凝土裂缝深度
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误差分析和修正方法
由于实际操作中存在多种误差源，如 超声波发射和接收装置的精度、混凝 土材料的不均匀性等，因此需要分析 误差来源并进行修正。
修正方法包括：提高超声波发射和接 收装置的精度、对不同深度的裂缝进 行多次测量并取平均值、根据混凝土 材料的性质进行误差修正等。
CHAPTER 04
实际应用案例
裂缝深度对超声波传播时间的影响程度与混凝土的密度、弹性模量等材料属性有关。
超声波传播时间与裂缝深度的计算公式
01
根据混凝土的物理性质和超声波 的传播特性，通过数学模型计算 超声波传播时间与裂缝深度的关 系。
02
常用的计算公式包括：H=Δt×V/2， 其中H为裂缝深度，Δt为超声波传 播时间，V为超声波在混凝土中的 传播速度。
检测操作
将超声波探头放置在混凝土表 面，调整探头角度，启动设备 进行检测。
结果评估
根据数据分析结果，对混凝土 结构的内部缺陷进行评估，提 出相应的处理建议。
CHAPTER 03
混凝土裂缝深度与超声波传播时间 的关系
混凝土裂缝深度对超声波传播时间的影响
裂缝深度越大，超声波传播时间越长。 裂缝深度越小，超声波传播时间越短。
案例一：某桥梁的混凝土裂缝深度检测
桥梁名称
某大型公路桥梁
检测目的
评估桥梁混凝土结构中裂缝的深度和分布情况，以确保结构安全
检测方法
采用超声波检测技术，通过在混凝土表面布置一系列传感器，接收裂 缝反射的声波信号，并分析信号传播时间，以确定裂缝深度
结果分析
经过数据处理和分析，成功检测出桥梁混凝土结构中的裂缝深度，为 后续的加固和维护提供了依据。
信号处理单元负责对接收到的 信号进行处理和分析，提取有 用的信息，如波速、波形等。
议超声平测法检测混凝土裂缝深度
议超声平测法检测混凝土裂缝深度议超声平测法检测混凝土裂缝深度当混凝土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50毫米时，采用单面平测法。
测试方法是分别检测跨缝和不跨缝的声时和测距后，计算出裂缝深度。
其基本原理是根据在同一测距下，不跨缝声波是直线传播，而跨缝声波需绕过裂缝末端形成折线传播，传播声时延长，在认为跨缝与不跨缝测试的混凝土声速基本一致的条件下，根据其传播声时的差别计算出裂缝的深度。
（一）存在的问题在实际测试中，经常碰到在同一个裂缝深度部位，用不同的测距，由所测声时计算出的裂缝深度差异较大，造成这种（裂缝）测试值离散大的主要原因是1、平测法计算缝深中采用的声速是测量不跨缝条件下不同测距的声时，再以“时—距”法计算混凝土的平均声速，但由于混凝土是一种非均匀的弹塑性材料，即使是正常混凝土各点的声速值也必然存在差异；2、平测时如果发、收换能器被邻近的钢筋“短路”，那么读取的声时就不对应裂缝部位混凝土的声速，更不能对应声波绕过裂缝末端的声时，造成声时误差，尤其当裂缝较深时，首波信号微弱，更容易造成首波读数误差甚至丢波；3、混凝土由骨料、水泥和内部微小气泡组成，混凝土在形成时内部就存在很多微细裂缝，这些裂缝是混凝土材料本身所固有的，属于无害裂缝，当由于各种原因在混凝土内部产生拉应变，会造成有害裂缝，由于裂缝的形成原因和发展都很复杂，其分布和走向是不确定的，但在平测法中以裂缝纵深走向垂直于混凝土表面且声波绕过裂缝末端为计算公式的物理模型，简化的物理模型与实际情况之间有必然的差异。
（二）改进的方法为了提高测试的准确度，在提高测试参量测试精度的同时，要有正确的测试方法和数据处理方法，减少测试误差：1、布置测点时应避免换能器连线与邻近的钢筋平行，如能保持45°左右的夹角最好，以避免钢筋对首波的“短路”；2、选择被测裂缝部位时，应选择测距范围内混凝土表面平整，无表面龟裂；3、与缝深相比测距过小或过大时声时的测试误差较大，当测距与缝深相近时，测试较准，因此技术规程作出舍弃小于平均缝深的测距点和舍弃大于3倍平均缝深的测距点的测距限制，并以首波反相作为判断测距与缝深相接近的判据。
混凝土裂缝深度超声波检测方法(完整)
混凝土裂缝深度超声波检测方法林维正1 原来裂缝深度检测方法对混凝土浅裂缝深度（50cm以下）超声法检测主要有以下几种方法，如图1所示的t c－t0法，图2所示的英国标准BS－4408法等，“测缺规程”推荐使用t c－t0法[2，3]。
上述方法中，声通路测距BS－4408法以二换能器的边到边计算，而t c－t0法则以二换能器的中到中计算，实际上声通路既不是二换能器的边到边距离，也不是中到中距离，“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩，即直线议程回归系数的常数项作为修正值，修正后的测距提高了t c－t0法测试精度，但增加了检测工作量，实际操作较麻烦，且复测时，往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化，使检测结果重复性不良。
