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超声波断层扫描仪应用于钢管混凝土脱粘以及内部缺陷检测
来源: | 作者:ymssn | 发布时间:2021-08-25 | 121 次浏览 | 分享到:
由于钢管与混凝土的波速相差较大,而超声波断层成像仪的原理是通过超声波横波矩阵进行检测,对材质差异较大的情况下会在界面处产生反射,在采集的图形中强烈的突出显示,从而通过图形无法探测钢板后的情况。但由于设备的探测范围是50-2500mm之间,如钢板的厚度低于50mm,在设备的盲区,通过调整设备参数可以探测钢板后混凝土的情况

       钢管混凝土结构在我国桥梁、单层或多层厂房、高层建筑和大型场馆中广泛应用,但因管内混凝土属隐蔽工程,钢管混凝土内部质量检测具有极大特殊性和难度。总结了钢管混凝土内部常见缺陷及其成因,对目前常用几种检测方法的优缺点进行了分析对比。混凝土超声法非破损检测是近年来在国内外推广应用的一种新型的非破损检测方法。钢管混凝土超声法检测是在结构混凝土超声法检测技术基础上发展起来的,经过近些年的研究,探索和实践,在许多国家和地区得到了广泛的应用,成为混凝土无损检测的重要手段. 由于钢管混凝土拱桥在施工中往往因技术管理不善和施工疏忽,使混凝土材料内部存在空洞、疏松、施工缝以及混凝土与钢管胶结不良等缺陷,从而不同程度地影响拱桥的整体性和力学性能。所以对钢管混凝土拱桥施工质量的监控和检测极为重要. 

通过实践本文列出俩种实用且直观的检测方法:

一.  超声波断层成像仪法

      由于钢管与混凝土的波速相差较大,而超声波断层成像仪的原理是通过超声波横波矩阵进行检测,对材质差异较大的情况下会在界面处产生反射,在采集的图形中强烈的突出显示,从而通过图形无法探测钢板后的情况。但由于设备的探测范围是50-2500mm之间,如钢板的厚度低于50mm,在设备的盲区,通过调整设备参数可以探测钢板后混凝土的情况,有俩点需要注意:

      1)  钢板低于50mm可以探测混凝土内部结构的情况,前提内部为素混凝土,直径低于1.6米(目前实际检测最高的范围,再大的范围还未验证),否则很难得到理想的检测效果;

       满足上述检测条件,设备检测位置如果钢板与混凝土脱空,则在设备显示的图形中在钢板与混凝土之间以强烈的突出显示,无法得出有效信息,但可以间接的得出钢板与混凝土脱空的结论。如可以正常探测钢板后的混凝土,只能证明测试面的钢板与混凝土无脱空,但无法确认对向钢管与混凝土是否脱空(如结构厚度较厚,钢板较薄,涉及到设备的分辨率)

      以下图形为检测直径1.6m、1m的钢管混凝土结构,对向把钢板切割后钻孔,从图中可看出,超声波横波穿透了钢板探测到了钻孔的位置,如钢板与混凝土脱空,则会在50mm范围内出现大量的红色图形,后部区域则没有其他的有效显示。

超声波断层扫描仪

结论:此种方法在特定的条件下可以直观的检测钢板或钢管混凝土内部的缺陷以及间接的探测俩者是否脱空。

二.  采用超声相控阵检测钢管混凝土是否脱空

此种方法的理论依据是采用常规的超声相控阵设备对标准块与实际进行对比判断是否脱空。

制作钢板混凝土的标准试块,模拟未脱空、部分脱空、脱空(不同宽度)等几种状态,采用超声相控阵进行检测得到典型的图像,在现场选点进行检测与标准图形进行对比,通过实际检测,此种方法的准确度比较高,相对于传统的其他方法,此种方法有较强的指导性。对于较薄或较厚的钢板都可以进行检测,只适用于检测钢板与混凝土的结合情况,但无法对钢板后的混凝土结构进行检测。