超声法检测混凝土缺陷研究综述

（雅安市建筑工程质量检测中心，四川，雅安，625000）

【摘要】在建筑工程中，混凝土质量直接关系着整个工程的整体质量，因此如何才能及时准确的找到混凝土之中存在的缺陷是人们一直关注的问题。随着建筑施工技术的不断发展，超声法混凝土缺陷检测技术已经在现代建筑工程中得到了越来越广泛的应用。本文首先从超声法检测技术的原理出发，对其在混凝土缺陷检测中的应用进行探讨。

【关键词】超声法；混凝土缺陷；检测技术

在建筑工程中，混凝土作为一种使用普遍的原材料，在施工过程中有着较为严格的施工工艺和要求，但是在现实施工时，往往会出现漏振、振捣不足、漏浆、骨料粒径不当等问题而这些问题常常会直接导致混凝土出现蜂窝、麻面、裂缝等质量缺陷，更有甚者可能会使混凝土的内部出现质量问题，从而直接影响整个工程的承载能力以及使用情况，因此，有必要采取一定的方法对混凝土的缺陷进行检测。其中超声法是一种较为先进并且检测准确的质量检测手段。

1 超声法检测混凝土质量缺陷技术的基本原理

混凝土是一种非均质的弹粘塑性建筑材料，混凝土材料对于超声波的吸收、散射、衰减的作用较为明显，特别是其中的高频成分更加容易产生衰减。所以，在采用超声法对混凝土质量缺陷进行检测时，往往使用的是一些较低频率的超声波。对于不存在质量缺陷的混凝土而言，超声波在其中传播的速度以及首波幅度等主要参数并不会产生明显的变化，当混凝土内部存在明显缺陷时，混凝土的整体构造就会出现问题，超声波会从其他路径通过，所用的通过时间就会产生差异，此外，脉冲波在遇到混凝土内部的缺陷时，会产生一定的反射和折射现象，进而声能以及波幅、频率等都会出现降低的现象。

所以说，超声法对混凝土缺陷进行检测时，需要选择同条件的混凝土进行比较测试，对超声波在混凝土中的传播速度、波幅、主频率等参数的变化，来判断混凝土中是否存在明显质量缺陷。

2 超声法在混凝土质量缺陷检测中的应用

2.1 混凝土裂缝的深度检测

当混凝土结构裂缝的产生部位只存在一个可测面，而且在裂缝深度小于50cm时，这时可以采用超声单面平测法。在进行平测时，在混凝土结构的测试部位按照跨缝和不跨缝两种方式进行测点的布置工作，并进行检测工作，得到不跨缝情况下超声波的传播距离以及传播速度，然后读取跨缝情况下的声时值，从而得到不同测点的裂缝深度，然后利用一定的方法获得测量裂缝的实际深度值。

在建筑工程中往往会遇到这样的情况，就是在梁的跨中或者梁与柱的结合处产生裂缝，这种情况通常最少会有一对相互平行的测试面，这时候可以利用等测距的过缝和不过缝的斜测法。然后利用不同测点上获得的不同声时、波幅、主频变化等参数来计算出裂缝的深度，以及裂缝所处断面是否存在相互贯通的现象。这种方法的可靠性一般较高。

当一些大体积混凝土结构中出现裂缝时，这种裂缝往往深度在50cm以上，根本无法利用平测法进行测量，这时可以采用钻孔对测法进行裂缝的检测。首先在裂缝的两侧钻声测孔，并在孔内灌注清水，然后对不同的测点进行声时、波幅以及换能器所处深度值绘制的深度-波幅坐标图，最后通过这些数据判断出裂缝的深度指。

2.2 不密实区以及空洞的检测

采取何种检测方法应该根据被检测结构的形状而定，但是为了方便确定混凝土缺陷区域的位置，应该尽量选择那些存在两对相互平行测试面的部位，采取两个方向对测的方法进行测量。但是如果被测区域只存在一对平行面时，可以在这一对测试面上画出对应的网格线，然后采用对测的方式测量，对那些出现异常数据的区域利用交叉斜测法进行测试，进而确定整个缺陷的具置以及范围大小。在一些断面尺寸较大的建筑工程中，可以采取在适当位置钻竖向测试孔或者预埋声测管的方法进行检测

2.3 混凝土结合面的质量检测

对于混凝土结合面的超生质量检测而言，无论是采用对测法还是斜测法，在进行测点的布置时都应该保证超声波能够垂直或者斜穿混凝土结合面，同时，还应该保证存在超声波不会穿过结合面测点，然后对所得的数据进行数据处理，可以参考梳理统计学的异常值判定方法，当测点的数量无法满足统计学要求时，可以利用超声波穿过结合面和不穿过结合面所得的测试数据进行异常测点的判断。

2.4 混凝土厚度的检测

对于那些由于各种外界原因而造成的混凝土表面厚度损伤，可以利用下面的超声检测法进行检测：可以选取那些频率较低的厚度振动式换能器，然后选择混凝土结构具有代表性的区域进行单面平测，然后得到声时与声距的坐标图，进而可以求得相应的回归直线方程，也就有了损伤层的具体厚度。利用超声法进行混凝土厚度的检测是当前研究的一个重点内容，研究内容主要有超声换能器性能提高和信号处理方法两个方面。

2.5 灌注桩混凝士缺陷检测

一般灌注桩的直径(或边长)多在0．6m以上，检测前应先向预埋超声检测管内注满清水，采用概率法或斜率法对读取并整理得到的各点的声时、波幅和主频值进行计算和异常值判别，并根据可疑测点的分布及其数值大小综合分析，判断缺陷的位置和范围，按相关公式用声速评价一个桩的混凝土均质性。一些模拟实验和大量工程实践结果表明，超声法检测灌注桩混凝土缺陷是较为有效的一种方法。

2.6 钢管混凝土缺陷检测

采用径向对测的方法，在钢管和混凝土胶结良好的部位布置测点，对测得的数据，参考数理统计学中判别异常值的方法进行数据处理，当测点数无法满足统计法判断时，用每个测点的声速、波幅、主频等参数和相同混凝土、相同直径的正常混凝土声学参数进行比较，综合分析判别所测部位的核心混凝土是否存在缺陷。

总之，超声法作为无损检测技术的一种，系指采用带波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度，首波幅度和接受信号的主频率等声学参数，并根据这些参数及其对应变化，判定混凝土中的缺陷情况。可以很好地用于检测混凝土的缺陷，当前，在许多国家和地区都得到了广泛的应用，成为混凝土无损检测的重要手段。

参考文献

[1]沈国伟，提高超声法检测混凝土缺陷准确度的探讨，传感器技术，2010,19(5)

[2]梁富会，非金属超声测试技术初步研究，山东交通科技，2009(2)

[3]王满丰，超声法检测混凝土缺陷技术的发展概况，黑龙江交通科技，2008,31(7)，

作者简介：

孙昕 男 四川广安 1973.08 现在是工程师，申报副高级 建筑工程质量检测雅安市建筑工程质量检测中心625000雅安市雨城区临江路91号