混凝土结构缺陷的雷达检测方法研究

介绍了探地雷达技术在混凝土结构无损检测中的应用原理,针对混凝土结构中钢筋干扰下缺陷雷达图像识别这一难点,制作了无钢筋和有钢筋的缺陷混凝土板,进行对比试验研究,得到了孔洞、裂缝、不密实等缺陷在无钢筋和有钢筋情况下的雷达波图像典型特征并做出识别,同时对注水后裂缝进行针对性试验.并将该方法应用到实际工程缺陷查找中,经取芯验证,雷达图像异常特征与缺陷实际位置吻合较好,取得了良好效果.     

装配式混凝土结构内部缺陷无损检测试验研究

为了研究装配式混凝土结构内部缺陷的检测方法,设计制作了含有不同类型缺陷的装配式混凝土结构用叠合构件,并对试件内部缺陷进行了基于阵列超声和电磁波雷达的无损检测方法试验研究。结果表明:阵列超声法检测得到的结果与试件内部缺陷设计情况吻合度较高,通过不同二维断面成像的分析,可有效识别混凝土内部孔洞、夹杂及脱空等缺陷;当缺陷与测试面间不存在钢筋或钢筋处于内部缺陷边缘且缺陷尺寸较大时,采用电磁波雷达法可有效地定位混凝土构件内部缺陷,但对于非金属类夹杂或孔洞可能会出现漏检情况。与阵列超声法相比,水平投影定位精度偏差较大,通过后处理软件得到的水平二维图像内部缺陷位置及大小的准确性也有待进一步提高。研究结果可为装配式混凝土结构质量控制和验收提供参考和依据。     

弹性波CT技术在混凝土无损检测中的应用

混凝土的弹性波速与其物理力学参数具有关联性,波速可作为混凝土强度和缺陷评价的定量指标。文章阐述基于冲击弹性波的弹性波层析成像技术(简称CT)的原理及检测方法,探讨了该法在混凝土构件内部缺陷中的应用,证明该项技术在对工程结构检测中有较显著的优点。     

聚苯模板墙体混凝土缺陷的无损检测方法研究

结合试点工程,试验采用超声脉冲检测和雷达扫描两种方法对墙体混凝土缺陷进行无损检测研究,发现了超声脉冲检测的局限性,确认了雷达扫描为有效的无损检测方法。在总结试验结果的基础上,提出使用雷达检测仪对聚苯模板墙体混凝土缺陷进行无损检测的方法和技术,为聚苯模板混凝土结构体系的质量控制和验收提供了一种行之有效的检测方法。     

超声法、雷达波法在剪力墙检测中的应用研究

剪力墙结构是承受水平荷载和竖向荷载的主要构件,其混凝土浇筑质量直接关系到整个结构体系的安全。超声法可检测出混凝土中空洞、不密实、裂缝等缺陷,雷达波解译为彩色图可清楚反应混凝土内部状况。文章先分别介绍超声法和雷达波法的工作原理,然后以实际工程案例说明结合两种方法可在剪力墙混凝土质量检测中取得理想的效果。     

某拱桥拱端质量缺陷检测与加固处理

采用地质雷达检测技术,对某混凝土拱桥拱端缺陷区域进行了无损检测.通过检测,确定了结构缺陷的范围.分析了缺陷出现的原因,并结合工程实际情况提出了结构加固措施.     

冲击弹性波法在现场检测混凝土剥离缺陷中的应用

弹性波法是近年来快速发展的混凝土结构无损检测方法之一.根据混凝土剥离区域刚性显著降低、卓越周期变长、弹性波的逸散推迟等特征,可检测不同缺陷适用的特征参数,进而对混凝土内部剥离缺陷进行检测和评估.在某实际工程应用中,根据剥离云图,结合频谱MEM分析,推断出缺陷位置及尺寸.     

