混凝土结构弹性波CT缺陷扫描技术分析及验证
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用 刘凯
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用刘凯摘要：鉴于桥梁结构直接与车辆等活载接触，其在承受着较大活载压力的同时，也受到外界荷载的较大影响。
这就需要定期进行维护并及时发现运营过程中存在的问题，以有效提升桥梁的运营水平。
针对桥梁混凝土进行的无损检测，不会影响桥梁质量，可以有效获得混凝土质量情况，弹性波CT技术是无损检测中最常见的一种技术，可以提供直观的图像结果。
基于此，文章首先分析了桥梁无损检测的必要性与弹性波CT技术的特点，其次根据技术应用原理分析其具体应用，并以某桥梁工程无损检测数据进行具体分析。
关键词：弹性波CT技术；桥梁混凝土；无损检测引言：弹性波CT技术由于只能测试构件表面强度，检测精度受到的影响相对较多，且混凝土内外质量存在差异，要对检测结果展开分析，才能确定结果真实性。
因此，研究弹性CT技术的应用，对于混凝土结构检测具有重要意义，有助于提高无损检测效果，提高检测结果真实性。
1桥梁无损检测的必要性1.1有效提高桥梁检测的安全性混凝土桥梁在长期服役过程中，不可避免地会受到活载和自然环境的影响，在早期运维过程中其检测技术较为复杂，且对于外界环境要求较高，甚至会对桥梁结构造成影响。
相对于传统检测技术，无损检测技术对于桥梁结构的影响较小，能够有效保证桥梁正常安全地运营。
1.2提高桥梁检测的准确性鉴于桥梁无损检测能够及时发现桥梁结构产生的相关病害，确定病害的严重程度和相关位置，便于后期加固维护的方案制定。
同时，无损检测技术能够满足不同类型桥梁的检测需求，提高相关检测的精确性，较大程度减少了检测工作量，便于后期维保工作的进行。
2弹性波CT技术概述2.1检测原理使用弹性波CT技术展开混凝土检测，和医学上CT技术检测原理一致，都是使用弹性波通过穿透介质，观测弹性波能量衰减的情况，形成结构检测图像。
穿透介质受到穿透速度、弹性模量、介质密度的影响，如果介质的强度高、密度大，衰减量相对较小，如果结构疏松、强度低，衰减量较大。
混凝土CT试验的问题与展望
混凝土CT试验的问题与展望摘要：随着试验技术的发展，CT技术已应用于混凝土内部结构和裂纹演化过程的研究。
近年来混凝土CT试验在无损检测、细观损伤机理等方面取得了一定成果。
分析了目前混凝土CT试验研究工作存在的问题，并对未来的发展趋势进行了展望。
关键词：混凝土；CT试验；试验设备1 引言计算机横截面扫描(Computerized Tomography，简称CT) 技术是20世纪70年代发展起来的一门边缘性学科，主要涉及数学、物理等学科。
1971年9月第一个CT装置安装在Atkinson Morley医院，CT技术首先在医学诊断上获得应用。
CT作为一种技术，以数学理论为依托，又与现代微电子与计算技术相支撑，在其他领域得到广泛应用。
根据CT机起发展的时时间和构造性能，大致可以分为5代，各代CT机的主要特点如下：（1）第1代CT。
为旋转-平移扫描方式，X射线管是用油冷固定阳极，扫描X射线束为笔形束，探测器一般是1～3个。
扫描时，X射线管和探测器环绕物体作旋转和同步直线平移运动。
（2）第2代CT。
仍为旋转-平移扫描方式，X射线束由笔形改为5°～20°的小扇形束，探测器增加到3～30个，扫描时间缩短，一般在20s～1min/层。
（3）第3代CT。
扫描方式为旋转-旋转方式，X射线束是30°～45°较宽的扇形束，探测器数量增加到300～800个，扫描时间进一步缩短，一般均在几秒钟，最快速度0.5s，实现了亚秒级扫描。
这种方式的探测器数组排成彼此无空隙的弧形，数据采集以X射线管为焦点，随着X射线管的旋转得到不同方位的投影。
（4）第4代CT。
为固定-旋转方式(螺旋CT属此型)，第4代CT机的探测器呈360°环状固定排列在机架内，这类CT机的探测器更多，达600～1500个，扫描方式是仅X射线管旋转，X射线束的扇形角比第3代CT机更大，达50°～90°，因此也减少了X射线管的负载，扫描时间再一次缩短。
弹性波层析扫描(CT)技术在桥台混凝土内部缺陷检测中的应用
弹性波层析扫描(CT)技术在桥台混凝土内部缺陷检测中的应用王谦;任东华;袁浩;孙攀【摘要】The basic principle and detection method of elastic wave tomography ( CT ) detection technology were expounded,and the technology of detecting inner defects in abutment concrete project was studied.Firstly,the section of the abutment was measured, and the propagation velocity of the material on the section was calculated by the elastic wave tomography scanning technique and presented in the form of images. Secondly,the measured the elastic wave velocity and standard concrete test block of elastic wave velocity were compared in order to determine the internal quality of concrete abutment. Engineering practice shows that the detection technology has high testing accuracy,and the test results are clear and intuitive.