混凝土裂缝深度的超声波检测方法研究

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发布时间：2021-09-18

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混凝土裂缝深度的超声波检测方法研究
商涛平,童寿兴
(同济大学混凝土材料研究国家重点实验室,上海　200092)
摘　要:根据超声波检测混凝土裂缝深度时接收信号首波相位反转的原理,提出了用正波法
检测及确定裂缝深度。在首波相位发生反转变化的临界点上,采用换能器对称和不对称布置测量
裂缝深度,均可获得满意的结果。
关键词:超声检验;裂纹深度;混凝土
中图分类号: TG115. 28 + 5 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:100026656 (2002) 0120006203
STUDY ON ULTRASONIC TESTINGOF THE DEPTHOF
THE CRACKS IN CONCRETES
SHANG Tao2ping , TONGShou2xing
(National Key Laboratory of Concrete Materials Research , Tongji University , Shanghai 200092 , China)
Abstract : According to the theory of the reversion of initial wave phase in ultrasonic testing of the depth of the cracks
in concretes , the method for detecting cracks and estimating their depth with positive pulses was put forward. Transduc2
ers were disposed symmetrically and asymmetrically to test the depth of cracks at the critical point of the phase reversion ,
and the experimental results were satisfactory.
Keywords :Ultrasonic testing ; Crack depth ; Concrete
国际上对混凝土裂缝深度( < 50cm) 的超声波
检测主要有Tc
2 T0 法和英国标准BS 4408 所述方
法[1 ] 。一般试验对超声波的接收波形作了这样的
规定,即首波向上为正波,首波向下为负波。在上述
方法中,都采用超声波首波的负波读取声时值。
采用英国的BS 4408 所述方法和日本的修改方
案检测时,若采用负波读数,这两种方法可测的裂缝
深度最大值分别为15 和10cm[2 ] 。对> 20cm 的裂
缝深度的检测,由于声时测读的误差较大,裂缝深度
计算的可靠性和有效性较差。检测混凝土缺陷规程
CECS 21 : 1990 是以Tc
2 T0 法检测[3 ] , 规程中第
4. 3. 1条作出了关于舍弃两换能器间距L′> dc 数
据的提示。但由于现场检测中的裂缝深度dc 是个
未知数,给数据的取舍带来了困难。实际上,当两换
能器的测距小于裂缝深度时,超声波接收的波形为
正波。针对这些问题,本文对9～30cm 的一系列裂
缝分别采用正波和负波进行对比检测, T0 值用回归
收稿日期:2001201215
分析的方法确定,并采用首波相位反转法进行检测,
以判断各种方法的检测效果。
1 　超声波检测裂缝深度原理
超声波检测混凝土结构缺陷,一般是采用超声
穿透探测声速、接收信号的首波幅度和波形这三个
声学参量,以综合分析评定混凝土材料的内在质量。
在检测裂缝深度时