装配式混凝土结构叠合构件结合面缺陷检测试验研究

采用冲击回波法、雷达法及超声CT对装配式混凝土结构叠合构件结合面缺陷检测进行试验研究.考虑缺陷深度、类型等参数,共设计制作了4个试验构件.采用IE-Scanner扫描式冲击回波仪、PS1000混凝土透视仪、A1040 MIRA混凝土超声断层扫描仪分别对4个试验构件结合面缺陷进行检测,并通过钻芯进行验证.试验结果表明,冲击回波法和超声CT均能检测叠合构件结合面的缺陷,其中超声CT还能准确定位缺陷的埋置深度,而雷达仅能检测到不位于钢筋下的结合面缺陷.实际叠合构件缺陷检测时,应首先采用扫描式冲击回波仪进行大范围快速检测,初步确定缺陷位置,然后采用超声CT对缺陷大小及埋深进行详细检测.     

混凝土结构无损检测的雷达方法试验研究

采用探地雷达对混凝土构件内钢筋、孔洞、异物、不密实层等缺陷进行检测,结果表明钢筋、孔洞、聚苯乙烯泡沫、不密实体等的雷达剖面图像均为开口向下的反射弧,其中钢筋网布置、埋置深度对缺陷的识别精度具有明显影响。可见雷达法可快速、准确地判断各目标体的位置,其识别依据是不同物体雷达反射波在图像上表现为不同的特征,从而为混凝土结构内部的无损检测和质量评价提供试验依据。     

天线阵雷达在混凝土结构无损检测中的应用

某厂房地面由两层混凝土组成,在未破坏上层混凝土结构的情况下,使用天线阵雷达对下层混凝土质量进行了全面评估.并选取部分缺陷开孔验证,结果表明:雷达图像异常特征与缺陷实际位置吻合较好.说明天线阵雷达在混凝土结构无损检测方面的优越性能及其良好效果.     

探地雷达在混凝土无损检测中的比对研究

简要介绍了探地雷达用于检测的基本原理,并通过对预制的混凝土模型进行探地雷达的检测比对,说明了探地雷达对不同缺陷存在的判断效果,进一步指出了探地雷达用于检测的局限性和针对性。     

基于形态学及边缘检测的雷达图像特征提取

介绍了雷达技术在混凝土结构无损检测中的应用原理,制作了模拟空洞、裂缝、不密实缺陷的混凝土试件,得到了缺陷的雷达图像典型特征.将数字图像处理技术应用于雷达图像的后处理中,形态学腐蚀、膨胀处理后图像的主要特征得到体现,次要因素得以忽略,为雷达图像的判读、解释起到良好的区分作用.边缘检测结合腐蚀、膨胀能快速而准确地得到图像的...     

混凝土构件深浅埋钢筋模拟检测试验与偏移分析

应用地质雷达进行混凝土构件缺陷检测时,浅埋钢筋会对层下钢筋及目标物的探测造成干扰,对其原因进行分析并采取有效的手段去除干扰具有重要意义。通过理论计算设计了检测试验方案,在沙槽中埋设不同埋深钢筋模拟混凝土中钢筋的检测,运用多种偏移手段对检测信号进行处理。结果表明:浅层钢筋对深层钢筋检测的干扰,与地质雷达探测区域覆盖的浅层钢筋的长度有关;相较于绕射叠加偏移、Kirchoff偏移、F-K域偏移等方法,Tau-p域偏移能够更好地对钢筋检测信号进行偏移处理,钢筋的位置被更为准确地识别,偏移后的地质雷达三维图像变得平坦、干净。结合工程实例,对地质雷达数据进行了偏移分析,取得了良好的效果。     

Underground structure defect detection and reconstruction using crosshole GPR and Bayesian waveform inversion