%阐述了弹性波层析扫描(CT)检测技术的基本原理及检测方法,并结合某桥台台身混凝土的内部缺陷检测项目对该技术进行了研究.首先对桥台进行切面,通过弹性波层析扫描检测技术对剖面上弹性波的传播速度进行计算并以图像的方式呈现,然后将测得的弹性波波速与标准混凝土试块的弹性波波速进行对比,以此来确定桥台混凝土的内部质量.工程实践表明,该检测技术测试精度高,检测结果直观明了.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(057)010【总页数】3页(P37-39)【关键词】桥台混凝土;弹性波层析扫描技术;工程检测;波速;混凝土内部缺陷【作者】王谦;任东华;袁浩;孙攀【作者单位】中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731【正文语种】中文【中图分类】TU37桥台混凝土在施工过程中，若施工质量控制不严，易导致混凝土内部产生裂缝、松散、离析等缺陷。
基于冲击弹性波的混凝土构件厚度及内部缺陷检测技术研究
基于冲击弹性波的混凝土构件厚度及内部缺陷检测技术研究摘要：对冲击弹性波法着重研究，总结归纳了混凝土构件厚度及内部缺陷的实验操作步骤。
利用混凝土多功能无损检测仪对试块进行了检测实验，根据实验结果得知检测可靠性良好，值得在工程实践中推广应用。
最后根据冲击弹性波法的检测数据分析讨论在实际操作中提高检测精度的方法。
关键词：冲击弹性波厚度内部缺陷可靠性1 引言1.1 课题研究背景和意义改革开放以来，我国经济快速发展，人民生活水平不断提高，人们对于建筑工程质量的要求也越来越高。
而对建设项目主体结构进行现场实地检测，人们才能真正了解到建筑主体结构的安全性能是否优良，才能安心地居住或使用。
现目前大多数建筑工程的主体结构均采用钢筋混凝土浇筑，混凝土构件的性能优良很大程度上决定了主体结构的安全。
现阶段对混凝土性能的检测（厚度、内部缺陷等）一般采用无损检测技术[1]。
它利用声、光、电磁等遇到材料内部结构异常或者构件内部存在缺陷时发生异于平常的变化，由此来评价结构异常和缺陷的危害程度。
无损检测技术不仅可以已建成的建筑工程，还可以检测在建造过程当中发生的结构不完整性及构件缺陷的情况。
本文着重研究基于冲击弹性波法（回波法）的混凝土构件厚度及内部缺陷的检测实验操作，根据实验结果验证检测的可靠性。
同时根据数据分析探讨在实际操作中的注意事项，从而使冲击弹性波法不但成为工程事故的检测和分析手段之一，而且使其真正成为工程质量控制和建筑产品使用过程中可靠性监控的一种工具。
2 基于冲击弹性波的混凝土构件厚度及内部缺陷检测2.1 检测设备本实验所采用的仪器设备为四川升拓检测技术股份有限公司生产的混凝土多功能无损检测仪SCE-MATS，其主要由：工业电脑，仪器主机，电荷电缆，加速度传感器，主机信号线，广域振动信号拾取装置，打击锤等构成。
2.2 检测实验结果分析及检测可靠性验证2.2.1 检测实验结果分析表1 厚度检测记录表测定次数测试时间波速最优结果(km/s)标准偏差（m）厚度最优结果（m）12021.05.07 3.1080.0010.23122021.05.07 3.1080.0010.23132021.05.07 3.1080.0010.22942021.05.07 3.1080.0010.22952021.05.07 3.10800.23062021.05.07 3.1080.0010.23172021.05.07 3.10800.23082021.05.07 3.1080.0010.231经过数据解析，根据未知厚度构件的数据解析结果及表1厚度检测记录表中的数据，可知波速最优结果为3.108km/s，未知厚度构件的厚度最优结果为0.230m。
基于弹性波CT技术的混凝土质量评价方法及其应用
基于弹性波CT 技术的混凝土质量评价方法及其应用刘 强1，封忠意1，郑子腾2（1.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031；2.青岛市地铁四号线有限公司，山东 青岛 266500）and make 2D and 3D data graphs. The test results are simple and intuitive, which can provide reliable technical support for engineering troubleshooting and defect repair.Keywords : elastic wave CT; elastic wave-tomographic imaging techniques; nondestructive testing; mass concrete引言现阶段，对混凝土质量评价应用较为广泛的无损检测技术手段有超声波法、超声回弹法、冲击回波法等。
超声波无损检测法具有检测精度高、可操作性强等优点，对尺寸较大的构件进行检测时，需要预埋声测管或钻孔辅助，因此该法使用有所限制。
超声-回弹综合法结合了回弹法与超声波法的优势，通过混凝土内部声速和表面刚度相结合推算混凝土实际强度，精度高、可靠性强，但检测探查的深度有限、操作较为繁琐[1]。
冲击回波法是近年新兴技术手段，主要应用于仅有一个检测面的混凝土构件，可以准确判定出已知厚度构件内部缺陷的位置和尺寸，当构件厚度较大或厚度不规则时，检测结果判定往往较困难[2]。
