混凝土超声检测的进展

介绍国内结构混凝土超声波检测进展情况，包括混凝土强度、混凝土内部缺陷，混凝土厚度，藻注桩质量和墙体材料的超声检测以及混凝土质量冲击振动法检测，其中大多数是作者多年的研究成果。     

第十一专题 混凝土的超声检测（下）

5 混凝土内部缺陷的超声检测 在混凝土结构物的施工及使用过程中,往往会形成一些缺陷和损伤,例如孔洞、裂缝、不密实区、蜂窝及保护不足、钢筋外露以及层状疏松等。这些缺陷和损伤严重影响结构物的承载力和耐久性。混凝土超声检测时所需测量的物理量是声时、衰减、接收波形以及频谱等。其判别缺陷的基本依据是: (1)超声波在混凝土中遇到缺陷时存在反射和绕射,按声时或声速变化来判别及计算缺陷的大小。 (2)超声波在缺陷处产生散射、吸收,因此接收波能量显著减小,可判断缺陷存在及大小。 (3)超声波遇到缺陷时,接收频率明显降低,可判别内部缺陷。 (4)超声波在缺陷处,波型会转换和不同相位叠加,接收波会畸变,可判别缺陷。     

建筑结构无损检测方法简介

在建筑结构检测中 ,采用的无损检测技术越来越多。如超声法检测[1,2 ] 、高应变动力[3 ] 和低应变动力检测[4 ] 、探地雷达检测[5] 及ＦＣＴ10 1测试仪检测[6 ] 等。超声波无损检测技术多年来在非金属材料的力学性能测试、混凝土结构物建筑质量的检验以及岩土工程勘测方面获得了广泛应用。1　混凝土结构缺陷检测超声法是国内目前普遍采用的现场混凝土结构质量检测方法 ,并已制订了相应的技术规程[1] ,包括对裂缝深度、灌注桩和钢管混凝土缺陷、混凝土密实情况及空洞以及混凝土表面损伤层的检测[711] 。浅裂缝检测方法是指适用于结构混凝土开…     

山地风电场基础混凝土质量检测方法

山地风电场基础混凝土结构具有体积大、配筋量大、钢筋分布密集等特点,加上现场施工条件的局限,常会出现混凝土浇筑不密实、基础环脱空等质量缺陷。针对山地风电场的基础混凝土施工缺陷尚无系统性的、成熟的检测和评估方法的问题,在充分考虑山地风机基础混凝土结构特点的基础上,通过对多个风电场的成功检测实例,系统性地提出了山地风电场基础混凝土质量控制的关键检测项目及检测方法。     

基于CEEMD的冲击回波分析方法研究

冲击回波法检测混凝土结构缺陷过程中由于存在面波和噪声干扰，反射层纵波难以从频谱特征直接识别出来。针对该问题，本研究将完备集成经验模态分解（CEEMD）方法引入冲击回波检测信号分析中，提出基于CEEMD冲击回波信号分析方法。通过对模拟和实验的冲击回波信号分析和研究，结果表明:CEEMD方法从冲击回波信号分解出的特征模态函数IMF1~IMF10，中间模态IMF5、IMF6的频谱反映出混凝土内部缺陷位置和板厚信息，据此频谱能准确确定内部夹层缺陷位置和混凝土板厚。CEEMD方法能分离面波和噪声干扰，可作为处理冲击回波信号的一种常规方法。     

超声波层析成像技术在三峡工程混凝土质量检测中的应用

介绍了采用超声波层析成像(CT)技术检测体积很小或形状不规则的混凝土缺陷及超声波CT成像原理。使用该方法检测了三峡大坝某段混凝土缺陷的位置，确定了缺陷的范围，并采用单孔波速测试和钻孔录像进行了验证。试验证明，该方法能有效检测混凝土缺陷。     

超声法检测钢管混凝土缺陷的分析与探讨

应用钢管混凝土超声检测技术,结合工程实例,针对钢管混凝土缺陷检测过程和分析方法进行了探讨,提出在检测过程中应注意的一些问题,总结缺陷检测时的超声波波形特征及缺陷分析时的关键问题,指出通过声时修正的方法可减小钢管壁厚因素对缺陷检测精确性的影响。     

合成孔径算法在混凝土检测中的应用

针对超声波在混凝土检测中出现的高衰减、高散射、结构噪声大、缺陷信号难于识别和提取的问题,采用合成孔径聚焦成像方法对信号进行处理,提高了成像的分辨率和信噪比。用超声波仿真软件WAVE 3000建立混凝土数值模型,模拟了超声波在混凝土中的传播过程并进行成像;搭建试验系统开展了混凝土超声波检测试验并进行了成像。成像结果表明:该方法可以使混凝土异常体处超声波的能量增强,结构噪声信号的能量减弱,有效提高了缺陷信号的信噪比和分辨率,为混凝土的超声检测提供了一定的参考价值。     

混凝土无损检测方法发展及应用

混凝土作为一种重要的结构材料,广泛应用于现代土木工程中,其性能及施工质量对混凝土结构工程乃至建筑工程的安全有着直接的影响,故加强对混凝土质量的检测与控制有着至关重大的意义。从混凝土结构工程的强度及缺陷检测出发,阐述了各种混凝土无损检测方法的基本原理及其适用范围,对各种方法的应用现状进行了简要分析,并就今后混凝土无损检测方法的发展趋势进行了展望。     

