混凝土缺陷检测

2024-10-02

混凝土缺陷检测（精选12篇）

混凝土缺陷检测篇1

摘要：针对超声检测中的低信噪比、回波不易识别的问题,提出了用巴克编码技术检测混凝土缺陷的方法。介绍了巴克编码的基本方法和检测原理,通过在发射端发射13位的巴克编码信号,在接收端通过相关运算,得到峰值较高且信噪比高的信号。介绍了试验的设计方法和检测过程。对混凝土块内的孔洞和裂缝分别进行了巴克编码的激励检测,检测结果证明了该方法的有效性,并且证明在提高回波信噪比方面是有益的。

关键词：超声检测,巴克码,缺陷,信噪比,混凝土

0 引言

超声检测是混凝土缺陷检测常用的方法,在通常情况下,超声窄脉冲信号具有较高的分辨率但信噪比差,而宽脉冲具有较差的分辨率但信噪比高。编码技术是将常规发射的窄脉冲信号变为宽时、宽带积的信号,在接收端通过相关运算得到信噪比较高的信号。编码检测技术最早应用在雷达[1]、通讯等领域,目前已得到广泛应用。在超声领域,编码技术首先应用在医学超声成像研究中[2,3,4,5],此后,人们对脉冲压缩应用的各种编码方法进行了深入研究和开发,包括M序列伪随机码[6]、巴克码[7]、Golay码、Chirp和伪Chirp码[8]等各种编码方法被用于超声编码激励的研究和分析。巴克编码是伪随机码的一种,因其自相关函数具有良好的压缩特性,常被应用在雷达信号探测领域。文献[9]利用巴克编码测量流体流量问题,文献[10]利用巴克码所具有的尖锐自相关函数性质来构造匹配滤波器抑制噪声,成像质量得到了改善。目前编码技术应用在工程地球物理领域的研究文献较少,本文利用巴克码激励脉冲,结合混凝土的缺陷检测,验证了巴克编码方法检测混凝土缺陷的有效性。

1 原理

我们用序列{ak}表示伪随机码,ak为1或-1,k=0,1,2,3……N-1。巴克码的自相关函数的峰值为码长N,副瓣峰值为1,时带积等于码的长度,码序列越长,时带积越大,但目前为止,发现的最长巴克码的长度为13,几种巴克码序列如表1所示。其中13位巴克码为{+1,+1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,-1,+1},自相关函数如图1所示,主瓣峰值为13,两侧各有6个峰值为1的副瓣。

实际检测过程中,采用余弦信号载波的编码信号,即y=cos(2πf0t+φ),其中, f0为载波频率;φ为相位,且当码为1时,相位φ为π,码为-1时,相位为0。

脉冲压缩方法是在接收端选择匹配滤波器与接收信号进行压缩运算,得到脉冲压缩信号,匹配滤波器的作用是使输出信号的信噪比达到最大。实数域的匹配滤波运算实际上就是相关计算,经过压缩的信号为窄脉冲信号,具有良好的测距精度和距离分辨率。

脉冲压缩信号scompress(t)等于回波信号sreceive(t)与发射信号fmatch(t)的相关计算。

$s_{c o m p r e s s} (t) = s_{r e c e i v e} (t) * f_{m a t c h} (t) (1)$

其中,*表示相关运算。

2 试验

2.1 试验设计

试验装置如图2所示,采用荷兰GaGe公司生产的CompuGen 8150作为任意信号发生器,发射的编码信号首先通过一个功率放大器,然后激励换能器(PANAMETRICS-NDT V101)发射脉冲信号。换能器直径为3cm,中心频率f0为500kHz,谐振频带为250~750kHz,接收换能器与发射换能器参数相同。接收信号经过功率放大器由示波器(MS07032A,Agilent)采集并存储到移动硬盘。

2.2 激励信号

为对比编码信号与实际检测信号的差别,用收发换能器对接,得到巴克码激励的接收信号。从图3中看到激励信号与编码信号有一定差异,当电信号发生相位改变时,由于晶片的振动惯性,相位的改变发生延迟,从接收信号中可看出有5个相位突变点(图3中用竖条虚线标记)。

2.3 单孔缺陷检测

选一岩石试块(20cm×20cm×20cm),如图4所示。试块中央有一直径为2cm的水平圆柱孔,采取两侧对穿的检测方式(测线与孔水平方向垂直),测点为10个,其中第6个测点正好与孔相对,换能器主频为500kHz。首先用矩形脉冲激励(10μs)方式检测,接收信号如图5(a)所示。然后用载频为500kHz的13位barker编码激励检测,接收信号如图5(b)所示,可见两种检测方式的接收信号均包含大量噪音信号。

利用式(1)将图5(b)中的信号压缩后取峰值,与矩形脉冲激励的峰值对比见表2,各测点压缩后的主瓣峰值不同,巴克码的压缩信号第6个测

点的峰值最低,由此可判断孔的位置在第6个测点的水平方向。而单脉冲激发方式的第6个测点峰值不是最低值。分析原因为缺陷对长脉冲激励信号的积累效应,激发信号脉冲越长,遇到孔后的能量损失越大,而孔对单脉冲的接收能量影响较小。

2.4 裂缝检测

选一中间有水平裂缝的岩块(24cm×24cm×24cm),裂缝宽约1.5mm,裂缝在岩块深12cm处。采取单发单收的检测方式,发射探头与接收探头在岩块顶部,用载频为500kHz的13位barker编码激励检测。为对比信噪比提高效果,用较低的激励电压激励,图6(a)、(b)分别为接收信号与压缩信号,取信噪比SNR=20log10(S/N),S为信号峰值,N为噪音峰值,接收信号和压缩信号的信噪比分别为11.7dB、20dB,说明压缩信号明显提高了信噪比。从图6(b)中的峰值可清晰判断出反射波的到达时间,也可清晰看出二次反射波信号。

3 结论

编码信号的带宽与载频带宽基本相同,主要是由于时宽的增大来提高时宽带宽积,若期望得到大的压缩比的信号,就需要尽量提高信号的时宽,该情况下难免会产生一定范围的检测盲区。

巴克编码信号的基本波形是正弦波,并且信号的长度没有限制,其时带积可以人为控制,容易被现有的超声传感器发射和接收。巴克编码信号的宽时、宽带特性决定了信号的能量较大,在长距离的构件检测方面具有一定优势;在接收端,压缩后的信号主瓣较窄,幅度较高,有单一峰值,相关计算后的信号信噪比较高(较相关前信号),检测人员能够精确判读出回波到达时间。

相对于常规超声波仪器的高电压激励(大于100V),巴克编码激励方法用较低电压激励换能器就可得到信噪比较高的检测信号。随着硬件的不断发展和成熟,有望制造出成熟的编码方法超声检测仪器,并把该方法纳入相关技术规程,为岩土工程检测服务。

参考文献

[1]Eli Brookner.Phased ArrayRadars[J].Scientific Amer,l985,52(2):94.

[2]O'Donnell,M.,and Wang Y.,Coded excitation for syntheticaperture ultrasound imaging:Ultrasonics,Ferroelectrics andFrequency Control[J].IEEE Transactions on,2005,52(2),171～176.

[3]Mamou,J.,Ketterling,J.A.,and Silverman,R.H..Chirp-coded excitation imaging with a high-frequency ultrasoundannular array:Ultrasonics,Ferroelectrics and Frequency Control[J].IEEE Transactions on,2008,55(2),508～513.

[4]Chiao R Y,Moly,Hallal,et al.B-mode blood flow(B-flow)imaging[A].Ultrasonics Symposium,2000,IEEE:1469～1472.

[5]缪亚林,辛鹏程,卞正中.基于脉冲压缩技术的医学超声成像研究[J].压电与声光,2009,31(5):749～752.

[6]Misaridis,T.,and Jensen,J.A..Use of modulated excitationsignals in medical ultrasound.Part II:basic concepts andexpected benefits:Ultrasonics,Ferroelectrics and FrequencyControl[J].IEEE Transactions on,2005,52(2),192～207.

[7]刘波,郭建中.载频调制二相编码激励的超声成像信噪比提高研究[J].电子学报,2011,39(11):2701～2707.