Crosshole ground-penetrating radar (GPR) is a widely used measurement technique to help inspect the structural integrity of man-made underground structures, yet the resulting waveform and travel-time data can be difficult, complex and challenging to interpret. Here, we introduce the elements of a Bayesian inversion method for analyzing crosshole GPR data to guide detection of defects (weakness zones) in underground concrete structures. This framework uses as main building blocks the two-dimensional finite-difference time-domain (FDTD) simulator, the discrete cosine transform (DCT) method, and the DREAM_(ZS) algorithm to reconstruct the relative permittivity field of an underground concrete structure from full-waveform GPR inversion. The FDTD simulator solves numerically Maxwell's equations in the time and space domain of the crosshole GPR experiment and simulates iteratively the electromagnetic (EM) waveforms. The DCT algorithm transforms the Cartesian parameterization to the frequency domain and reduces drastically the dimensionality of the parameter space by retaining only the low-frequency DCT-coefficients. Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulation with the DREAM_(ZS) algorithm is used to estimate the posterior distribution of the DCT-coefficients. The usefulness and applicability of the FDTD-DCT-DREAM_(ZS) framework is demonstrated on a synthetic test example involving a unit square concrete structure with a small defect. Our results demonstrate that the proposed method successfully detects and locates defects in concrete structures. The inversion results appear rather insensitive to the noise level of the measured GPR waveforms, and the amount of data used (number of receiving antenna positions), as long as a sufficient number of measurements is available. The more DCT-coefficients that are used to characterize the concrete structure, the more accurate the results, yet the larger the posterior uncertainty of the reconstructed permittivity fields.     

检测混凝土质量缺陷的雷达方法

本文采用透视雷达对混凝土结构中孔洞和裂缝等缺陷进行了探测。结果表明,用雷达法探测这类缺陷是一种极为有效的方法。雷达图像识别的依据主要是不同物体的雷达反射波在图像上会显示出不同的特征。本文通过试验模拟,对雷达反射波信号进行了2D切片分析和3D透视成像处理,在一定程度上克服了表面波等外界因素的干扰。分析结果表明,更清晰地得到了孔洞和裂缝的位置,进一步提高了图像解释的准确度。     

Concrete bridge inspection with a mobile GPR system

A detailed knowledge of the present condition of bridges is essential for the planning of maintenance and rehabilitation. Mobile ground penetrating radar (GPR) systems are efficient tools for obtaining information such as depth of rebar, asphalt pavement thickness and concrete damage beneath the pavement. Non-destructive testing, quasi-continuous results and efficient data acquisition are the main advantages of mobile GPR systems. In this paper, benefits and limitations of mobile GPR systems are discussed using examples from EMPA's recent work. The emphasis is on the investigation of pavement thicknesses and depths of rebar on concrete bridges.     

Model Based Evaluation of Bridge Decks Using Ground Penetrating Radar

Abstract:   Ground penetrating radar (GPR) has become a viable technology for non-destructive condition assessment of reinforced concrete structures. Interpretation of the radar signal is typically performed through preliminary filtering techniques and interpretation is based on viewing numerous signals in the form of a scan. Although anomalies can be evident in the scanned image, quantification and interpretation of the main issue remain ambiguous. This article presents the ambiguity and common methods of interpretation based on response amplitude and travel time. An integrated medium is developed and used as a forward modeling tool to generate a realistic radar reflection of a reinforced concrete bridge deck with defects. A healthy deck reflection is obtained from a separate model and is combined with an inverse solution to quantifiably estimate unknown subsurface properties such as layer thickness and dielectric constants of subsurface materials evident in the realistic radar trace as well as. The forward modeling tool and associated model based assessment provides an objective computational alternative to the interpretation of scanned images.     

混凝土密实度的雷达检测方法

混凝土的密实度是混凝土耐久性及抗渗性的一个重要指标.由于探地雷达检测具有无损、检测速度快、扫描面积大、效率高等优点,故作者尝试用探地雷达对混凝土的密实度进行检测.针对三种不同外观质量的混凝土路面,对其密实度进行了雷达扫描检测,发现雷达图像有明显差别.并利用渗水性检测仪,对这些路面的抗渗性作了现场测试.结果表明,两种方法的结论是一致的,这表明探地雷达对混凝土的密实度检测,是一种可行的方法.     

探地雷达在建筑结构检测中的应用

探地雷达检测是一种无损检测方法。混凝土建筑结构内部通常都有钢筋网支撑,由于金属介质对高频电磁波存在强反射现象,因此使用探地雷达进行建筑结构检测非常适宜。通过分析探地雷达剖面,可判断建筑结构内部钢筋位置及分布状况。通过钻孔验证,GPR测试结果与污水处理池底部实际情况一致。