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桥涵混凝土结构内在缺陷检测探讨

卓琪斌

摘要：混凝土结构是桥梁工程的重要主体，应加强桥涵混凝土结构内在缺陷检测，保证桥梁工程的质量。本文主要探讨了超声波检测桥涵混凝土结构内在缺陷，旨在为相关工作者提供借鉴。
关键词：桥涵混凝土结构；内在缺陷；检测
1超声波检测技术的基本原理
超生检测基本原理是指利用超声波在不同介质中声学参数的变化，对建筑材料内部缺陷进行判断。在对[本文来自于wWw.zz-news.Com]混凝土内部缺陷进行测定过程中，若测定的混凝土的声速高，则说明混凝土较为密实，反之则不够密实。若混凝土内部存在一定的缺陷，如蜂窝、空洞等，超声波在混凝土内部结构传播过程中会发生反射以及散射，在一定程度上，增大了传播路程，延长了声时，降低了声速，同时还会导致超生波的声能衰减，对于频率较高的部分，会加速声能的衰减，降低接收信号的波幅。
2桥涵混凝土的测量参数
2.1声速。声速是混凝土超生检测的一项重要参数，它对混凝土的弹性性质以及内部结构具有重要关系，对于不同的混凝土，声速存在一定的差异，一般情况下，弹性模量越高的混凝土越说明其内部致密，此时声速越高。而混凝土的强度，不仅与弹性模量有关，同时与混凝土的米实行也有关。所以强度越高的混凝土，声速越高。若混凝土内部存在如空洞、蜂窝等缺陷，与正常部分相比，该处声速相对较低。
2.2振幅。接收波振幅是指第一个波前半周幅值，它与接受换能器处被测介质超声声压有关，二者成正比关系，对于声波的强弱，可以用接受波振幅值来表示，而通过超声波衰减情况，可以对混凝土的粘塑性能进行进行判断。同时对于有缺陷的混凝土，超声波振幅值会减少，但是需要注意的是超声波振幅值还受仪器设备性能、测距大小等因素的影响，所以利用接收波振幅来判断混凝土内部情况不够准确，目前可以在相同条件下比较用。
2.3频率。超声波检测过程中，发出的信号为复频超生脉冲波，其包含了各种频率成分，超声波在传播过程中，首先衰减的为高频成分，而且这种高频分量会随着超声波传播[本文来自于wwW.zz-news.cOm]而逐渐减少，此时对于主频率，也会有所下降。同时主频率的下降，与混凝土内部存在缺陷有关，同时还与传播距离有关。对接受波各频率进行分析，可以进行频谱分析。
2.4波形。若混凝土内部存在缺陷，超声波发生的反射、绕射会使得波形发生畸变，通过对波形的分析，可以将其纳入到混凝土内部缺陷判断的一种因素。对于波形，不仅仅受混凝土内部缺陷影响，还受其它因素的影响，所以对于波形可以作为参考，不能将其直接作为对混凝土内部缺陷判断依据。
3混凝土内部缺陷的检测
3.1混凝土接合面的质量检测。在混凝土浇筑过程中，对于前后两次混凝土浇筑，若间隔时间达到3小时以上，就会形成混凝土接合面，一般情况下，对于混凝土接合面的测量，主要采用超生斜测法和对测法进行检测（如图1所示），在具体的检测过程中，应保证超生信号穿过接合面，同时完好的混凝土和混凝土接合面的相关数据应进行对比，若测量数据出现波幅减小、声时增大等异常情况，可以判断对于混凝土接合面，与超声路径结合不良。
3.2混凝土内部空洞和疏松等缺陷检测
在对混凝土内部空洞和疏松等缺陷进行检测过程中，测试面必须为一对相互平行的测试面，或者也可以是两对相互平行的测试面。在具体的检测过程中，可以采用以下测试方法：
（1）对测法。具备两对相互平行的测试面的构件，一般选择对测法，如图2所示。
（2）钻孔法。钻孔或预埋管法适合应用在测距较大的构件中。若测距超过规定的范围，则可以采用钻孔法，首先应径向换能器，将其设置在钻孔内，同时采用平面换能器，将其设置在侧壁。严格控制钻孔间距，应使其在3m以内，同时还应合理设置孔径，应比换能器要大，一般要大5mm-10mm，同时将水引入孔中，并且全部注满。在测试过程中，应进行网格线的弹画，并严格控制网格间距，对于测试部位，应对其进行清理，应保证测试部位的干净，若测试部分存在缺陷，还应进行处理，同时还应涂抹如黄油、凡士林等耦合剂，保证超声测距的精确度。在判断混凝土缺陷时，主要采用数理统计的方法，对于相关超生参数，进行排序，对于后面的数据，可以将其作为可疑数据，并计算最大数据前面数据的标准差以及平均值，最后进行缺陷的判断。
4桥涵混凝土结构内在缺陷检测应注意的问题
（1）在对混凝土接合面检测过程中，应注意合理确定被测部位以及测点，应根据实际情况，确定接合面的位置及走向，同时对于被测部位以及范围，也应合理的确定。一般情况下，选择有怀疑的部分进行测试，或者将所有的结合面都应覆盖。还应根据构件尺寸以及接合面外观制定，确定测点间距。
（2）在对混凝土不密实区以及空洞进行检测过程中，应合理确定对比测试点，一般测试点應至少20点。同时还应合理确定测试方法，一般情况下，斜侧法、对测法以及斜测结合法，应根据实际情况，选择最佳的方法，以满足质量测定的要求。
（3）在对混凝土质量检测结果进行分析时，应将缺陷大小、类型以及部位全部记录下来，并针对出现的混凝土缺陷，采取科学、有效的措施，加以处理。
总结：为了保证桥涵混凝土结构的质量，应加强对桥涵混凝土结构质量检测，及时解决桥涵混凝土内部缺陷，提高混凝土结构的性能。超声波检测一项有效的检测方法，能够对混凝土结构内部缺陷进行精准的判断，但是在实际检测过程中，仍然有许多的不足之处，需要对超声波检测进行不断的完善，进而提高对混凝土结构内在缺陷检测水平的提升。endprint

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