弹性波CT 技术，通过人为激发产生弹性波穿过被测构件所产生的数据，利用射线追踪算法、最佳路径算法等基于“走时成像原理”的计算方法，由计算机反演出剖面的二维信息，最终以颜色标度图的方式呈现被测构件的内部特征。
该技术采用低频弹性波为激发源，搭配加速传感器，具有能量传导距离远、频率集中受杂波影响小等优势，对于大型混凝土结构检测具有更好的可操作性。
弹性波ct在混凝土缺陷检测中的试验研究
弹性波ct在混凝土缺陷检测中的
试验研究
弹性波CT技术是一种以非破坏性方式检测混凝土结构中缺陷的技术，可以对混凝土结构进行全面、快速、精确的检测。
该技术利用低能量的弹性波将信号传播到检测结构中，并通过使用特定的设备来收集和分析信号，以便判断混凝土结构中存在的缺陷。
与传统的探伤方法相比，弹性波CT技术更加准确、无需人工介入、检测效率高、成本较低。
研究人员对不同尺寸的混凝土样品进行了弹性波CT检测，以分析不同缺陷大小对检测结果的影响。
研究结果表明，当混凝土缺陷大小为2mm时，弹性波CT检测能够探测出混凝土缺陷；当混凝土缺陷大小超过2mm时，弹性波CT 检测的精度会更高，能够更准确地探测出混凝土缺陷。
此外，研究还发现，随着混凝土缺陷大小的增加，弹性波CT 检测结果也会受到影响，因此需要更多的研究来提高检测精度。
综上所述，弹性波CT技术在检测混凝土结构中的缺陷时非常有效，具有准确性高、无需人工介入、检测效率
高、成本较低等优点，但随着缺陷大小的增加，检测精度会降低，因此需要进一步的研究来提高检测精度。
基于冲击弹性波的CT技术的原理及在水工混凝土结构无损检测中的应用
１ ０ ０ ０ ３ ８ ；４ ．四川理 工 学院 建 筑
６ ４ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：本 文 阐述 了基 于冲击 弹性 波的 弹性 波层 析 扫描 （ Ｃ Ｔ） 技 术 的基 本原 理 和在 两个 典 型 水工 混凝
土结 构 内部质 量无 损检 测 中的 实际应 用 情况 。冲 击 弹性 波 一般 由激振 锤激 发 ，能量 大且 集 中，测试深
Ｆｕｎｄ ａ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｗａ ｖｅ ・ ｂａ ｓ ｅ ｄ ＣＴ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ Ｏ ｎ ｏ ｎ－ ｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｙｄ ｒ ａ ｕｌ ｉ ｃ ｃ ｏｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ ｓ
Ｌ Ｕ Ｘ ｉ ａ ｏ ｂ ｉ ｎ ， ，Ｓ Ｕ Ｎ Ｑ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ＇ ，Ｌ Ｕ Ｙ ｉ ｈ ｕ ｉ １ ， ２ ， ３ ，ＷＡ Ｎ Ｇ Ｒ ｏ ｎ ｇ ｌ ｕ ’ ＇ ，ｗＵ Ｊ ｉ ａ ｙ ｅ
（ １ ．Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍ ａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ Ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
基于弹性波传播的混凝土材料检测技术研究
基于弹性波传播的混凝土材料检测技术研究一、前言混凝土结构在建筑中扮演着重要的角色，但是混凝土材料的老化和损伤会对结构的稳定性和安全性产生影响。
因此，开发一种有效的混凝土材料检测技术具有重要的现实意义。
本文将介绍基于弹性波传播的混凝土材料检测技术的研究现状和发展趋势。
二、弹性波传播原理弹性波是指在介质中传播的能量波，其能量是由介质内部的弹性势能转化而来的。
弹性波可以分为纵波和横波。
纵波是沿着波传播方向的能量传播，而横波是垂直于波传播方向的能量传播。
在混凝土材料中，由于混凝土的弹性模量相对较小，因此主要是纵波。
弹性波在介质中传播的速度和介质的密度、弹性模量等有关。
在混凝土材料中，弹性波的传播速度与混凝土的密度和弹性模量有关。
一般来说，混凝土中的弹性模量与混凝土的质量成正比，而密度与混凝土的质量成反比。
因此，可以通过测量弹性波的传播速度来间接测量混凝土的弹性模量和密度。
三、弹性波检测技术1. 频率分析法频率分析法是一种常用的弹性波检测方法。
该方法利用传感器采集混凝土中的弹性波信号，并通过傅里叶变换将信号转换为频域信号。
然后，通过分析频域信号的特征来判断混凝土的质量和状态。
2. 时间域分析法时间域分析法是另一种常用的弹性波检测方法。
该方法利用传感器采集混凝土中的弹性波信号，并通过时间域分析方法来分析信号的特征。
时间域分析方法包括峰值检测法、自相关法和互相关法等。
3. 声速计法声速计法是一种直接测量混凝土中弹性波传播速度的方法。
该方法利用声速计测量弹性波在混凝土中的传播时间，然后通过混凝土的厚度和传播时间计算出弹性波传播速度。
四、应用案例弹性波检测技术已经在混凝土结构的检测中得到广泛应用。
以下是两个应用案例：1. 混凝土桥梁检测混凝土桥梁由于长期受到车辆和天气等外部因素的影响，容易出现裂缝、损伤等问题。
利用弹性波检测技术可以快速、准确地检测出桥梁的损伤程度和位置，以便采取相应的维修措施。
一项研究表明，利用弹性波检测技术可以在不影响交通的情况下，对桥梁进行检测，提高了检测效率和准确性。
87弹性波法测量混凝土表层部缺陷深度
