浅析水工混凝土结构检测技术

升拓技术—冲击回波法表面波法升拓资料库—X—混凝土结构缺陷检测技术01走进升拓感受未来sensingthefuture四川升拓检测技术有限责任公司1浅析水工混凝土结构检测技术（四川升拓检测技术有限责任公司，四川成都610045）水利部即将发布“水工混凝土结构缺陷检测技术规程”将要发布，四川升拓检测技术有限责任公司也作为征求意见单位之一。其中，“冲击-回波法”与超声波法、雷达法一道，被作为重要的手段之一。由四川升拓检测研发生产的混凝土多功能无损测试仪，可运用于桥梁、大坝混凝土结构缺陷CT扫描，通过冲击回波法可测试混凝土材质内部缺陷、剥离脱空、厚度等，同时，本产品还兼有我公司独创技术表面波法测试混凝土裂缝深度。关键词：冲击回波法，水利部检测规程，混凝土结构缺陷检测技术，混凝土结构技术，水利大坝混凝土结构检测，四川升拓检测技术引言水利水电工程中，大体积混凝土结构常在水利防洪大坝、港口码头、航电枢纽等建设工程中运用，但在施工过程质量控制不好或长期使用中都会使混凝土结构出现如内部空洞、剥离、表面劣化及裂缝等缺陷。对此，我公司与国内外相关机构合作开发了一整套针对混凝土的浇筑质量、结构的缺陷的综合解决方案和技术体系。该方案基于无损检测技术，具有测试效率高、可靠性好、对结构无损伤等特点，可以大大地提高混凝土材料及结构的质量。水利部即将发布“水工混凝土结构缺陷检测技术规程”将要发布，四川升拓检测技术有限责任公司也作为征求意见单位之一。其中，“冲击-回波法”与超声波法、雷达法一道，被作为重要的手段之一。今天我们主要介绍一下冲击回波法以及比冲击回波法更好的表面波法测混凝土结构缺陷技术。【本技术相关产品：混凝土多功能无损测试仪，型号：SCE-MATS系列】相关技术参数如下：1.平台：小型一体化平台2.操作系统：windows3.工作温度：-10～50℃4.采样精度：浮点插值补偿至24位5.最大采集频率：500KHz,可调6.最小采样间隔：2us，可调7.最大采集点数：20,000个,可调8.显示/分辨率：液晶显示1024*7689.测试信号：振动加速度信号10.噪声处理：平滑/LPF/BPF/HPF/合成增幅，采用消减冲击弹性波激振残留信号以识别反射波信号的方法11.频谱分析：FFT/MEM/相关分析升拓技术—冲击回波法表面波法升拓资料库—X—混凝土结构缺陷检测技术01走进升拓感受未来sensingthefuture四川升拓检测技术有限责任公司212.统计处理：各种平均、偏差处理以及异常信号的自动抽取13.信号处理：积分处理、频谱分析、相关分析、积算处理14.图形处理：等值线、浓淡图、弹性波雷达扫描（EWR）、层析解析（CT）、快速平面成像（QPG）、3维切片技术(3DS)15.混凝土材质测试范围：试件（最小0.1m）、构件（最大150m）16.混凝土材质测试方法：单面反射法（P波/瑞利波法）、单面传播法/瑞利波法、双面透过法、打球法17.混凝土缺陷测试范围：表层-10m18.混凝土缺陷测试方法：弹性波雷达扫描（EWR）、层析解析（CT）、打球法、打声法、诱发振动法19.厚度及尺寸测试范围：0.1-10m（通常条件）20.厚度及尺寸测试方法：单面反射法（重复反射、单一反射）21.混凝土裂缝深度有效测试范围：最大2m左右22.混凝土裂缝深度测试方法：传播时间差法（Delta法、修正BS法）、相位反转法、表面波法23.同幅表示最大波形条数：30024.通道数：2（采用VMC技术，可将通道数扩展为32）25.数据采集：支持触控、无线双操控，以及单点、连续双模采样26.支持GPS定位如需获取更多信息，请联™系：四川升拓检测厂家，肖利电联：136--8816--5258构件测试构件测试应首先考虑选用P波测试，但在隧道衬砌、挡墙、坝体等仅有一个测试面，以及厚度未知的厚板时，应考虑采用表面波法。1）单面（重复）反射法在被测混凝土结构的壁厚既知的前提下，利用弹性波的重复反射，可测出弹性波在被测混凝土试件的传播时间和弹性波波速，从而计算出混凝土的弹性模量，进而能够推算混凝土的强度指标。该方法也称“冲击回波法”，具有测试效率高、测试结果客观性强的特点，可优先采用。图3-2-1A单面反射（冲击回波）法针对构件（试件）的形状与测试的位置，该方法又可分为纵向测试与横向测试：升拓技术—冲击回波法表面波法升拓资料库—X—混凝土结构缺陷检测技术01走进升拓感受未来sensingthefuture四川升拓检测技术有限责任公司3（1）纵向测试：测试弹性波的传播/反射方向与结构的长轴平行（如基桩）；（2）横向测试：测试弹性波的传播/反射方向与结构的短轴平行（如楼板）；图3-2-1B单面反射法的种类波速prV可由板厚H与反射时间rT求出：rprTHV/2（3-7）2）单面传播法在混凝土壁厚未知时，可在同一表面测P波并通常可得到2维弹性波波速2pV。图3-2-2A单面传播法该方法对测试对象的要求最小，但P波信号一般较为微弱，因此需要采用移动传感器距离多次测试，即VMC（虚拟多频道）技术。结合检层技术，还可以对层状结构（如混凝土表面有装饰层、风化层）或者混凝土的表面劣化进行测试。纵向测试横向测试升拓技术—冲击回波法表面波法升拓资料库—X—混凝土结构缺陷检测技术01走进升拓感受未来sensingthefuture四川升拓检测技术有限责任公司4图3-2-2B单面传播法测试层状结构此外，由于瑞利波信号能量比P波强，对于面积较大、厚度较厚的板、壁等结构，采用瑞利波测试也是有效的方法。3）双面透过法在条件允许时，采用双面透过法的方法测试3维弹性波波速3pV，可测试整个构件的弹性模量。图3-2-3双面透过法（左：冲击锤，右：打击锤）4）表面波法当厚度大于20cm时，采用表面波法是可行的。通过改变激振波长，还可以改变测试影响深度。图3-2-4表面波法表3-2-3混凝土结构弹性模量测试方法比较方法优点缺点备注双层构造渐变构造（Mirage构造）升拓技术—冲击回波法表面波法升拓资料库—X—混凝土结构缺陷检测技术01走进升拓感受未来sensingthefuture四川升拓检测技术有限责任公司5冲击回波法测试效率高、精度好要求壁厚既知、面积较大条件满足时优先选用单面传播法在壁厚未知时也可测试受表面状态影响较小测试效率低，精度稍差在壁厚较薄，且表面面积小时选用双面透过法测试范围广，精度高要求双面作业、且测试面间距不少于0.5m；条件满足时优先选用表面波法测试效率高、精度较好要求厚度一般在0.5m以上，且表面面积大在大坝、隧道衬砌中常用在钢筋混凝土结构中，由于弹性波在钢筋中传播的速度要快于在混凝土中的速度，会给测试带来误差。为此，我们开发了相应的钢筋影响修正技术，并申请国家发明专利。