应用BS－4408法时，当二换能器跨缝间距为60cm，发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减，绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱，因此日本国提出了“修改BS－4408法”方案，此方案将换能器到裂缝的距离改为a1＜10cm，这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。
“测缺规程”的条文说明部分（表4.2.1）中，当边－边平测距离为20.25cm时，按t c－t0法计算的误差较大，表4.2.1中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。
条文说明第4.3.1条仅作了关于舍弃Lˊ＜d c数据的提示，实际上当二换能器测距小于裂缝深度时，超声波接收波形产生了严重畸变，导致声时测读困难，这就是造成较大误差的直接原因。
表4.2.1中未知数t c－t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。
“测缺规程”的条文说明第4.1.3条指出：当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时，钢管将使声信号“短路”，读取的声时不反映裂缝深度，因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a，a 应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器，按一般的钢管混凝土及探测距离L计算，a应大于等于1.5倍的裂缝深度。
混凝土裂缝深度超声波检测方法
混凝土裂缝深度超声波检测方法随着建筑、水利和道路工程的发展，混凝土的应用范围越来越广泛。
由于混凝土结构中普遍存在裂缝，对结构起到不利的影响，常常要进行裂缝深度测试。
超声波检测是目前行业中常用的方法之一，可快速、准确、方便地准确测量混凝土裂缝的深度及完整性。
超声波检测原理为：探头辐射的超声波从探头穿过混凝土材料，与混凝土中的裂缝和低密度部位发生反射，然后再探头处被探测器探测，根据回波衰减情况反映出混凝土裂缝的深度。
鉴于上述优势，该技术已被广泛用于混凝土结构测试和评价，它可以检测到混凝土表面以及特定部位深度区域中存在的裂缝。
超声波检测混凝土裂缝深度
如难于发现首波反相，则以不同测距按(3.1)式和(3.2)式
计算hci 及其平均值(mhc)。将各测距li 与mhc相比较，凡测距li 小于mhc和大于 3mhc，应剔除该组数据，然后取余下hci 的平 均值，作为该裂缝的深度值(hc )。
2.双面斜测法
当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。测点布置如下图 3.3 所示， 将 T、R 换能器分别置于两测试表面对应测点 l、2、 3……的位置，读取相应声时值 ti、波幅值 Ai及主频率 fi
一、检测原理
超声法(超声脉冲法)检测混凝土裂缝深度系指采用带 波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土 中的传播速度(简称声速)、首波幅度(简称波幅)和接收信 号主频率(简称主频)等声学参数，并根据这些参数及其相 对变化，判定混凝土裂缝深度情况。
二、检测设备
1.超声波检测仪
（1）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。
平测时应在裂缝的被测部位，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的影响)进行检测。
图3.1：不跨缝平测“时-距”图
图3.2：绕过裂缝示意图
裂缝深度的确定方法如下： 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公式（3.1）：
计算hci 值，取此三点hci 的平均值作为该裂缝的深度值(hc )；
2.换能器
常用换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类 型，可根据不同测试需要选用。
厚度振动式换能器的频率宜采用 20～250kHz。径向 振动式换能器的频率宜采用20～60kHz，直径不宜大于 32mm。当接收信号较弱时，宜选用器。
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计算hci 值，取此三点hci 的平均值作为该裂缝的深度值(hc )；
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如难于发现首波反相，则以不同测距按(3.1)式和(3.2)式
计算hci 及其平均值(mhc)。将各测距li 与mhc相比较，凡测距li 小于mhc和大于 3mhc，应剔除该组数据，然后取余下hci 的平 均值，作为该裂缝的深度值(hc )。
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（2）数字式
接收信号转化为离散数字量，具有采集、储存数字信号