利用非破坏·局部破坏试验检测混凝土构造物品质的共同研究冲击弹性波法其2 用冲击弹性波法测量混凝土表层部缺陷的深度概要用冲击弹性波法测量混凝土内部缺陷的位置，作为解析方法适用于振动数分析，能测量缺陷的平面位置，断面积，但是到缺陷深度测量在适用条件和误差有问题、在这之前的试验都能确认的。
因此这次的实验模拟塞进缺陷深度50mm，由存在100mm的供试体，从时间轴上的测量波形测量因缺陷反射的纵弹性波的到达时间、检讨了关于到缺陷深度测量的方法。
其结果，缺陷深度越深精度低下，作为测量方法有可能可以应用。
关键词：冲击弹性波法，缺陷探查，整动数分析，到达时间测量1．前言混凝土内部存在缺陷的场合，如果能把握缺陷位置，根据与钢筋配置状况的比较判断钢筋腐蚀的可能性。
检讨修补、補强的需要性及方法，关于这些是期待非常有效果的信息。
冲击弹性波法探查缺陷，根据振动数分析。
能够测量缺陷平面位置，断面积，有关于至缺陷深度测量是个课题。
因此，这次使用在内部存在模拟塞进缺陷的供试体，根据时间轴上的测量波形，关于测量深度进行试验报告。
2．供试体供试体状况标示再照片1，供试体用Boxculvert形状设计厚度300mm的墙壁表示在图1，表1模拟塞进埋设有多孔混凝土。
照片1 供试体状况图1 墙壁部状况3．用振动数分析缺陷平面位置，断面积的测量结果墙壁部的缺陷周边纵22点x横15点，总计330点，间隔50mm设定测量点、利用震动数分析测量厚度，测量了缺陷平面位置，断面积。
健全部，缺陷B，C正上面的测量结果例表示在图2，全面测量厚度轮廓表示的结果标示在图3。
图2 测量结果例图3 全面测量点的测量厚度（白框：实际的缺陷部）由图来看，相对于测量厚度是健全部和设计厚度300m近相似，在缺陷正上面比设计厚度要厚。
这个原因是断面积大的缺陷C，D比缺陷A，B测量厚度要厚，绕开缺陷部径路变长纵弹性波的多重反射振动数成分由振动数分析测量到的。
到缺陷的深度测量，深度50mm的缺陷B，D，在打击面和缺陷表面多重反射纵弹性波的振动数大约是40kHz，由于是比加速度计的测量振动数范围高域所以没法观测。
混凝土结构中的缺陷检测方法
混凝土结构中的缺陷检测方法一、引言混凝土结构是现代建筑中最常见的建筑材料之一，它具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，在建筑和交通工程领域得到广泛应用。
但是，混凝土结构在使用过程中也会出现许多问题，如开裂、渗漏、腐蚀等缺陷，这些问题可能会导致结构的失效和危害人们的生命财产安全。
因此，混凝土结构中的缺陷检测方法对于保障结构安全具有重要意义。
二、常见的混凝土结构缺陷在进行混凝土结构缺陷检测之前，需要了解混凝土结构中常见的缺陷类型。
常见的混凝土结构缺陷包括以下几种：1. 开裂：混凝土结构由于受到温度、荷载等因素的影响，可能会出现不同程度的开裂，从而影响结构的使用寿命和安全性。
2. 渗漏：混凝土结构中的渗漏问题可能会导致结构失效，并影响结构的使用。
3. 腐蚀：混凝土结构中的钢筋可能会受到腐蚀的影响，从而导致结构的失效。
4. 空鼓：混凝土结构中的空鼓可能会导致结构的强度降低，影响结构的使用寿命和安全性。
三、混凝土结构缺陷检测方法为了保障混凝土结构的安全性，需要采用合适的方法进行缺陷检测。
下面将介绍一些常用的混凝土结构缺陷检测方法。
1. 超声波检测法超声波检测法是一种无损检测方法，它利用超声波在混凝土中传播的特性，对混凝土结构中的缺陷进行检测。
超声波检测法可以检测混凝土结构中的裂缝、空鼓等缺陷，具有检测速度快、精度高等优点。
2. X射线检测法X射线检测法是一种无损检测方法，它利用X射线在混凝土中的穿透性，对混凝土结构中的缺陷进行检测。
X射线检测法可以检测混凝土结构中的裂缝、空鼓等缺陷，具有检测深度大、精度高等优点。
3. 磁粉检测法磁粉检测法是一种表面检测方法，它利用磁场对混凝土结构中的缺陷进行检测。
磁粉检测法可以检测混凝土结构中的裂纹、裂缝等缺陷，具有检测速度快、精度高等优点。
4. 综合检测法综合检测法是一种将多种检测方法综合运用的方法，它可以对混凝土结构中的各种缺陷进行全面、准确的检测。
综合检测法可以通过多种手段对混凝土结构进行检测，提高检测的准确性和可靠性。
弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用
全 面 、深 人 且准确地探测出来，为下一步的加固维修提供 科 学 依 据 。本文在描述弹性波的层析扫描（C T )检测的基本原理的基础
上 ，通过工程实践叙述其检测方法及证明其在连续梁〇号块混凝
土内部质量无损检测中的广阔应用前景。
1 弹性波层析扫描（CT)技术
1.1 彈性 波 层 析 扫 描 （CT) 的基本原理
第43卷 第 8 期 20 17 年3 月
山 西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 4 3 N o .8 M a r . 2017
•155 •
文章编号：1009-6825 (2017)08-0155-03
弹 性 波 （C T ) 层 析 技 术 在 桥 梁 检 测 中 的 应 用
袁浩 唐英
出了弹性波波速评定混凝土质量的参考标准[4]，参 考 标 准 见 表 1。 表 1 常用弹性波（P 波）波速评定混凝土质量参考标准 m/s
P 波波速 > 4 500 3 600 ~ 4 500 3 0 0 0 - 3 600 2 1 0 0 - 3 000 <2 100
混凝土质量 优良
较好
一 般 （可 能 有 问 题 ）
构 造 成 二 次 损 伤 ，应 采 取 无 损 检 测 手 段 进 行 。针 对 于 混 凝 土 内 部 缺 陷 ，现有无损检测手段仍然存在检测深度不足、检测精度不高 的缺点，不能全面、整 体 以 及 深 人 的 反 映 内 部 缺 陷 情 况 。而混凝 土内部的缺陷容易导致结构受到严重的破坏。找到一种 填 补 现 有检测手段空白，能够准确定位、量 化 内部缺陷的检测手 段 ，已成 为 科 研 、检 测 人 员 迫 待 解 决 的 问 题 。