[8]李建立,刘纪元,焦学峰.脉冲压缩技术在水声测深中的应用[J].电子测量技术,2009,32(11):112～114.

[9]蒲诚,张涛,綦磊.不同编码激励的超声气体流量测量性能对比[J].天津大学学报,2011,44(9):768～773.

[10]彭虎,杜宏伟,韩雪梅,张作生.巴克码在高帧率超声成像系统中应用的仿真研究[J].北京生物医学工程,2004,23(23):251～253+308.

混凝土缺陷检测篇2

一、情况说明

在17##楼九层及16#楼四层混凝土浇筑过程中，出现了以下问题 1.部分空调板出现漏振现象，表面不平整、蜂窝麻面。2.部分墙体阳角部位加固不牢，浇筑后出现漏浆形成局部蜂窝麻面。

3.飘窗板、空调板等于外墙接触的部位混凝土浇筑过程中振捣不密实，出现露筋和个别孔洞。

二、原因分析、这次出现工程质量问题主要原因有

1.由于现场管理人员责任没有落实到位，施工过程质量控制不严格，对模板加固验收不严格，没有及时发现问题。夜间混凝土浇筑过程中值班人员对工作不够认真，对质量意识不够重视，对悬挑构件浇筑过程中出现的漏振及没有收面现象没有及时发现。

2.17#楼混凝土班组组织及管理能力较差，项目部已多次对该班组进行技术交底和现场作业指导，混凝土浇筑质量仍没有明显改善且自检能力较差。

3.项目部各部门之间缺乏沟通，交接检查过程中也没有认真验收。发现质量通病问题没有第一时间处理。

4.工期任务较重，抢抓工期过程中，施工任务较重，施工时间太紧，项目部管理人员验收时间紧迫，没有及时发现问题，发现问题的也未及时整改就已经开始混凝土浇筑。

三、处理措施

1.已经将漏振的空调板剔凿重新浇筑。

2.对屡次出现质量通病的混凝土班组罚款1000元。

3.对木工和混凝土班组重新进行技术交底，并加强质量验收。4.对相关项目部管理人员尤其是混凝土浇筑过程中的现场值班人员提出批评教育。要求相关质检及技术人员作出混凝土缺陷问题控制措施及办法，加强后续施工的质量控制。

5.项目部召开质量问题专题会议，相关责任人及相关班组作出自我反省。

6.制定混凝土缺陷修补方案（后附）

四、预防及控制措施

1、今后施工过程中将严格落实质量管理责任制，严格落实质量检查复查制度，对工程质量从严要求。

2、混凝土浇筑之前，模板及支架必须经质检员及总工验收合格后方可向监理报验。保证模板垂直度和平整度符合要求。

3、项目部管理人员必须严格按照图纸及有关图集和规范要求执行，对各项施工质量过程进行监控。要求各班组长加强管理，组织好交接检验收工作以防类似问题的发生。对于施工过程中，未严格按照上述要求执行的，项目部质检人员按要求不允许混凝土浇筑。

4、加强班组之间的交接检查，出现问题及时向项目部反应，严禁私自处理，保证工程施工质量。

附：混凝土缺陷修补方案混凝土构件表面质量缺陷处理方案

由于操作工人振捣不认真，部分柱、墙出现了蜂窝、麻面、漏振现象。现对出现的问题采取如下方法进行处理：

一、表面抹浆修补法

对数量不多的小蜂窝、麻面、漏石的混凝土表面，为了保护钢筋和混凝土不受侵蚀，用1：2水泥砂浆抹面修补（可用白水泥、黑水泥加107乳胶现场调试对比，找一个和混凝土颜色相近的进行修补）。在抹砂浆前，用钢丝刷清理干净，并用清水清理湿润，抹浆初凝后加强养护。

二、细石混凝土填补法

对蜂窝比较严重或露筋较深以及孔洞问题，采用细石混凝土进行修补：

1、先将附近不密实的混凝土和突出的骨料颗粒剔凿掉，顶部要凿成斜面，避免形成死角。

2、剔凿干净后，用水洗刷干净，并充分湿润。

3、用塑料布将两侧混凝土面包裹严实，避免成品污染。

4、利用原对拉螺栓孔支设模板，模板上口200mm高支设成喇叭口型。

5、用高强无收缩灌浆料分层灌实捣实。灌浆料混凝土初凝后，加强洒水养护。

高强无收缩灌浆料使用方法：

（1）灌注前，要把填充空间清理干净，并把表面预湿12小时。（2）对于小空间的二次灌浆，直接用灌浆料加水拌合或灌浆料加水量为14-16%，对于大空间的二次灌注，可加入5-10mm的石子，配合比为灌浆料：石子：水=1：0.5：0.2。

（3）搅拌方法最好用机械搅拌，人工搅拌时需用力搅拌匀，搅拌时间不少于5分钟，否则达不到所需的流动度。

（4）灌注孔或小空间时，用人工插捣。

（5）灌注完毕后，过12小时应浇水养护或用薄膜覆盖养护，养护期7-14天。

6、待灌浆料混凝土有一定强度后，拆除模板，将多余混凝土剔除，并用砂轮机磨平。

三、具体施工方法

麻面：在麻面部分充分浇水湿润后，用同混凝土标号的砂浆，将麻面抹平压光，使颜色一致。修补完后，应用薄膜进行保湿养护。

漏筋：对表面漏筋冲洗干净后，用1：2的水泥砂浆将漏筋部位抹平压实，如漏筋较深，应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去，洗刷干净后，用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实，并认真养护。

蜂窝：对小蜂窝，冲洗干净后，用1：2的水泥砂浆压实抹平，较大蜂窝，先凿去松动石子冲洗干净，用高一强度等级的细石混凝土填塞压实，并认真养护。

孔洞：一般孔洞处理方法是将周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，支设带托盒的模板，洒水湿润后，用比结构砼高一强度等级的半干硬细石混凝土仔细分层浇筑，强力捣实，并养护。突出结构面的混凝土，待强度达到50%后再凿去，表面用1：2水泥砂浆抹平。对面积大而深进的孔洞，清理后，在内部埋压浆管、排气管，填清洁的10~20碎石，表面抹砂浆或浇筑薄层混凝土，然后用水泥压力灌浆。

烂根：将烂根处松散混凝土和软弱颗粒凿去，洗刷干净后，支模，用比原混凝土高一强度等级的细石混凝土填补，并捣实。

酥松脱落：较浅的酥松脱落，可将酥松部分凿去，冲洗干净湿润后，用1：2水泥砂浆抹平压实。较深的酥松脱落，可将酥松和突出颗粒凿去，刷洗干净后支模，用比结构砼高一强度等级的细石混凝土浇筑，强力捣实，并加强养护。

缝隙、夹层：若不深，可将松散混凝土凿去，洗刷干净后，用1：2水泥砂浆强力填塞密实。较深时，应清除松散部分和内部夹杂物，用压力水冲洗干净后支模，强力灌细石混凝土捣实，或将表面封闭后进行压浆处理。

缺棱掉角：较小缺棱掉角，可将该处松散石子凿除，用钢丝刷刷干净，清水冲洗后并充分湿润，用水泥砂浆抹补齐整。较大缺棱掉角，冲洗剔凿清理后，重新支模用高一强度等级的细石混凝土填灌捣实，并养护。

松顶：将松顶部分砂浆层凿去，冲洗干净并充分湿润后，用高一强度等级的细石混凝土灌注密实，并养护。

表面不平整：用细石混凝土或1：2水泥砂浆修补找平。凹凸、鼓胀：凹凸、鼓胀不影响结构质量时，可用剔凿补抹的方法。凡影响结构受力性能时，应会同有关部门研究处理方案后，再进行处理。预埋铁件空鼓：在浇筑时发现空鼓，应立即将未凝结的混凝土挖出，重新填充混凝土并插捣，使饱满密实。如在混凝土硬化后发现空鼓，可在钢板外侧凿2~3个小洞，用二次压浆法压灌饱满。

中汽研认错：承认油耗检测缺陷篇3

中汽研，又称中国汽车工程研究院股份有限公司。此次在油耗检测中几乎处于垄断地位的中国汽研发布停牌公告，称其在自查和检查过程中，发现公司所属检测中心车辆油耗检测质量控制存在缺陷。“对此，公司针对发现的问题正在进行整改，有关管理部门也正在研究，可能做出完善、整改的意见。除此之外，目前公司各项科研、技术服务和生产经营工作正常。”相关人员对此回应道。