飞机铆接结构的远场涡流传感器设计及试验研究

飞机的结构件在铆接时存在铆接误差与应力集中，且在疲劳载荷的作用下容易产生疲劳裂纹，影响飞机的飞行安全性。针对铆接结构的隐藏缺陷，现有技术难以检测，而远场涡流检测技术不受集肤效应的限制，对铆接结构缺陷的检测具有潜在优势。本研究对铆接结构的隐藏缺陷开展远场涡流检测试验研究，从远场涡流检测理论出发，研究激励/检测线圈距离、匝数与检测频率、灵敏度的关系，在此基础上优化远场涡流传感器的激励参数。结果表明:当激励线圈的匝数为1 000，可感生出较强的涡流场；由于检测线圈采用的是差分形式，当检测线圈距离为7 mm时，检测信号幅值最大，且根据幅值特性或相位特性任一个信号，可准确对缺陷进行定位。     

混凝土损伤的超声检测试验研究

从损伤力学的角度对混凝土早期受损及其后期强度进行理论分析，并用超声检测技术进行混凝土损伤试验，提出了混凝土损伤的临界声速比。当声速比大于临界值时，混凝土后期的强度可以满足设计要求；当声速比小于临界值时，其后期强度同比下降很大，不能满足结构设计的要求。为混凝土损伤研究提供了一种新的途径。     

超声波检测混凝土结构抗冻性的方法研究

依据固体结构动弹模与表面波速度的关系，采用超声波检测混凝土冻融试件的动弹模，并与共振法测出的动弹模进行对比，总结出其内在相关规律，建立起预报混凝土动弹模的回归主程，由测得的波速计算出相应的动弹模，再利用动弹模之比评估出混凝土结构的抗冻性。初步试验和研究表明，此方法研究思路切实可行，符合混凝土冻融特性的基本变化规律，能够实现从度件测试向结构检测的发展，可供混凝土耐久性检测工程参考。     

混凝土表面损伤层厚度的超声波检测方法研究

在混凝土表面损伤层厚度的超声波检测中，采用回归分析的方法取代传统的作图法，能进一步提高检测精度。对埋有钢筋的混凝土表面损伤层的厚度进行检测，指出了钢筋对检测的影响程度。当换能器连线与钢筋轴向成斜角布置时，能避免钢筋的影响。     

小波分析方法在混凝土检测中的应用

能量是信号分析的一个重要物理量，它随时间和频率的分布反映了信号的特征。利用建立在小波变换基础上的时间-能密度分析方法分析信号在不同频带内的能量随时间的分布情况，从而提取信号特征。除掉输入信号的影响，便可得到声波在混凝土内部传播过程中各频谱上的能量变化情况，再利用模式识别方法可检测出混凝土内部缺陷。     

Contactless recognition of concrete surface damage from laser scanning and curvature computation

A method conceived for automatic recognition of mass loss of concrete using data acquired by terrestrial laser scanner is presented here. The method is based on computation of mean and Gaussian curvatures of the surface and on piecewise comparison of the corresponding distributions, since these distributions strongly change if an area is affected by damage. This contactless damage recognition system, which could be applied together with other NDT techniques to provide a complete picture of the health of the observed structure, has been successfully applied to a concrete bridge.     

阻锈剂对肋拱桥吊杆的缓蚀效果评价

通过实验室评价和现场检测相结合,评价了迁移型钢筋阻锈剂和压浆对吊杆钢丝的缓蚀作用。在实验室内进行钢丝全浸和对水泥试样间浸试验,利用电化学阻抗谱监测水泥试样中钢丝的腐蚀参数变化,并用极化曲线初步评定了阻锈剂对钢丝点蚀的影响作用;在大桥现场,用电化学方法快速检测了钢丝的瞬时腐蚀电流。结果表明：阻锈剂的加入改善了钢丝的点蚀敏感性;在防腐蚀处理完成后一年多的时间里,各短吊杆位置钢丝的腐蚀均受到了不同程度的抑制;阻锈剂定期添加可以增强缓蚀作用。     

基于HHT的预应力钢筋混凝土梁断裂AE信号分析

针对混凝土材料损伤所产生的声发射信号复杂的特点,提出了基于Hilbert—Huang变换的分析混凝土声发射信号的新方法。利用全波形声发射技术记录了预应力混凝土梁在三点弯曲荷载试验下整个破坏过程的声发射信号,研究了声发射累计能量随时间变化的关系曲线,分析了梁在不同破坏阶段产生的实测声发射信号,获得了信号的Hilbert谱。通过与小波分析结果进行比较,显示出该方法具有处理精度高、自适应性强的特点,能有效地提取声发射信号中损伤的主要特征,为声发射信号处理提出了一种新的途径。     

基于盐雾腐蚀试验的钢筋混凝土梁延性分析

以钢筋混凝土梁的盐雾腐蚀试验为基础,研究了受氯离子腐蚀钢筋混凝土梁的延性特性,并深入分析了其内在原因。在已有截面曲率延性系数公式的基础上,结合试验条件,采用参数修正的方法建立了受腐蚀钢筋混凝土梁截面曲率延性系数计算模型。模型计算结果与试验结果比较,证明了该模型能较好地反映受腐蚀构件延性的变化规律,可为受腐蚀钢筋混凝土结构的耐久性评估提供理论依据。     

受火后混凝土表面损伤超声波检测算法

受火后混凝土损伤厚度的超声波检测中,通常简单地将混凝土假定为受损层和未受损层,以超声波检测数据(声时-测距的双折线模型)来理论计算混凝土的受损深度.这种方法简单、便捷,但在实际应用中误差较大.研究了基于混凝土受损趋势为双曲线模型的假定,以首波传播路径为抛物线的改进算法.借助ABAQUS有限元软件模拟了声波在受损混凝土中...