简要介绍了超声波检测的历史和原理。并将这种技术应用到对方钢管混凝土的检测中去，通过对不同检测结果
的分析 ，指 出了可能存在的缺 陷部位及相应 的补救 方法 ，并提 出了应用超声波技 术检 测方形钢 管混凝土时应注 意的一些 问
题 。
【关键词】 超声波；无损检测；钢管混凝土；混凝土缺陷
【中It~ -]TU317．8 [文献标识码】A [文章~ -]1oo5—6270(2014)02—0054—03
Appiication of Ultrasonic Technology to Detect Concrete-Filled Square Steel Tube
CAO Kuang HAN Xiao-jian
(1．School of Civil Engineering，Nanjing University of Technology，Nanjing Jiangsu 21 1816 China)
Abstract：A brief introduction to the history and principles of ultrasonic testing．This technique should be
applied to the detection of concrete-filled steel tube．Through the analysis of the different test results，it
pointed out defective parts that may exist and the corresponding remedies and proposed some problems in the
application of ultrasonic technology to detect square concrete-filled steel tube．
Key words：ultrasonic；NDT；concrete-filled steel tube；concrete defects．
1 概 述
钢管混凝 土组合是一种 有效 的材 料复合技 术方法 ．它
是将素混凝土灌入钢管而制成 。混凝土受到钢管壁 的紧箍
作用 ．强度 、韧性 和耐久性 可大大提高 ：钢管 中填充 了混 凝
土 ，可提高结 构的稳定 性并减少用钢量 ：组合材料 的综合 性
价 比明显优于两种材料 自身 。其普及程度越来越高 。伴 随而
来的质量控制 问题也 日益突 出．超声波技术 的运用 为检 测
钢管混凝 土质量提供 了一种有效手段
运用 超声波技术 进行结构检 测最早 可追溯 到 20世 纪
中 叶 。1949年 ，加 拿 大 的 Leslide、Cheesman和 英 国 的 Jons、
Gatfild等 人 首 先 将 超 声 波 脉 冲 检 测 技 术 用 于 结 构 混 凝 土 的
检测 ，开始了混凝土超声检测这一新领域 的探索 ，但 由于当
时仪 器灵 敏度较低 ．以及对混凝 土超声波检测影响因素认
识 不到位 、经验不足等原 因，混凝 土超声波检测的实用化受
到很 大限制 。近年 以来 随着 电子技术 和制造水平 的发展 ．超
声波检测 仪器 日趋 精密化 。并且 由于计算机技术 的应用 ．对
超声 波检 测信 号的采集 和分析趋于数字化和智能化 ．理论
研究和经验水平也 向更高的层次发展 ．使用于混凝土 的超
声波检测技术得到 了质的飞跃 ．成为钢管混凝土无损检测
的 主 要 手 段 之 一
2 超 声 波检 测 钢 管 混凝 土缺 陷 的原 理
超声波 法检测 钢管 混凝 土其 实是 波反 问题 的一个 运
用 。超声波在钢管混凝土中传播时它的声学参量发生变化 。
而超声波 的声学参量与核心混凝 土的密实度 、均匀性及 其
与钢 管壁 的黏结情 况等质量 有关 超 声波检测钢 管混凝土
就是 根据超声 波的声时(或声速 )、幅值 、频率和 波形的相对
变化 ．对钢管混凝土 的质量进行分析判断 。
超声 波属 于机 械波的一 种 ．与其他机 械波一样 。也具有
波速 、频率 、振 幅、波形等特征参数 。应 用于结构检测 的超声
波是一种脉冲超声波 ，由发射换 能器 重复间断发射 ；同时这
种波是一种复频波 ．通 常由许 多不 同频率 的余 弦波组成。下
面对超声波的声学各参量进行简单介绍 ：
(1)波速 ：指超 声波在介质中的传播速度 。它是超声波
检 测 中 最 为 重 要 的 一 个 参 数 ．主 要 与 传 播 介 质 的 特 性 和 内
部结构相关 当超声 波在混凝 土中传播 时 ．混凝 土的弹性模
量越高则波速越高 ，其内部越密实波速越高 ：当对混凝土 内
部存在孔洞或不密实的部位进行检测 时 ．其波速会低 于正
常部位 。此外 ，波 速也 受到仪器或测量方法 的影 响 ，探头 的
选择 、布置方 位 ，以及测试面 的平整度等均 影响测得 的波速
值大小

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