进口奔驰受质检总局警告

根据有关规定，为保护我国消费者安全，质检总局于日前发布了进口梅赛德斯奔驰汽车的风险警示通告。

质检总局通报称，近期，山东、天津、北京等地出入境检验检疫机构在对进口奔驰汽车实施入境检验时发现奔驰多款“怀挡”车型，在低速行驶状态下，无需按解锁键或踩制动踏板等其他操作，即可由D挡直接推至R挡。尤其是其怀挡式换挡杆与我国绝大多数车辆雨刮器操纵杆的安装位置和操控方式相同，且外形极为相似，极易发生误操作。

目前，质检总局已敦促车辆制造商和进口商尽快对上述问题进行调查，找出原因。尽快消除存在的安全隐患。对在用或拟销售车辆，经销商或4S店应明确告知消费者存在的上述问题。

国电充电设施引资计划遇冷

为推动电动车充电设施的快速发展，国家电网日前向社会资本发出“邀请”，宣布向社会资本开放分布式电源并网工程和电动汽车充换电设施两个市场领域。这意味着，个人若有固定车位、小区物业也同意，可在车位自建充电桩为新能源车充电。

但从市场反应来看，目前的开放条件仍不足以吸引资本快速进入，除了缺乏明确的投资盈利模式外，技术标准不统一也是摆在电动车充电设施市场推广前的一道难题。因此这一呼吁似乎并未引起汽车企业们的“雀跃”。“即便社会资本愿意进入，操作起来也有困难，国内充电桩标准并未统一，不同品牌之间的充电设施并不能完全通用，资本盈利的空间狭小。”比亚迪一位内部人士表示。

戴姆勒调整策略扭转在华颓势

多年来，全球豪车生产商戴姆勒集团连同旗下的高端品牌奔驰逐渐失去中国豪车市场的领先优势，与同属德系车的宝马与奥迪之间的差距越拉越大。如今，为赶超竞争对手，戴姆勒正尝试调整策略。

戴姆勒的决策层也逐渐意识到，若想在这个发展迅速的市场扭转颓势，除本地化以外别无他法。为了更高效地开发中国市场的潜力，戴姆勒近期将奔驰高级设计中心从日本转移到北京。并允许中国官员收取汽车部件样本，对最新款车型进行了详细的测量。北京奔驰生产负责人莱瑞宁（Rene Reif）表示：“直言不讳地说，我们正在进行技术转让”。

江淮整体上市改革悄然进行

近日，江淮汽车发布重大资产重组进展公告，称有关整体上市的重组事项正在履行相关程序，各项工作都在积极开展。在江汽集团上市的同时，江淮汽车在乘用车、商用车板块的投入调整也在悄然进行。

去年，江淮汽车宣布将战略中心从乘用车回归到商用车。今年江淮汽车再对战略进行调整。江淮汽车总经理项兴初表示，江淮“十二五”期间不再扩张乘用车产能，并对现有的乘用车产品进行整理，暂时不会扩大产品品类，把发展的重心进一步聚焦到轻卡、SUV、MPV三大核心业务上。关于“江淮乘用车7大车系停产”传闻也由江淮汽车对现有乘用车产品整体调整引起。江淮汽车此次也表示，关于“7大车系停产”的消息均属于“误读”。

东风重组福汽被搁置的 “拉郎配”

一年前，东风汽车公司与福建省政府签订了包括东风增资福汽集团、与福汽联合设立投资公司控股东南汽车等事项的战略合作框架协议。

然而，一年后，原本按照计划应该已经曲终收官的重组案却没有了下文，日前甚至传出东风、福汽已经终止谈判的消息。面对这一微妙的变化。福汽集团内部人士介绍，由于相关的人事调整，政府方面对重组福汽这一项目的推动力已有所减弱，另一方面，福汽集团也在去年取得了较快的增长。在此背景下，福汽集团独立发展的愿望开始隐现。

东风负责对外传播的人士给出的回答是“不清楚、不予置评”。而福汽董事长廉小强近日在接受媒体采访时表示：“重组像谈恋爱一样，能成就成，不成就不要勉强，一厢情愿的事成功不了。”

商务部启动地区封锁垄断调查

商务部日前向中国汽车流通协会下发了《关于开展地区封锁行业垄断问卷调查的通知》，开始征询协会及其会员企业关于打破地区封锁和行业垄断方面的意见和诉求。这是继去年中国汽车流通协会在行业内摸底垄断数据并上报给国家发改委反垄断局之后的又一次调查。

2013年，进口豪华车暴利引发的汽车垄断问题成为整个社会关注的焦点。随后，中国汽车流通协会开始在行业内摸底垄断数据，并将调查结果上报给国家发改委反垄断局。2013年8月，商务部新闻发言人沈丹阳公开表示，《汽车品牌销售管理实施办法》有必要进行修改完善，目前商务部正会同有关部门（发改委和国家工商总局）研究修订办法。

混凝土缺陷检测篇4

我国于20世纪60年代中期即开展利用超声法检测混凝土和钢筋混凝土内部缺陷的研究与应用工作, 于1990年由陕西省建筑科学研究院和同济大学会同有关单位编制的《超声法检测混凝土缺陷技术规程》由中国工程建设标准化协会批准, 编号CECS21:90。该规程的出台统一了超声法检测混凝土缺陷的检验程序和缺陷判定, 提高了检验程序的可靠性。为适应超声技术的不断成熟及检测仪器的发展进步, 于2000年由原主编单位对该标准进行了修订, 编号CECS 21:2000。

超声法检测混凝土内部缺陷在我国工程界已得到广泛的应用, 本文着重介绍利用超声法检测混凝土内部不密实区及孔洞, 并钻取混凝土小芯样或局部剔凿进行比对验证的工程应用实例。归纳总结利用超声法检测混凝土内部不密实区及空洞的相关工程经验。

1 工作原理及方法示例

1.1 工作原理

混凝土为非匀质材料, 对超声脉冲波的吸收、散射衰减较大, 其中的高频成分更容易衰减, 因此超声波检测混凝土缺陷一般采用较低的发射频率。当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量几测试距离一定时, 其超声传播速度、首波幅度和接受信号主频等声学参数一般无明显差异。但是如果混凝土内部存在空洞、不密实或裂缝等缺陷, 则破坏了混凝土内部的整体性, 与内部缺陷的混凝土相比, 测得的声时值则会偏大, 波幅和频率降低。应此通过对同条件下的混凝土进行声速、波幅和主频测量值的比较, 从而判定混凝土内部的缺陷情况。

1.2 构件内部缺陷检测作法示例

对混凝土构件进行内部不密实去和空洞检测时, 一般采用穿透法, 依据各测点的声速、波幅和主频的相对变化, 寻找异常测点的坐标位置, 从而判定缺陷区域。测试部位最好具有两对相对平行的测试面, 并尽可能采用两个方向对测, 如受条件限制, 至少应有一对相互平行的测试面, 在对测的基础上对出现异常的测点区域再辅以交叉斜测, 以确定缺陷的位置及范围。分别在选定的测试面上画上对应的网格线, 网格间距一般控制在100~300mm, 并标明坐标位置及编号。柱类构件现场检测的测点布置如图1, 2所示。

测试过程中应记录测点的声速、波幅等声学参数, 完成后, 对上述声学参数按照CECS 21∶2000提出的方法进行统计分析, 提出检测区域内声学参数平均值mx (km/s) , 标准差sx, 单点异常情况判断值X0 (km/s) 及异常测点的临近测点异常情况判断值X0 (km/s) , 用于混凝土内部缺陷所在区域的判定。

2 设备及技术参数

采用NM-4A非金属超声波检测仪, 其主要技术指标见表1。

3 工程实例

3.1 工程实例一

3.1.1 工程概况和现场检查及检测情况

某地下室部分框架柱顶部出现水平、环形裂缝, 为查明柱顶部混凝土内部质量, 该项目业主委托我单位对上述框架柱的内部缺陷进行检测。

该地下室横向柱距分别为5500mm、6800mm、7000mm等;纵向柱距分别为5500mm、6300mm、7900mm等。地下室框架柱截面尺寸分别为400mm×400mm、450mm×450mm等, 柱纵筋分别为10C16、8C18, 箍筋为C8@100/200。该地下室柱、梁、板混凝土强度等级均为C40。