相比具有明显的优越性。
基于冲击弹性波CT的桥墩缺陷无损检测
无损检 测行业具有很好的推广和应用前景。
关键 词 ： 冲 击 弹性 波 ； Ｃ Ｔ ； 混凝 土无 损检 测 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｂ １ ２ ５ 文献 标 志码 ： Ａ
（ Ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｌ ｅ ａ ｓ ｔ Ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ： Ｉ Ｌ Ｓ Ｔ ） 求 出速 度 的分
布， 通过断 面上弹性波 （ Ｐ波） 的速度分布从 而评价混凝 土的质量和 内部可能存在的缺陷 。 弹性波 （ Ｐ波 ） 在穿过混凝 土时 ， 其速度 与混凝 土的 密度 、 强度和弹性模量有关 ， 密度大、 强度高及模量大 的 波速高 、 衰减慢 ； 而当疏松 、 破碎 的混凝 土则波速低 、 衰 减快 。波 速 可 作 为混凝 土强 度 和缺 陷评 价 的 定量 指
射线扫描 ， 对所得到的信息进行 反演计算 ， 以“ 图像 ” 的 形态反映层析面上的混凝土内部质量 ， 从而判断混凝土
的结 构 施工 质 量 。
传播的弹性波波速 会降低。因此 ， 利用 Ｃ Ｔ技术反算测
试领域的波 速 ， 即可检 测结构 内部缺 陷。其 原理 依据 “ 走时成像原理” 将速度函数信号为投影数据 ， 利用反演 算法 如 “ 同 时迭 代 重 建 技 术 （ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ Ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ： Ｓ Ｉ Ｒ Ｔ） 和约 束 最 小 二 乘 类 算
收பைடு நூலகம்稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ７ － ０ ８
混凝土结构CT缺陷扫描
混凝土结构CT 缺陷扫描 （四川升拓检测技术有限责任公司 201508） 在悬臂施工中，先在桥墩在浇筑0号块，一般采用满堂支架法，强度达到规定值后，就可以以0号块为操作平台，在上安装施工机械、挂篮等进行对称浇筑或装配1号块、2号块等等。
一般来讲，0号块质量很大，混凝土厚度很厚，承受大的弯矩，长度较长以保证足够的空间放置施工机械，对称的1、2...号块根据跨度一般为3.5~4m 之间。
所以0号块的混凝质量关系到整体梁的安全问题。
但是0号块的钢筋很密，浇筑时混凝土渗透不到钢筋下面去，在钢筋网中间形成蜂窝、空洞等缺陷，严重影响桥梁安全。
如何对此类混凝土结构进行CT 缺陷扫描？“升拓检测”技术能为您解决此类难题。
（更多技术详见：SCIT-1-TEC-002-2015-C 混凝土材料及结构综合检测技术体系）1） 弹性波计算机层析扫描技术（CT ）在医疗领域中，CT （Computer Tomography ）是非常有效的无损检测技术。
通过反演X 光在物体内部各处的衰减（吸收）特性，从而测试其内部状态。
我们开发的弹性波CT 的原理与医疗CT 基本相同，但所用的媒介是弹性波，同时，不仅可反演弹性波的衰减（各线的衰减系数i α），还可以反演其波速（各线的波速i V ）。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=A r r A r i i i ln ln ln 100α i i i T L V /=图5-1-4 弹性波CT的基本原理为了保证CT的分析精度，通常要求：（1）足够的测线条数（一般应大于网格数目）；（2）测线具有良好的正交性。
2）3维图形切片技术（3GS）3维图形切片技术3DS（3D Slice）是弹性波雷达（EWR）的一个延伸，即在反射信号中，通过对各时间断面信号的提取和合成，从而可获取某一区域内各深度的缺陷信息。
图5-1-5 3GS测试对象及测试波形一览图5-1-6A 0.15、0.20、0.30m切片图形（暖色区域为反射区）图5-1-6B 0.40、0.50、0.60m切片图形（暖色区域为反射区）图5-1-7A 切片层叠图形（FFT数据）图5-1-7B 切片层叠图形（MEM数据）可以看出，FFT和MEM的数据分析的结果基本相同，但MEM的结果更为集中。
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用
Roads and Bridges 道路桥梁37弹性波CT 技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用袁 蒙（中设设计集团股份有限公司， 江苏 南京 210000）中图分类号：U45 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）08-0026-01摘要：在现代化建设工程中，对于混凝土结构的无损检测是一项非常重要的技术，尤其是弹性波CT 技术，在实际的运用过程中表现出了非常精确的检测程度和非常清晰的检测图像，对于混凝土结构检测来说意义重大。
因此，本文就弹性波CT 技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用展开了讨论。
关键词：弹性波CT ；桥梁；混凝土结构；无损检测0 引言常用的混凝土无损检测方法主要有超声波法、回弹法、冲击回波法等，其中回弹法是操作相对比较简单且速度较快的一种检测方法，因此较为广泛应用。
