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非破损实体检测部分
(讲稿)

龚景齐
前言
混凝土非破损检测技术是指在混凝土结构或构件的检测过程中，对结构或构件既有性能无影响的无损检测方法；或有暂时影响，经修复能恢复结构原有性能的微破损方法。目前，在港口工程中常用的无损检测方法有下列两类：
1.用超声波法检测结构混凝土内部缺陷。
2.用回弹仪法、超声回弹综合法、取芯法等检测结构混凝土强度。
应用上述两类检测方法监控混凝土质量。
1.超声波法检测混凝土缺陷
1.1测试的基本原理
超声脉冲波在混凝土介质中传播时，碰到缺陷就会产生：
1.脉冲波绕射混凝土缺陷，声程发生变化，声时增大。
2.脉冲波在缺陷界面时，会产生散射和反射，衰减限度不同，声波能量吸取，首波振幅缩减。
3.脉冲波通过缺陷时，部分声波会产生途径和相位变化，不同途径或不同相位的声波叠加后，引起接受信号波形畸变。
在鉴定结构混凝土缺陷时，就是借助声学中三个参数综合推断的。在推断混凝土缺陷时须将混凝土组成材料、工艺条件、测试距离和测试方法视为相同，这样才干将各测点的声波传播时间、首波振幅和接受讯号波形进行相对比较，这就是超声波法检测混凝土缺陷的基本原理。

1.2检测混凝土缺陷的方法
选定结构混凝土缺陷的检测方法，重要依据检测目的和混凝土结构和构件来拟定。检测结构混凝土缺陷方法按换能器类型分类：
1.采用平面换能器检测的平面检测
（1）对测法
将一对发射（T）、接受（R）换能器，分别耦合于被测构件的两个表面，两个换能器的轴线位于同一直线上。该方法合用于具有一对互相平行或两个相邻表面可供测试的构件。
（2）斜测法
将一对T、R换能器分别耦合于被测构件的两个表面，两个换能器的轴线不在同一直线上。该方法合用于具有一对互相平行或两个相邻表面可供测试的构件。
（3）平测法
将一对T、R换能器置于被测构件同一表面进行检测。该方法合用于被测部位只有一个表面可供测试的结构。

2.采用径向柱状换能器钻孔或预埋管检测
（1）孔中对测
将一对T、R径向换能器分别置于被测结构的两个相应钻孔（预埋管）中，处在同一高度进行测试。该方法合用于大体积混凝土结构和灌注桩混凝土构件的普测。
（2）孔中斜测
将一对T、R换能器分别置于被测结构的两个相应钻孔（预埋管）中，T、R两个换能器不在同一高度而是保持一定高程差进行检测。
该方法合用于大体积混凝土和灌注桩构件细测，以进一步查明两个测孔之间的缺陷位置和范围。
（3）孔中平测
将一对T、R径向换能器，或一发一收（一发双收）换能器，置于被测结构的同一钻孔中，以一定的高程差同步移动进行检测。该方法合用于大体积混凝土结构细测。

3.采用一个平面换能器和一个径向换能器混合检测
将一个径向换能器置于钻孔中，一个平面换能器置放于钻孔周边的表面进行斜测。该方法合用于钢管混凝土构件和被测构件只有一个表面可供测试的结构或构件。
1.3混凝土均匀性检测
测定混凝土结构或构件的混凝土均匀性，以此评估混凝土结构或构件的内部质量，检测的方法一般采用对测的方法，测试点不宜少于30个。从混凝土界结构或构件上测定的声时值可按下式计算成混凝土声速值v：
v=s/t（1-1）
式中：s—测试距离（m）；
t—声时（s）。

为了比较或评价混凝土结构或构件的质量，采用了数理记录学中的两个记录特性值，即平均声速值mv和变异系数δv。根据工程实测资料记录而得两个经验系数（包含了理论概念）。
mv≥3500（m/s）(1-2)
δv≤5.0%(1-3)
当混凝土结构或构件上计算所得的声速平均值mv和变异系数δv两个记录特性值应能同时满足上述两式者，可判为混凝土均匀性合格，反之可判为不合格。
1.4混凝土缺陷的检测
混凝土缺陷检测可按下列环节进行：
1.从混凝土结构或构件均匀性的测量数据，按大小数据的顺序排列：
vmax＞v1＞v2＞v3……＞vmin

2.将vmin按下式鉴别混凝土缺陷可疑值和缺陷警告值：
（1）混凝土缺陷可疑值
vmin≤mv-η1Sv(1-4)
（2）混凝土缺陷警告值
vmin≤mv-η2Sv(1-5)
（3）η1、η2值
η1、η2值表1-1

当混凝土缺陷可疑值和警告值测点拟定后，可按混凝土缺陷检测方法进行细测，拟定混凝土缺陷的性质、位置和范围。这里必须指出，判别混凝土缺陷测点的方法虽根据超声波法测定混凝土缺陷的基本原理，但具体的方法是按照粗大误差判据剔除，从记录学角度上观测，混凝土声速平均值mv和标准差Sv很逼近，容易引起推断误差，所以在《港口工程混凝土非破损检测技术规程》规定，当已拟定混凝土缺陷的测点，必要时可采用钻取芯样试件验证。
1.5混凝土裂缝深度检测
混凝土出现裂缝较为普遍，一般认为混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的。因此，对裂缝深度的检测是十分重视的。当检测深度≤500mm时可采用单面平测法；当检测深度＞