3.1.2 检测结果

现场共对该地下室32根框架柱的内部缺陷采用非金属超声检测分析仪进行检测, 结果表明, 抽测部位各测点混凝土声学参数平均值mx=4.28km/s, 标准差sx=0.154, 单点异常情况判断值X0=3.89km/s。

该地下室抽测的 (10) /?轴柱的检测区域内几乎所有测点 (总测点数为30个, 判为异常值的测点数28个) 的声速值均判为异常值, 判为异常值的各测点声速值在3.13~3.89km/s之间;抽测的 (22) /?轴、 (22) /?轴、 (22) /轴、 (23) /?轴、 (27) /?轴、 (30) /?轴柱的检测区域内部分测点的声速值判为异常值, 判为异常值的各测点声速值在3.69~3.89km/s之间。

为验证检测结果, 抽取部分位置钻取混凝土小芯样进行对比验证, 结果见表2。对比验证结果表明, 声速异常或偏低的部位混凝土内部均存在不同程度的质量缺陷, 如1#、2#芯样未见粗骨料;3#、4#芯样局部松散, 不能形成完整芯样;5#芯样未见粗骨料, 局部缺浆。

3.2 工程实例二

3.2.1 工程概况和现场检查及检测情况

某四层框架结构房屋, 在修建过程中发现第三层个别框架柱内部局部存在疏松等质量缺陷, 为确定缺陷范围, 现场由该工程施工单位、监理单位共同确定了8根框架柱, 并委托我单位对指定框架柱的内部缺陷进行检测。

该房屋纵向、横向柱距均为9000mm;所检测框架柱截面尺寸均为600mm×600mm, 混凝土强度等级均为C45。

3.2.2 检测结果

现场共对该房屋委托范围内框架柱的内部缺陷采用非金属超声检测分析仪进行检测, 结果表明, 抽测部位各测点混凝土声学参数平均值mx=4.43km/s, 标准差sx=0.082, 单点异常情况判断值X0=4.22km/s。

经对比分析表明, 所检测的 (13) /○K轴框架柱检测区域内大部分测点 (总测点数为72个, 判为异常值的测点数50个) 的声速值判为异常值, 判为异常值各测点声速值在2.62~4.21km/s之间。

为验证检测结果, 现场在 (13) /○K轴框架柱上钻取混凝土小芯样进行对比验证, 经现场剔凿, 该柱大部分位置混凝土内部松散, 均无发安装钻芯设备;个别部位所钻取的混凝土芯样亦不能形成连续芯样, 遍布蜂窝、空洞, 如图7所示。

3.3 工程实例三

3.3.1 工程概况和现场检查及检测情况

某在建地下室进行填充墙拉结筋植筋锚固施工的过程中发下个别柱混凝土强度偏低, 混凝土局部疏松, 为查明查明存在疏松等框架柱内部缺陷的范围及影响, 该项目业主委托我单位对指定框架柱的内部缺陷进行检测。

该地下室横向柱距分别为6700mm、7800mm等;纵向柱距分别为5000mm、7500mm、7800mm等。地下室框架柱截面尺寸主要为450×450 (mm) , 柱纵筋分别为8C16、8C18, 箍筋为C8@100/150、C8@100/200。该地下室柱、梁、板混凝土强度等级均为C30。

3.3.2 检测结果

现场对该委托方指定的3根框架柱的内部缺陷采用非金属超声检测分析仪进行检测, 结果表明, 该项目1#柱检测部位各测点混凝土声学参数平均值mx=4.12km/s, 标准差sx=0.13, 单点异常情况判断值X0=3.80km/s, 异常测点的临近测点异常情况判断值X0=3.89km/s;检测区域内个别测点的声速值判为异常值。该地下车库2#柱、3#柱检测区域内大部分测点声速值偏低, 计算得出的单点异常情况判断值明显偏低, 该实例中建议以1#轴柱的相关参数进行判定, 2#柱检测区域内部分测点的声速值判为异常值, 3#柱检测区域内大部分测点的声速值判为异常值。

为验证检测结果, 局部进行人工剔凿检查表明:

1#柱仅柱底部距底板板面约200mm范围内, 局部疏松, 强度较低, 局部为砂、石混合物, 如图8所示;2#柱底部距底板板面约1100mm范围内, 局部疏松, 强度较低, 如图9所示;3#柱大部分区域疏松, 强度低;局部为净浆、低强度材料;局部为砂、石混合物, 松散, 部分粗骨料表面光洁;局部未见或有少量粗骨料, 如图10所示。

4 缺陷处理建议

1) 对缺陷范围较大且明显影响承载的柱、墙首先应搭设安全支撑, 在安全支撑搭设好之后, 应剔除混凝土疏松、强度低等质量缺陷的部位, 剔至密实混凝土后, 并多凿深20mm, 将缺陷四周多余的混凝土剔除干净。并应对其他部位声速值判为异常值的区域应进行剔凿检查, 对不密实的区域应予以剔除。剔凿后, 对混凝土缺失贯穿柱截面及缺失深度≥60mm的部位可采用提高一个强度等级的无收缩混凝土修复;对缺失深度<60mm的部位建议采用Ⅳ类水泥基灌浆料进行修复 (所用水泥基灌浆料必须符合《水泥基灌浆材料应用技术规范》 (GB/T50448-2008) 的相关要求) 。缺陷修复部位宜适当增设拉结短筋, 并应加强结合面的处理;

2) 在剔凿柱混凝土的施工过程中, 不得损伤原结构钢筋, 应对该柱周边梁的变形情况进行监测, 发现异常应立即停工, 经相关单位汇总, 采取可靠措施后方可继续施工;

3) 缺陷处理过程应在相关单位的监督和指导下进行, 对每个部位均应做好隐蔽工程项的验收和加强养护工作, 确保修复质量满足要求。

5 结语

通过以上工程实例, 分析认为:

1) 只要工程技术人员正确加以利用, 在检测混凝土内部不密实区及空洞等质量缺陷的过程中, 超声法是一种行之有效的无损检测方法。通过超声检测, 可判断混凝土结构构件内部是否存在不密实区及空洞等质量缺陷, 并可准确划定构件内部缺陷的范围, 为混凝土结构构件的缺陷处理工作提供可靠技术依据;

2) 采用超声法检测混凝土内部缺陷时, 建议采用钻取小芯样或局部人工剔凿法对检测情况加以验证;

3) 为满足统计分析的需要, 测试范围应含盖足够的正常区域;当构件整体质量较差时, 可参照同条件其他构件的声学判定参数进行内部缺陷判定。

摘要：利用通过超声法检测混凝土内部不密实区及空洞等缺陷, 并钻取混凝土小芯样或局部剔凿进行比对验证分析的工程实例, 归纳总结超声技术在混凝土内部缺陷检测工作中的相关经验, 并提出部分构件常规缺陷的处理方法, 为类似工程提供技术参考。

关键词：超声法,混凝土内部缺陷,混凝土芯样

参考文献

混凝土缺陷处理方案篇5

混凝土缺陷处理方案

编制：

审核：批准：

中铁十七局集团第三工程有限公司

沁阳市总干河城区改造（一期）工程施工1标项目部

年月日

一、前言..................................................2

二、编制依据..............................................2

三、存在的几种主要缺陷....................................2

四、混凝土缺陷的产生部位、原因及处理方法..................2

1、麻面................................................2

2、露筋................................................3

3、蜂窝................................................3

4、孔洞................................................4

5、凹凸错台............................................4

6、局部破损............................................4

6、气泡（细小孔洞）....................................5

7、裂缝、冷缝..........................................5

8、挂帘................................................6

五、混凝土工程质量防治措施................................6

1、蜂窝、麻面、露筋、孔洞防治措施.......................6

2、结构表面缺棱、掉角或结构发生裂缝防治措施.............7

六、混凝土质量缺陷处理程序................................8

七、质量缺陷处理后验收....................................8

混凝土缺陷处理方案

一、前言

对于混凝土构件一般极少在拆模以后作整体的修面处理，所以在混凝土表面存在的缺陷将会比较明显，因此需对混凝土内部和外观缺陷作一定的处理。我项目部为了消除混凝土内部质量隐患，提高混凝土外观质量，针对现已存在的混凝土缺陷及可能存在的缺陷制定缺陷处理方案。