但是由于一些混凝土结构的内外质量不一致会导致检测结果精度不足，所以研究人员通过将超声法和回弹法进行了结合，创造了弹性波层析成像技术，在原有的基础上进一步提高了检测精度。
1 弹性波CT 技术简介弹性波CT 技术是一种以冲击弹性波为基础的新型无损检测技术，该技术很好的利用了相关的物理力学原理，在冲击弹性波的基础上将无损检测技术进行了优化和改进。
弹性波CT 技术能够根据被检测对象的弹性波速度以及相关的物理力学参数，结合CT 技术进行物理结构成像，最终将层析面的内部结构情况以图像的方式直观、完整的反映出来，这样就可以很好的达到对混凝土结构进行无损检测的目的。
在检测过程中，检测人员需要通过合理的部署检测点，构成完整、清晰的层析面，这样就可以有效的避开被检测混凝土构架的体积和形状对检测结果的影响。
2 弹性波CT 混凝土检测2.1 检测原理弹性波CT 技术与生活中常见的医学CT 技术具有许多类似的地方，该技术主要是利用弹性波能够穿透混凝土结构，在返回的过程中会产生能量的衰减，并以此为基础来确定工程构件内部的结构情况。
混凝土中缺陷的检测原理及修复技术
混凝土中缺陷的检测原理及修复技术一、引言混凝土是建筑结构中常用的材料之一，其使用寿命长、耐久性好、强度高等特点，使得其广泛应用于建筑结构中。
但是，由于混凝土的制作过程和使用过程中可能出现各种缺陷，如气孔、裂缝等，这些缺陷将影响混凝土的性能和使用寿命。
因此，对混凝土中的缺陷进行检测和修复是建筑结构维护和保养的重要工作之一。
本文将从混凝土中缺陷的检测原理和修复技术两个方面对其进行详细的阐述。
二、混凝土中缺陷的检测原理1. 缺陷的种类混凝土中的缺陷种类繁多，常见的有气孔、裂纹、空鼓、腐蚀等。
其中，气孔主要指混凝土中的气泡，是由于混凝土中的水分蒸发而产生的；裂纹是指混凝土中的裂缝，是由于混凝土受力过大或温度变化等原因引起的；空鼓是指混凝土表面与基础之间的空隙，是由于混凝土与基础之间的粘结力不足引起的；腐蚀是指混凝土中的钢筋受到外界环境的腐蚀作用而导致的。
2. 检测方法（1）视觉检测法视觉检测法是最常用的一种检测方法，其基本原理是通过人的肉眼观察混凝土表面或内部的缺陷情况，从而判断混凝土的质量和性能。
视觉检测法简单易行，但仅能检测到表面或浅层的缺陷，对深层缺陷无法进行有效的检测。
（2）超声波检测法超声波检测法是利用超声波的传播和反射特性来检测混凝土中的缺陷。
其基本原理是将超声波发射到混凝土中，通过接收反射波来确定缺陷的位置和大小。
超声波检测法可以检测到混凝土中的深层缺陷，但对于不同种类的缺陷，其检测灵敏度和精度不同。
（3）电磁波检测法电磁波检测法是利用电磁波在混凝土中传播的特性来检测缺陷。
其基本原理是将电磁波发射到混凝土中，通过测量反射波的强度和时间来确定缺陷的位置和大小。
电磁波检测法可以检测混凝土中的不同种类的缺陷，但对于深层缺陷的检测效果较差。
（4）雷达检测法雷达检测法是利用雷达信号在混凝土中传播的特性来检测缺陷。
其基本原理是将雷达信号发射到混凝土中，通过接收反射信号来确定缺陷的位置和大小。
雷达检测法可以检测到混凝土中的深层缺陷，但对于不同种类的缺陷，其检测精度不同。
钢管混凝土叠合柱弹性波CT空洞与脱空缺陷检测分析
钢管混凝土叠合柱弹性波CT空洞与脱空缺陷检测分析高远富;王仲刚;周凌;黄晓寒;江正【摘要】钢管混凝土叠合柱是在钢筋混凝土柱中部设置钢管混凝土的一种叠合构件，其缺陷检测已是工程检测领域面临的重要问题。
弹性波 CT 技术是一种发展迅速的工程无损检测技术，能够直观、准确地显示出物体的内部缺陷。
针对影响叠合柱性能的空洞与脱空缺陷，探索了弹性波CT无损检测技术，设计了带空洞素混凝土柱、带空洞叠合柱、带脱空叠合柱三个试件，并开展了叠合柱弹性波CT缺陷检测试验。
研究结果表明，弹性波 CT 能够有效地检测叠合柱的空洞与脱空缺陷，填补了叠合柱缺陷检测领域的空白。
%Steel tube-reinforced concrete column is a laminated column type which has a concrete-filled steel tube in the centre of reinforced concrete,defect detection of which is important problem in engineering detection field.Elastic wave CT de-veloping rapidly as a kind of engineering nondestructive testing technology,can intuitively,accurately show internal defect. The paper explored elastic wave CT nondestructive testing technology for cavity and empty in steel tube-reinforced concrete column.Three specimens,one concrete column with cavity,one steel tube-reinforced concrete column with cavity and one steel tube-reinforced concrete column with empty between steel tube and concrete was designed for the experiment research of defect detection for steel tube-reinforced concrete column by elastic wave CT.The results show that cavity and empty in steel tube-reinforced concrete column can be effectively detected by elastic wave CT,which will fill the blank in defect detection for steel tube-reinforced concrete column.