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声波检测在工程建设应用

发布时间:2022-03-27

1判定混凝土缺陷性质与位置的方法

1.1判定混凝土缺陷性质的方法声波是一种在不同介质传播中具有的声学参数也不同的弹性波,通过对不同介质中声波参数进行计算处理,能将基桩混凝土的完整性进行准确、直观地判断。(1)声波声速与混凝土质量之间的关系。声波声速与混凝土质量的关系表达式为:uP=Ep×1-μ(1+μ)(1-2μ槡)在公式中,Ε指的是介质的弹性模量,ρ指的是介质的密度,μ则指的是介质的泊松比。

根据上述的计算公式我们可以明确看出声波的声速与混凝土的内部结构具有非常紧密的关系。由于弹性模量与密度随弹性介质种类和性质的不同而不同,因而声波的传播速度也不同。根据多项实践证明结果可知,当声波的声速越高时,说明物体发生的孔隙率越低,也就表明物体具有更好的密实性。根据这一结论我们根据声波声速的大小将混凝土的密实度准确判断出来。(2)声波波幅与混凝土质量之间的关系。当基桩的桩身存在缺陷时,缺陷内含物便将穿过声波的部分波能进行吸收,从而接收探头接收到的声能明显减少,波幅也便降低。根据这一性质可通过观察波幅对混凝土中的缺陷进行判断。

(3)声波波形与混凝土质量之间的关系。声波的声速、波幅以及频率等声学参数通过波形得到了综合的反应,在遇见混凝土缺陷时,声波的波形会发生畸变,从而为判断基桩的完整性提供可靠的依据。声时曲线在正常情况下为一条无明显折点的直线,波幅没有出现明显的衰减情况,具体如图2a所示;当混凝土出现不密实的情况时,声时出现一定增加,波幅发生一定衰减,波形畸变图如图2b所示,出现此种波形时,施工人员应分析是否由混凝土与声测管之间发生空隙造成的;当基桩出现断桩或是夹泥的情况时,声时发生出现显著的增加,波幅也发生明显的衰减,波形畸变程度极高,具体如图2c所示。

1.2判定混凝土缺陷位置的方法在确定混凝土缺陷的范围及位置时,通常采用扇形扫射法及交叉斜侧法。其中,扇形扫射法指的是先在缺陷的高程位置放置发射换能器,在缺陷剖面另一测管中将具有接收作用的换能器放置在下一段缺陷高程处,将接收换能器从下往上提到夹泥之上,这便进行了一次扫射。在扫射过程中,要保持发射换能器处于不动的状态,在扇形扫射完成一个之后,方可移动发射换能器进行下一次扇形扫射。由于各测点具有不同的测距,因而只能根据相邻两个测点的测量值有明显变化来对基桩的缺陷进行判断。因此扇形扫射法可以将出现缺陷的边界地带画出。

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