二、编制依据

1、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007；

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；

3、《公路工程质量检验评定标准》JTGF801-2012

4、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008

5、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008

三、存在的几种主要缺陷

在混凝土施工过程中，由于模板固定不牢、模板拼接不严，模板安装不规范、模板因欠修欠保养，造成面板凹凸变形，混凝土振捣不足、不到位等因素造成混凝土出现超出规范要求的气泡、麻面、蜂窝、错台、挂帘、表面凹凸等质量缺陷。

四、混凝土缺陷的产生部位、原因及处理方法

1、麻面

（1）产生部位：可发生在混凝土的任意表面部位。

（2）产生原因：①模板在浇筑混凝土前没有充分浇水湿润或湿润不够；②模板上的隔离剂涂刷不均匀或漏刷；③模板拼缝不严密，混凝土浇筑时缝隙漏浆，构件表面沿模板缝隙出现麻面；④混凝土振捣不密实，混凝土中气泡未排出，部分气泡停留在模板表面，拆模后出现麻面。

(3)处理方法：先将面层脱落范围内的松动粗细骨料清除，并用水冲洗干净，再在表面涂抹一层高出原混凝土标号一个等级的丙乳砂浆压实抹光。

2、露筋

（1）产生部位：可发生在所有配筋混凝土的任意表面部位。

（2）产生原因：①混凝土浇捣时，钢筋保护层垫块移位或垫块间距过大甚至漏垫，钢筋紧贴模板，拆模后钢筋密集处产生露筋；②构件尺寸较小，钢筋过密，如遇到个别骨料粒径过大，水泥浆无法包裹钢筋和充满模板，拆模后钢筋密集处产生露筋；③模板拼缝不严，缝隙过大，混凝土漏浆严重，尤其是角边，拆模时又带掉边角出现露筋；④振捣手振捣不当，振到钢筋或碰击钢筋，造成钢筋移位或振捣不密实有钢筋处混凝土被挡住包不了钢筋；⑤钢筋绑扎不牢，保护层厚度不够，脱位突出。

（3）处理方法：将外露的钢筋周围3～5cm范围内（包括钢筋本身表面）的混凝土凿除，凿除深度为混凝土保护层厚度，凿除形状以内大外小的倒梯形体为佳，形成规则的凹槽、充分暴露钢筋体并将钢筋割除保护层长度，接着将凹槽面、钢筋用水清洗干净，最后向凹槽面填充高出原混凝土标号一个等级的丙乳砂浆，压实抹平。

3、蜂窝

（1）产生部位：可发生在任意部位的混凝土表面。

（2）产生原因：①混凝土的拌制配料不准，石多、水泥和砂少，或浇筑时浆流向单边；②混凝土搅拌时间过短，拌和不均匀，振捣时造成砂浆与石子分离，石子集中处往往会形成蜂窝；③下料时不当，使混凝土产生离析；④浇筑时未分层分段进行及漏振；⑤模板支撑不牢固，致使大面积漏浆。

（3）处理方法：先将蜂窝范围内的表面松动骨料进行凿除，凿除至露出完整、密实的混凝土面为宜，凿除形状以内大外小的倒梯形体为佳，将凿后凹槽用水清洗干净，向凹槽内填充高出原混凝土标号一个等级的丙乳砂浆。

4、孔洞

（1）产生部位：可发生在任意部位的混凝土表面。

（2）产生原因：①混凝土振捣时漏振，分层浇捣时，振捣棒未伸到下一层混凝土中，致使上下层脱空；②竖向构件一次下料太多，坍落度相对过小，混凝土被钢筋等架住，下部成拱顶住上部混凝土，并且下部漏振，拆模后出现混凝土脱空，下部成为孔洞；③混凝土中混入了杂物、木块等，拆模后抠掉杂物等而形成的明显空洞；④钢筋密集处，预留孔或预埋件周边，由于混凝土浇筑时不通畅，不能充满模板而形成孔洞。

（3）处理方法：先将孔洞范围内的松动骨料进行凿除，深度以凿除至露出完整、密实的混凝土面为宜，凿除形状以内大外小的倒梯形体为佳，将凿除面用水清洗干净，干燥后涂抹一层丙乳基液填充高标号细石混凝土，压实抹平。

5、凹凸错台

（1）产生部位：多发生在相邻两仓的结构缝部位和底板与边墙交界处，局部相邻两块模板交界处也存在部分错台。

（2）产生原因：①模板接缝不好，平整度要求不高而形成的错台；②模板外支撑不稳固，混凝土浇筑过程中出现局部跑模、模板变形等原因形成的错台；③模板接缝不好，浇筑过程中出现露浆等形成错台。

（3）处理方法：以凿除打磨为主，使错台部位平顺过渡，具体方法是用角磨机将凿除面打磨光滑，在打磨后混凝土表面涂抹一层丙乳砂浆进行辅助处理。

6、局部破损

（1）产生部位：多发生在建筑物底板表面和棱角部位，立面边墙偶尔也有发生。

（2）产生原因：①人为破坏等保护措施不到位而造成的；②机械破坏等保护措施不到位而造成的；③拆模时人员随意抛撒、扔弃管件、模板而对混凝土表面造成冲击破环；④拆模时间过早和操作不当及重型设备的碾压等原因都会造成破坏形成局部坑洞、凹槽、破损、掉角。

（3）处理方法：先将凹槽范围内的表面松动垃圾和面层混凝土进行清理凿除，凿除至露出完整、密实的混凝土面为宜，凿除形状以内大外小的倒梯形体为佳，将凿后凹槽用水清洗干净，向凹槽内填充高出原混凝土标号一个等级的丙乳砂浆，压实抹平。

6、气泡（细小孔洞）

（1）产生部位：可发生在任意部位的混凝土表面。

（2）产生原因：因胶泥材料和外加剂化学反应形成大量气体未得到充分引排而聚集在混凝土表面形成细小孔洞。

（3）处理方法：先将有气泡的混凝土面层用砂纸或软刷打磨机进行轻微打磨处理，以充分暴露孔洞，再用水将打磨后的面清洗干净，干燥后采用高标号丙乳砂浆进行涂抹刮平。

7、裂缝、冷缝

（1）产生部位：可发生在混凝土的任意表面部位。

（2）产生原因：①混凝土内外温差过大，产生不均匀应力造成混凝土变形和裂缝；②受到外力破坏，对混凝土局部形成挤压、抬动，而出现变形和裂缝；③础处理不到位，发生不均匀沉降拉裂混凝土；④养护不到位，使混凝土缺水而干裂；⑤冷缝是在混凝土浇筑的过程中形成的，主要是因停电、设备损坏等

原因导致混凝土浇筑过程中间歇时间过长（达到或超过混凝土初凝时间）、覆盖不及时，而恢复浇筑前又没有对下层混凝土面或初凝混凝土面进行凿毛等妥善处理，使先后浇筑的混凝土接触面无法充分粘结连成整体而在中间形成层间缝隙。

（3）处理方法：裂缝的处理一般应根据建筑物的功能和裂缝的性状来确定是否处理和处理方法。裂缝的性状一般有宽缝（一般指深层贯穿性）、细缝(一般指浅层性裂纹)、干缝、湿缝（渗水）。对于缝宽＜0.2mm、缝深小于钢筋保护层的浅层表面裂缝，在对裂缝持续观测，未发现裂缝有增长趋势后，拟定处理方法为裂缝刷毛清洗后涂刷环氧树脂基液，沿缝粘贴玻璃丝，最后再用环氧树脂封面。对于缝宽＞0.2mm、缝深超过钢筋保护层的裂缝沿裂缝钻孔，采用化学灌浆和表层防渗法相结合进行处理。冷缝的处理将冷缝处混凝土切缝凿成燕尾槽，清理干净后在基面涂抹一层丙乳基液，然后用高出原混凝土标号一个等级的丙乳砂浆压实抹光。