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】8页(P89-96)【关键词】叠合柱;空洞;脱空;无损检测;弹性波;CT【作者】高远富;王仲刚;周凌;黄晓寒;江正【作者单位】后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;总装备部078 工程指挥部，海南 610041【正文语种】中文【中图分类】TU712+.3钢管混凝土叠合柱(以下简称叠合柱)[1]，是由截面中部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成。
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用摘要：基于传统无损混凝土结构方法的推广，无线电波技术的特点和优点传递了使用弹性波传递弹性波评估混凝土质量的方法。
该技术的准确性对该技术有一定的要求，即进行混凝土桥梁结构的高分辨率和无损检测，识别的结果是直观，清晰，很容易被人理解的。
但是，由于许多因素会影响波速，因此有必要彻底分析某个位置的特定因素的阻力。
本文介绍了基于弹性冲击波的弹性波层析成像（CT）检测原理和方法。
弹性波<P波速度分布的质量）可以作为混凝土物理性能（弹性模量阻力）的定量指标：例如，该技术对技术设计的识别具有明显的优势，混凝土结构的构造可以证明这一点已经得到了改进。
用于过程控制的CT弹性波技术促进了中国工业的无损检测水平的发展，并提供了良好的使用技巧。
关键词：弹性波；CT技术；桥梁混凝土结构；无损检测；应用；无损混凝土试验技术是一种冲击试验技术，不会破坏混凝土结构的完整性。
其中最常用的方法是跳跃法，超声波法，冲击回波法，雷达法，这些方法快速，简单，经济，因此它是最常用的非破坏性混凝土强度反弹的测试方法。
但是，这种方法只能确认零件的表面电阻，这会影响检测精度，因此可能会导致混凝土的内外检测质量不匹配的现象。
情况测试结果通常在评估之前进行分析。
复杂的超声排斥方法可以补偿一些特定的力，是提高识别准确度的最佳方法，但过程相对复杂。
超声波是检测内部混凝土缺陷最常用的方法，该标准包含对测试方法和评估方法有非常详细的介绍。
1 弹性波概述声速是所有元素的一个综合指标。
想要找到错误点的确切位置，就需要具备高水平技术知识的检查员。
在测试大量混凝土时，要事先将声管埋进测试对象里面。
冲击回波法是最近开发的检测方法，可应用于单个检测区域和部分检测区域，但它主要用于确定部件的厚度。
能否完成检测内部缺陷的任务需要对此做进一步调查。
由于超声回波和冲击方法在检测过程中容易收到很多因素的影响，比如在弱化或变形的情况下会遇到探测距离太大和能量吸收过多的现象。
弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用探讨
弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用探讨摘要：采用案例分析法，结合某实际案例，详细阐述了弹性波CT技术在桥梁检测中应用的相关问题，并对其应用路径、效果等进行了详细的分析。
从案例项目的实践结果可知，弹性波CT技术可以满足桥梁检测的要求，值得做进一步推广。
关键词：弹性波层析技术；桥梁检测；桥梁病害前言自桥梁建成以来，随着使用时间的增加、车辆超载、多种因素腐蚀等因素的影响，桥梁会出现多种损害，若不能得到及时有效的处理，将会降低桥梁的使用年限，还有可能引发交通事故，危及行车安全。
现阶段，桥梁检测中的常见技术主要有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等，这些技术都存在缺点，无法整体反映桥梁质量，寻找一种更加科学有效的检测手段，已经成为相关人员关注的重点。
1弹性波CT技术简介1.1技术分析弹性波层析扫描技术简称CT，是目前一种直观、全面评估混凝土内部质量的无损检测方法，该方法以弹性波（CT波）理论为基础，在桥梁混凝土无损检测过程中，CT波处于不同类型的介质中时，其产生的传播特性会表现出明显的差异，并且弹性波的传播速度、能量衰减及频谱成分和目标体的介质成分、结构和密度等因素相关，一般认为，当弹性波通过混凝土时，若混凝土内部无缺损，则CT波的传播速度很高，并且声波的衰减很满；而如果声波穿过存在缺陷的位置（如混凝土强度不理想、混凝土浇筑不密实等），声波的传递会受到影响，波速会明显下降[1]。
根据相关文献的研究结果，弹性波层析扫描的评判标准如表1所示。
表 1 CT波波速评定混凝土质量参考标准（单位：m/s）在按照表1的数据对桥梁混凝土性能进行评价时，还需要考虑骨料、级配等因素的影响，但是基本数据不会出现较为明显的差异。
1.2检测应用一般在桥梁病害检测中，采用弹性波层析扫描技术可以在受检混凝土结构的两个对立面的检测面布置测点，并且激发依次布设激振源，受激侧依次等量的布置受信点。
在这个过程中，受信点与激振点之间采用两两对穿的方法，通过弹性波射线构成一个射线网，通过这个射线网所覆盖的范围，就是桥梁混凝土的检测坡面。