、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。 现有：RS-ST01D（P）便携式超声波非破损数字显示测 试仪；HUD30数字超声波探伤仪；CTS-2000数字超声波探 伤仪； USN-15型数字超声波探伤仪；EPOCH-4型数字超 声波探伤仪；KM-180型便携式数字超声波探伤仪等。
裂缝深度检测应选用频率为 20～60kHz 的径向振动式换能器。 测试前应先向测试孔中注满清水，然后将 T、R 换能器分别置于 裂缝两侧的对应孔中，以相同高程等间距(100～400mm)从上到下同 步移动，逐点读取声时、波幅和换能器所处的深度，如图 3.4(b)所示。
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（4）两个对应测试孔的间距宜为 2000mm，同一检测对象各对
测孔间距应保持相同； （5）孔中粉末碎屑应清理干净；
（6）如图 3.4(a)所示，宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的
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图3.3：斜测裂缝测点示意图
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裂缝深度的确定方法如下： 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。
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2.换能器
常用换能器具有厚度振动方式和径向振动方式两种类 型，可根据不同测试需要选用。 厚度振动式换能器的频率宜采用 20～250kHz。径向 振动式换能器的频率宜采用20～60kHz，直径不宜大于 32mm。当接收信号较弱时，宜选用器。
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二、检测设备
1.超声波检测仪
（1）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。
现有：ECHOGRAPH 1055 B模拟式超声波探伤仪； CTS-22A/B型模拟式超声波探伤仪;ULTRAPROBE100模 拟式超声波检查系统等。
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JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INS相互平行的测试表面时，
可采用双面穿透斜测法检测。测点布置如下图 3.3 所示，
将 T、R 换能器分别置于两测试表面对应测点 l、2、 3……的位置，读取相应声时值 ti、波幅值 Ai及主频率 fi
超声波检测 混凝土裂缝 深度
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一、检测原理
超声法(超声脉冲法)检测混凝土裂缝深度系指采用带 波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土 中的传播速度(简称声速)、首波幅度(简称波幅)和接收信 号主频率(简称主频)等声学参数，并根据这些参数及其相 对变化，判定混凝土裂缝深度情况。
孔(C)，通过 B、C 两孔测试无裂缝混凝土的声学参数。
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图3.4：钻孔侧立峰深度示意图
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3.钻孔对测法
钻孔对测法适用于大体积混凝土，预计深度在 500mm 以上 的裂缝检测，被检测混凝土应允许在裂缝两侧钻测试孔。 所钻测试孔应满足下列要求： （1）孔径应比所用换能器直径大 5～10mm； （2）孔深应不小于比裂缝预计深度深 700mm。经测试如浅于 裂缝深度，则应加深钻孔； （3）对应的两个测试孔(A、B)，必须始终位于裂缝两侧，其 轴线应保持平行；
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三、检测方法
1.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
大于 500mm 时，可采用单面平测法。
平测时应在裂缝的被测部位，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的影响)进行检测。
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图3.1：不跨缝平测“时-距”图
图3.2：绕过裂缝示意图
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裂缝深度的确定方法如下： 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公式（3.1）：