8、挂帘

（1）产生部位：一般发生在建筑物顶部以下的任意混凝土表面，多发生在立面、斜面墙体表面。

（2）产生原因：在进行上部（层）混凝土浇筑施工时，由于模板密封不严、混凝土漫过模板上沿而导致混凝土砂浆、浆液流到下（层）混凝土表面，并附着在表面形成乳皮状、鱼鳞状、牛皮藓状等。

（3）处理方法：采用人工凿除、刮除，局部强度较高难以人工清除的，可采用角磨机进行适当打磨处理，再用水冲洗干净。

五、混凝土工程质量防治措施

1、蜂窝、麻面、露筋、孔洞防治措施

（1）混凝土配制时计量准确，严格控制水灰比，搅拌均匀具有良好的和易性，混凝土入模后，振捣要严格操作程序，振捣密实。

（2）模板表面要洁净，其上的水泥浮灰要清除掉，钢模板要满涂隔离剂，木模板在混凝土入模前要保持充分湿润，模板拼缝必须严密，拼缝处可加设密封条，以防混凝土漏浆。

（3）严格控制混凝土入模时的自由落差，当浇筑高度超过3 m 时,增设串筒、溜槽，以防混凝土产生离析现象。

（4）钢筋绑扎要加设垫块，一般宜设塑料垫块，垫块绑扎要牢固可靠，特别是梁、柱底模及侧模垫块更要认真仔细，以防混凝土浇筑时垫块脱落、钢筋移位。

（5）在框架梁柱节点等钢筋密集处，首先要按规范及设计要求正确处理好钢筋的下料和绑扎，留有混凝土中石子通过间隙，也可采用与混凝土同强度的细石混凝土分层浇筑，有必要时可提高细石混凝土一个强度等级，浇筑时应精心操作，认真振捣。

2、结构表面缺棱、掉角或结构发生裂缝防治措施

（1）

做好模板及支撑系统的设计，使其具有足够的刚度、强度和稳定性,以满足上部荷载的需要。

（2）严格混凝土的水灰比，使其具有良好的和易性，控制混凝土的使用时间。

（3）浇筑完毕的混凝土在规定时间内要覆盖浇水养护，保证混凝土表面始终处于湿润状态，特别是大体积混凝土由于水化热,其内外温差较大，浇筑后的养护工作更为重要。

（4）

严格控制施工荷载，适当放慢施工速度。

（5）

严格拆模时间，防止拆模过早，拆模时按拆模方案进行，严禁强撬硬别，用力过猛,损坏结构棱角。

（6）加强成品保护，防止结构构件被碰撞而致损坏。

六、混凝土质量缺陷处理程序

在缺陷处理过程中，首先是对缺陷状况准确描述，现场确认；然后是对缺陷修补的打磨、凿挖和清理；最后是对修补工艺、材料、修补结果进行验收。

七、质量缺陷处理后验收

一般质量缺陷由监理单位会同施工单位对处理结果进行检查及验收。较重质量缺陷由监理单位应组织建设、设计、施工等单位，对处理结果进行检查及验收。处理及验收结果应报建设单位备案。

严重质量缺陷由监理单位应组织设计、建设、施工等单位，对处理结果进行检查及验收。处理及验收结果，建设单位备案，并报质量监督单位。

混凝土结构质量缺陷处理后验收：施工单位应建立质量缺陷备案台帐，填写缺陷处理报审表、缺陷处理记录表，并按有关规定存档。

中铁十七局集团第三工程有限公司沁阳市总干河城区段改造（一期）工程施工1标

混凝土缺陷检测篇6

关键词：变电设备；接头发热；缺陷检测

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、前言

根据相关收集的数据显示，变电设备发热在设备可能存在的安全隐患中占据了一个主导地位，其中，变电设备的接头发热当属一个多发问题了，如果人员的维护意识不强，没有及时地发现问题，那就导致问题不能得到马上解决，这会引发一系列严重的事故的发生。仅仅是一个接头发热，其产生的后果都是不可小觑的，会让变电站失压，其危害是极其大的，会使得企业供电的可靠性受到质疑，也会让电网不能在一个安全可靠的环境下运行。如果有关公司的部门不以一个积极的态度来应对此事，不及时地处理有关故障和预防此类故障的话，不仅会给企业自身带来很大的经济损失，还会给企业的客户带来不必要的麻烦，影响企业在社会上的形象。因此，人们应当格外重视变电设备的接头发热问题，及时发现问题并且提出解决方案，减小该故障引发的事态扩展范围，避免造成不必要的损失，为电网提供一个安全可靠的运行环境。

二、关于变电设备接头发热的原因与分析

（一）设备自身存在的缺陷原因

1.隔离开关

这里所说的隔离开关就是指目前被广泛使用的户外GW和户内GN型隔离开关，这种隔离开关依靠弹簧的压力紧密接触开关的触指和触头，但是，长久下去，弹簧会产生潜移默化的变化，一来，弹簧本身会被氧化，其直径会渐渐变小，弹簧的倔强指数会变小；二来，弹簧因为长期受到压力而失去其原本的弹性。这种变化会使得开关的触头和触指不紧密，因而最终会导致弹簧发热。

2.其他

其他主要指其他部件的接头发热，比如说：套管、母线、电流互感器、电容器组等设备，它们的接头不时也会发生发热的情况。

（二）维修人员施工工艺不佳

1.连接金具接触面处理不佳

不管是接线端子还是连接管，多多少少都会因为其自身的生产条件或者保管条件有限而导致其管体壁内会夹杂一些杂志、毛刺或者氧化层，如果是铝材质的话，就更容易产生杂志了，因为铝长期放在空气中，其表面会生成一层既坚硬又绝缘的氧化物薄膜，这样看来，铝导体要相对铜导体而言更加复杂一点，接头发热，除了和自身材质有关以外，还和维修人员的施工技艺息息相关。如果维修人员对此过程不了解，没有根据规定、标准去做，就会使得连接的地方在电气、机械强度等多个方面没有达到规定的要求。根据实际情况的观察，如果金具的接触面越是清洁没有杂志，哪怕温度再高，其氧化膜也不会很大，那么，其电阻也就越小，接头产生发热的概率也就越来越小。

2.导体受损

交联电缆绝缘强度大，不容易剥切，因此，不少维修人员盲目使用电工刀对其进行剥切，更有甚者，拿钢锯切，他们对力度的把握不够，直接导致电缆的芯线受到损坏。虽然，在当时，导体的损坏程度不能轻易观察出来，但是，一旦线芯投入运作，会使得损坏处的线芯更加破裂，从而导致接头发热。

3.导体连接时线芯不到位

在连接导体时，要求剥切的长度要远远深于产品的孔深，这就使得其长度不够，造成电场的分布不均匀，而且，在孔隙之间容易混入空气或者杂志。因此，如果电揽长时间运作，很有可能会漏电，从而导致绝缘层温度升高。

三、预防、处理变电设备接头发热的措施、方法

（一）针对变电设备接头发热的设备自身缺陷进行技术改造升级

1.隔离开关

把老式的、不合格的隔离开关更换掉，更换的新的隔离开关较之前的老式开关而言，其主要特点就是将接触面由原来的刀片接触面改为铜块接触面。其次，调换隔离开关的压紧弹簧和螺栓，如果不能及时更换这两者的，应当尽力保证其接触面接触良好。对此，也要定期进行检测，之后，便要测量一下其电阻，这一步骤在实际工作中是不可缺少的。

2.接头附件

选择符合规定要求的电缆附件，一定要能在相关的环境和条件下运作，在技术上要选择那些先进的、工艺更加成熟的、符合相关规定标准的电缆附件，严格把关，质量过关，并且追求质量优佳，可以引进那些新技术，积极打击假冒伪劣产品。

选择质量过关的安全的金具，除了要符合有关规定的要求外，要选择材质优良的材料，总而言之，要选择材质、质量都好的材料，以生产出质量过硬的产品。

（二）提高维修工艺的水平

要定期清理管体壁内的污垢、杂志等，把这些处理干净，注意保持接触面的平整，因为一旦接触面无法保持其应有的平整性，会减小其接触面，从而影响其处理。

在管内涂抹导体硅脂。导体硅脂的导电性能比较好，它属于一种油性物质，涂抹在接触面上，能弥补接触面变小这一缺陷，而且，它在一定程度上还能起到密封的效果，把接触面和外界空气完美隔绝开来，以免管体内壁又遭受杂志、污垢的侵袭。

另外，还可以通过提高红外测温的试验频率来减少不必要的损失，这样就能及时地发现接头发热这一问题，而且，应当认真记录下每次测试的数据以备参考观察。

（三）完善考核管理的规章制度

加强职工的培训力度，旨在把员工培养成技术优秀、工艺成熟、态度积极的高素质的维修人员。不断改善标准化作业指导书，及时把检测结果录入作业指导书中去，认真记录下每一个维修记录，多和其他类似单位交流交流，互相沟通，借鉴借鉴各自的优点。

参考文献：

[1]王文权.浅论输变电设备接头发热缺陷的预防与处理[J].科学咨询（决策管理），2008（11）：55.

