超声红外热像技术在混凝土结构检测中的应用

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发布时间：2022-07-02

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摘要：针对混凝土结构缺陷检测中操作复杂及工作量大等大量难题，将国内外新型的无损检测技术——超声红外热像技术引
人到混凝土缺陷检测过程中。简单地介绍了超声红外热像技术的基本原理及其特点,着重分析了信噪比,热激励和预紧力3个因
位,并且能够在较短的时间内对其进行快速检测。
关键词：超声红外热像；混凝土结构；缺陷检测
中图分类号： TU528.07
文献标志码：A
文章编号：1002-3550（2013）07-0124-03
Application of the ultrasound infrared thermal imaging technologyin the detection of concrete structure
HU Zhenhual a, TANG Lei3
(1.College of CiVil Enginecring and Architecture,Shandong Universtty of Sclence and Techinology,Oingdao 266593,China:
2. Research Institute of Geotechnical Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China；
3. Nanjing Hydraulic Rcscarch Institute, Nanjing 210024,China)
Abstract: In ordcr to reduce the operating complexity and the workload of defect detection in the concrete struchures , the ultrasound in
frared thermal imaging technology was introduced to the detectioncrete structures,which was a new nondestructive testing technolo-
gyathomeandabroad.Firstly,it briefly depic principles and cteristics of ultrasound thermal imaging techn
Then,three main factors including signal to noise ratio(SNR), themmal cxcitation and preload influencing the detection results were ana-
lyzed in detail.Finally,the experiments for defect detection in the concrete structures were carried out.Experimental results showed con
crete defect such as reccssive crack could be positioned accurately and be detected in atively short time.
Key words: ultrasound infrared thermal imaging；comcrete structure;defect detection
的。最新的研究包括超声断层扫描技术和利用表面波、横
0 引言
波的特征信号检测混凝土的动弹模量和水下结构裂缝1-3。
近几年来国内外发生的多起码头、桥梁垮塌的恶性事故
回弹法是最常用的一种无损检测手段,但是回弹法只能测
已经引起了社会的普遍关注。我国大量的混凝土结构已进入
量混凝土表面的质量状况,其内部信息就不得而知了。冲
中老年期，存在着各种缺陷,其中结构性裂缝因其延伸扩展
击回波法是利用机械向被测物表面发送短周期应力脉冲
对构件承载能力损害最大而最受重视,码头桥梁等在役结构
波,该脉冲波遇到缺陷时产生反射,通过接收反射波,来计
荷载一般是运动变化的,对应于结构性裂缝也有一个从无到
算缺陷的位置和深度。该法最常用于隧洞衬砌和路面等的
有、由小到大的发展过程,若能尽早发现,则意义重大。
厚度检测。其最新进展是连续激发与采集技术,十分适合于
目前常用混凝土缺陷(包括裂缝)的无损检测方法主
后张法预应力管道灌浆质量的检查4-0x射线或 y 射线照
要有视觉检查法、超声波法、回弹法、冲击回波法、射线或
相法技术比较适合于检测与放射线平行的裂缝,但是却很
，射线照相法、雷达波法等。
难辨别与放射线垂直的裂缝,况且该检测设备的尺寸较大、
视觉检查法要确保那些缺陷和损伤（如水泥散裂、钢
价格比较昂贵,因此多适用于在试验室内检测工作0-。雷
筋外露、表层退化等）在混凝土表面能够被看见,在很大程
达波法是利用介电常数对雷达波传播的影响,常用于混凝
度上依赖于检查人员的经验,并没有一定数量的数据能够
土内钢筋和金属预埋件,以及混凝土内部缺陷和壁后空洞
显示其判断的可靠性。超声波法是利用混凝土缺陷引起的
的检测(一网。上述方法一般是一点发射检测波、一点接收检
声时、波形、波幅和频率等参数所发生的变来判断缺陷
测波,接收的检测波中携带有缺陷信息。也可以是一点发射