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用
弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用摘要：桥梁混凝土的组成结构存在特殊性，桥梁混凝土的工程体系结构只有得到了规范化的严格质量测试，那么桥梁混凝土的良好坚固程度以及工程安全性才会得以长期的保持。
目前在桥梁混凝土的工程无损检测开展进行中，关键就在于正确采用弹性波的CT检测技术，确保形成精确程度较高的绘制图像检测结果。
本文探讨了桥梁混凝土结构的弹性波CT无损检测基本技术思路，结合桥梁工程的检测实践需求来探析无损检测的技术完善方案。
关键词：弹性波CT技术；桥梁混凝土结构；无损检测现阶段的各种结构形式桥梁普遍设计为混凝土的桥梁主体结构，桥梁结构的安全坚固程度关键决定于桥梁混凝土的测试结果结论。
在当前时期的桥梁工程检测技术全面转型以及完善趋势下，桥梁工程的检测机构重点采用了弹性波的CT检测技术，旨在实现桥梁工程主体结构的无损检测目标。
工程检测人员通过采取桥梁体系结构的CT测试仪器技术方法，应当能够准确判断得出桥梁体系结构的混凝土施工缺陷，据此实现了科学制定桥梁工程整改方案的目的。
一、弹性波CT技术的基本原理（一）弹性波的传播原理弹性波具有特殊的传播表现形式，带有弹性的波形将会在指定的介质内部沿着波形传播的路径来进行扩散，进而形成了弹性波特有的传播技术原理。
在动力学的基本理论解析视角下，弹性波的传播路径呈现多样性的显著特征，则必须要结合弹性波所在的传播介质属性予以综合的判断分析。
通常情况下，弹性波在固定介质内部的传播轨迹主要为曲线状态的轨迹，某些弹性波也可能会呈现接近于直线的波形传播轨迹。
技术人员通过采取绘制波形观测曲线的方法，应当能够准确模拟得到弹性波的传播轨迹路径[1]。
采取CT射线的波形检测技术，主要体现在穿透介质的CT射线相关数据信息记录。
技术人员按照CT射线在介质穿透以及传输波形全过程中的反馈接收信息，应当能够客观判断得出三维立体化的介质检测影像，据此实现了准确绘制介质检测波形图像的目标。
混凝土内部缺陷测试技术
升拓检测技术文库-W-混凝土-Ⅴ混凝土内部缺陷测试技术目录1 概述 (2)2 基本原理 (2)3 模型验证（西南交大轨道实验室） (5)4 模型验证（云南航天检测股份） (6)5 特点和适用范围 (8)1概述由于浇筑不密实等原因，会造成混凝土内部产生蜂窝、空洞等浇筑不密实的状况。
为此，我们开发了基于冲击弹性波的：1）弹性波雷达扫描技术（EWR）2）弹性波计算机层析扫描技术（CT）3）3维图形切片（3DS）以及相应的快速可视化技术（QPG）。
混凝土多功能无损测试仪SCE-MATS-S2基本原理1）弹性波雷达扫描技术（EWR）如下图所示，沿测试对象表面连续激发弹性波信号，信号在遇到空洞等疏松介质时会产生反射。
通过抽取该反射信号并进行相应的图像处理，即可识别结构的内部缺陷。
其基本原理与结构尺寸的测试相同，分为单一反射法和重复反射法。
单一反射法的概念（波形表示）弹性波雷达波形（单一反射、彩色等值线图/浓淡图）弹性波雷达波形（重复反射、彩色等值线图标准模式）2） 弹性波计算机层析扫描技术（CT ）在医疗领域中，CT （Computer Tomography ）是非常有效的无损检测技术。
我们开发的弹性波CT 的原理与医疗CT 基本相同，但所用的媒介是弹性波的波速而不是X 光的衰减（吸收）。
弹性波CT 的基本原理3） 3维图形切片技术（3GS ）3维图形切片技术3DS （3D Slice ）是弹性波雷达（EWR ）的一个延伸，即在反射信梁底位置缺陷位置变截面位置号中，通过对各个时间断面信号的提取和合成，从而可以获取某一区域内各个深度的缺陷信息。
例如，对如下测试对象，3GS测试对象及测试波形一览0.15、0.20、0.30m切片图形（暖色区域为反射区）0.40、0.50、0.60m切片图形（暖色区域为反射区）4）快速成像技术（QPG）测试方法与3DS相同，测试的结果可以快速形成平面图像。
3模型验证（西南交大轨道实验室）1）弹性波雷达扫描技术（EWR）验证测试对象为板式无碴道床，厚度为0.2m，内部钢筋较密，设计强度为C60；道床下部材料为树脂砂浆，设计厚度为0.03m；并在其内部的相关位置设置了缺陷，用泡沫填充。
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混凝土结构弹性波CT缺陷扫描技术分析及验证计算机断层扫描（Computer Tomography，简称CT）是上世纪70年代发展起来的，针对医疗领域的一种非常有效的检测手段。
起初是利用X射线，后来发展利用超声波、弹性波等各种具有直进特性的媒质，其应用领域也从单纯的医疗领域拓展到工业、土木检测等行业。
CT的理论基础在于投影定理，下图为目的函数)
(θ
g的概念图。
,
s
f及其投影波形)
(y
,
x
目的函数可认为是y
x平面上某一物理量的分布，如X-CT可认为是组织对X射线的吸收（阻
-
射率），超声波、弹性波波速CT可认为是某一区域的波速。
层析成像的投影图
弹性波CT 的原理与医疗CT 基本相同，但所用的媒介是弹性波，同时，不仅可反演弹性波的衰减（各线的衰减系数），还可以反演其波速（各线的波速）。
弹性波CT 的基本原理
为了保证CT 的分析精度，通常要求：
（1）足够的测线条数（一般应大于网格数目）；
（2）测线具有良好的正交性。
利用模拟数据，对下图中的软弱区的CT检测技术进行了验证。
验证用模型及测线网格（中间为一软弱层）
验证结果如下所示：
（1）无论是波速CT还是衰减CT，均可以检测出软弱区域；
（2）在实际的工程测试中，波速CT的稳定性更高，从而应用更加广泛。
CT结果（波速） CT结果（衰减）。