[2]陈小平.变电设备发热原因分析及检测手段[J].电源技术应用，2013（05）：170+172.

混凝土缺陷检测篇7

对于大量的混凝土桥梁、高架公路、堤防等混凝土结构物的质量无损检测等, 传统的检测方法主要包括超声波法、雷达法、声发射法、冲击回波法及目视检查等, 但这些方法各自存在无法弥补的缺点, 成本高、效率低, 尤其是检测过程当中并不能做到安全检测。因此, 亟需寻找一种无损、快速、大范围的检测方法来进行交通土建方面的安全检测。

红外检测技术具有快速、大面积扫测、非接触性等特点, 已经在很多领域进行了广泛应用, 比如电力设备、石油化工设备、冶炼温度和炉衬损伤、金属材料与构件、复合材料与构件及医疗诊断等, 但应用于混凝土结构质量检测, 在我国尚处于起步阶段。本文从可行性角度出发, 主要分析应用热像仪检测混凝土结构缺陷的原理及影响因素, 并提出适用于混凝土结构缺陷的红外分析方法。

1 红外热像仪测温技术原理

自然界中, 任何物体都可以辐射红外线, 红外热像仪就是利用该原理获取目标的红外图像, 并利用所测目标与背景目标的温差, 进行缺陷检测的辐射测量设备。该设备是一种窄谱辐射测量测温系统, 同时该设备监测目标表面时, 其发射率、反射率, 温度、距离和大气衰减等多种因素都会对其测温结果产生影响, 如何提高测温的准确性就显得尤关重要。红外热像仪通过区别出物体接收发射的来源最终确定目标温度, 如图1所示, 热像仪接收到的有效辐射主要来源于3个途径:目标自身辐射、环境反射辐射 (下行辐射) 和大气辐射 (上行辐射) [1]。

其中, 被测物体表面的辐射亮度为:

式 (1) 主要由两部分组成:地物自身辐射亮度和环境反射亮度。T0为被测物体表面温度, Tu为环境温度, ελ为表面发射率, ρλ为表面反射率, aλ为表面吸收率。另外, 热像仪并不完全遵从式 (1) 来确定辐射亮度, 因为传输过程中还存在大气辐射造成的衰减部分, 这就必须在温度转换时进行大气修正。于是热像仪接收的辐射照度为:

式 (2) 中, A0是在对应最小空间张角时, 热像仪的目标可视面积;d为该目标到测量仪器之间的距离, 通常一定条件下, A0d-2为一常值;τaλ为大气的光谱透射率;εaλ为大气发射率。通常使用的热像仪工作波段为8~12μm, 使用的Hg Cd Te (8~13μm) 探测器, 经过理论推导可以得出被测地物表面真实温度为:

2 红外测温影响因素

2.1 检测目标的发射率

红外测温过程中, 目标的发射率直接影响测温的温度。影响目标发射率的因素很多, 其大小主要取决于其材料的性质, 同时检测目标的温度和表面状态也对其产生影响。一般可得出这样的结果:目标发射率对波长最敏感, 其表面状态次之, 温度排在最后。红外热像仪选取最敏感的波长, 而人为可改变的是状态和温度。当进行目标检测时, 一般采取相对温差法或者绝对温差法, 也就是只要知道温度的变化幅度, 就可以进行红外分析, 而不是一定要知道目标辐射的真实温度, 也就不需了解目标的准确发射率。当然如果在有实际要求时, 若需要目标表面的准确温度, 就须知道准确的发射率, 否则目标的温度值会误差很大。

2.2 传输时大气的影响

大气在红外辐射传输中会起到一定作用, 主要来源于大气的吸收作用。大气的吸收功能会造成辐射能量的衰减。虽然热像仪选取的是“大气窗口”的范围, 但由于大气吸收作用、大气的尘埃、大气悬浮颗粒的影响, 仍会造成一定程度的衰减。因此, 目标的辐射传输应选择合理的大气环境, 最佳的大气环境是晴天且湿度不宜太大, 不能大于75%, 这样大气环境下进行红外传输, 大气的影响才会减小。

2.3 目标检测时受风力的影响

当进行目标红外检测时, 如果风力特别大, 就会对测温结果产生影响。这是因为当风速较大时, 检测目标缺陷部位的热量就会快速散发出去, 导致缺陷部位的温度降低, 影响目标的温度准确度。这就要求对目标进行红外检测时, 应在风力比较小或无风的天气下进行。

2.4 背景辐射的影响

当对目标进行红外检测时, 设备接收的红外辐射由多部分组成。除了自身辐射占主要部分以外, 主要考虑的是背景辐射的影响。这些背景的辐射对测温精度有一定的影响。因此, 检测时需要在待测物体附近设置屏避物, 以减少外界因素对测温结果的影响。

2.5 检测距离系数的影响

当进行目标检测时, 设备距离目标的距离起到了很重要的作用, 需要距离系数来衡量。瞬时视场是可测量的最小目标, 热像仪接收辐射亮度时受各种因素的影响, 探测器接受包括目标及目标以外的辐射, 所以要求目标远大于瞬时视场, 一般要求大3~5倍。

2.6 附近物体热辐射的影响

在野外进行红外辐射时, 除了检测目标, 附近还会有很多不再测量范围的物体对其观测结果有影响。若两者温度或被测物体辐射率差异特别大, 影响就会特别大。因此, 在红外辐射时, 要特别注意选择合理的测试角度, 并且设置一些屏障, 以避免附近物体的影响。

3 红外检测分析方法

混凝土结构缺陷经过红外检测后, 热像图需进一步分析, 常用方法有表面温度判断法、绝对温差判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法和档案分析法。其中, 表面温度判断法可通过部位过热的表面判断是否出现故障, 但是不能阐明其他问题, 无法体现方法的优越性;相对温差法可通过不同点位的温度差异, 温升比值来判断故障情况;同类比较法为了更准确地检测出缺陷问题, 一般选取同类设备的对应部位来分析, 两者温度值通过比较来判断缺陷;档案分析法通过档案记录情况综合分析当前的问题, 来判断故障变化发展趋势, 进而得出准确结论;热谱图分析法为了更准确地检测出缺陷问题, 选取同类设备不同状态下的热像图, 通过热像图分析异常与否;绝对温差法取被测对象附近的正常区域的平均温度为参考温度来判断缺陷情况, 然后根据缺陷区域最高 (最低) 温度与正常区域温度差作为划分缺陷等级的指标, 其表达式为:

式 (4) 中, 正常区域的平均温度记为T1, 缺陷区域最高 (最低) 温度记为T2。本文在分析混凝土结构缺陷时, 根据实际情况, 一般采取相对温差法或者绝对温差法来进行红外分析。因此, 只需要知道红外辐射的变化幅度, 并不需要知道准确的表面温度。

4 结论

红外热像仪是一种新型的无损检测工具, 通过红外热像仪可以直观全面地表征温度分布情况。利用红外热像仪进行混凝土结构缺陷检测, 虽然其测温精度受各因素影响, 但在红外分析时不一定需要目标的真实温度, 可通过温差法对温度变化进行评定, 简单方便, 这对于红外热成像法应用于交通土建检测具有重要的促进意义。

摘要：针对目前无损检测方法的不足, 提出混凝土结构缺陷的红外热成像无损检测技术, 分析应用红外热像仪检测混凝土结构缺陷的原理及影响因素, 并提出适用于混凝土结构缺陷的红外分析方法。

关键词：混凝土,结构缺陷,无损检测

参考文献

超声法检测混凝土缺陷的方法研究篇8

关键词：超声波法,混凝土缺陷,钻孔测试,混凝土结构

0 引言

随着科学技术的飞速发展, 无损检测混凝土施工质量的技术也越来越先进。混凝土浇筑后对其内部的密实性或裂缝检测技术分为有损检测和无损检测, 其中有损检测是对所检测的构件进行破坏而观察内部缺陷情况, 无损检测技术通过现代科技产品在不破坏原结构的情况下观察其内部缺陷情况。目前针对混凝土的无损检测技术包括回弹法、超声法、冲击回波法和探地雷达法等[1,2,3,4,5]。其中回弹法是根据所检测混凝土构件的表观硬度而产生的回弹值测定其混凝土强度的方法;超声法是根据超声波穿透混凝土材料所用的时间来判断混凝土内部缺陷情况;冲击回波法与超声法原理类似, 也是采用声波穿透混凝土材料所用的时间来判断混凝土内部缺陷情况;探地雷达法是根据电磁波在混凝土材料内所用的时间来判断混凝土内部的缺陷情况。由于超声波无损检测仪器的价格相对较低, 测试结果相对准确, 因此在这几种无损测缺陷的方法中, 超声波法是应用率最高、性价比最高的方法, 本文即对超声波法测混凝土缺陷的方法进行研究。

1 超声波检测混凝土缺陷的原理

超声波测混凝土缺陷的方法有两种:单面测试法和双面测试法, 单面测试法是指发射端探头发射超声波信号, 超声波在构件另一端产生反射, 发射端又作为接收器而接收所反射的超声波, 从而根据声波所传播的最短时间与理论传输时间进行对比, 判断混凝土内部缺陷的大小, 但由于单面测试法所接收的杂波较多, 测试结果相对不太理想;双面测试法———穿透法, 是目前使用中最为广泛的方法, 双面测试法是在构件一端发射声波, 另一端接受声波, 通过声波单程传输的时间计算得到混凝土内部缺陷的方法, 这种方法测试结果准确, 因此应用率最高。穿透法是将接收端所接收的超声波信号转化为电信号, 显示在超声仪屏幕上, 根据超声仪中所输入的构件信息和所接收的声学参数进行综合计算, 得到超声波在构件中所传输的速度, 最后将所收集的信息汇总至电脑上, 得到相对缺陷位置及大小。

2 超声波检测混凝土缺陷的基本方法

使用超声波检测仪对混凝土构件进行缺陷检测时, 根据构件的形状、尺寸、大小、环境等条件, 选用合适的测试方法。常规的测试方法有平面测试、钻孔或预埋管测试和混合测试三种方法。

2.1 平面测试

平面测试法是在常规的矩形柱或梁构件上使用平面换能器测试构件同一方向缺陷的方法, 这种测试方法是最为常规也是工程中应用率最高的测试方法。平面测试法又包括三种测试方法, 分别为:对测法、斜测法和平测法。

1) 对测法。对测法在平面测试法中属于最为简单的方法, 进行测试前, 在混凝土构件上相互平行的两个混凝土面上用水准仪放线, 在所检测的混凝土外表面上用墨盒打出50 mm×50 mm或100 mm×100 mm的网格, 在所测网格的点上涂抹耦合剂, 再将超声波发射探头和接收探头置于同一直线上, 具体如图1a) 所示。这种方法适用于矩形截面的混凝土构件, 构件具有一对或两对不遮挡、具有检测条件的互相平行的表面。采用此方法可大致测出混凝土内的位置, 对其缺陷大小较难测试, 并且由于在网格交点进行测试, 因此易错过网格内的缺陷, 将测量小型缺陷成为一种小概率事件。

2) 斜测法。斜测法对构件的要求和测试前对构件的处理相同, 测试方法是将发射探头和接收探头相互错开一个网格的方法进行测试, 如图1b) 所示。采用此方法可适用于矩形截面的混凝土构件, 构件具有一对或两对不遮挡、具有检测条件的互相平行的表面。采用此方法进行检测可对混凝土内部缺陷进行精确定位, 确定缺陷较为精确的范围及大小。

3) 平测法。平测法主要对仅具有一个测试面的混凝土构件进行测试, 如对筏板基础、大体积混凝土等构件, 如图1c) 所示。这种测试方法是通过超声波在混凝土构件底部反射而接收的波速或声时大小判断缺陷的位置和大小。采用此方法进行测试时测试结果也相对准确, 但对缺陷位置定位较为困难。

2.2 钻孔测试

在混凝土工程中, 经常遇到厚度较大的大体积混凝土构件, 对此类构件进行缺陷检测时, 由于厚度较大采用平测法时反射接收的超声波杂波较多, 因此不能采用平测法进行检测。所以当混凝土厚度超过一定范围时, 对大体积混凝土进行缺陷检测时, 即需要采用钻孔或通过对预埋管等进行检测。采用钻孔式检测时, 需对超声波检测仪更换径向换能器进行检测。此测试方法的测试原理同平测法类似, 即进行测试时将大体积混凝土中所钻的孔间混凝土作为一个相对的平面进行测试。这种测试方法分为孔中对测和孔中斜测两种测试方法。

1) 孔中对测。将径向换能器的发射端和接收端置入钻好的孔或预埋的管道内, 将两个径向换能器放置同一水平高度上, 在每隔一定间距内进行测试, 测试缺陷的位置及大小, 测试示意图如图2a) 所示。

2) 孔中斜测。孔中斜测的方法与平测法中的斜测法基本相同, 即将径向换能器置入钻好的孔或预埋的管道内, 将两个径向换能器保持一定高差进行测试, 测试缺陷的位置及大小, 测试示意图如图2b) 所示。

使用上述两种对厚度较大的大体积混凝土的缺陷进行检测, 检测时需在混凝土内钻较多的孔洞或预埋较多的管道, 影响混凝土的整体性, 并且在测试时大体积混凝土的边缘处将检测不到位。

2.3 混合测试法

混合测试法是将平面测试法与孔中测试法相结合的测试方法。采用这种测试方法的优点在于可对断裂类混凝土或不允许大面积开洞的混凝土构件测试, 测试范围大于平测法和孔中测试法。混合测试法的原理是使用平面换能器和径向换能器进行综合测试, 测试时也分为平测法和斜测法两种类型。平测法即将两种换能器放置同一水平处进行测试;斜测法即将两种换能器错开一定距离进行测试, 测试方法同平测法及孔中测试法基本相同, 测试示意图如图3所示。

3 超声波检测新型混凝土结构缺陷的特点

目前的新型混凝土结构主要有钢管混凝土结构和型钢混凝土结构, 并没有对其进行相关的无损检测技术及相关规程。通过对大量的新型混凝土结构进行检测, 其检测结果显示, 对钢管混凝土和型钢混凝土进行检测时, 去除超声波在外围钢管或型钢内的声时和声速, 声时较长的和声速较慢的超声波即为超声波在混凝土内传输的超声波。超声波在穿过钢管混凝土及型钢混凝土时的原理同超声波在普通混凝土中穿过或穿透钢筋时的原理相同, 由于钢管混凝土或型钢混凝土中的钢管及型钢无固定厚度, 因此在检测时无需对这种新型混凝土结构中的声参数进行更改, 对其进行检测时的测试方法及判定方法与普通混凝土相同, 仅需在其表面涂刷耦合剂, 直接进行检测即可, 测试示意图如图4所示。

钢管混凝土结构及型钢混凝土结构在进行混凝土浇筑时, 由于内部配筋率较低, 混凝土浇筑时易密实, 但钢管和型钢内部在一定距离内间隔布置水平隔板, 在混凝土浇筑时, 隔板下部混凝土不易密实, 并且在振捣时浮浆也易在隔板处形成, 待浇筑完成后此部分混凝土易出现孔洞, 从而导致混凝土出现不密实的现象。并且在混凝土养护时, 由于混凝土内水泥发生水化反应从而导致混凝土内产生收缩, 最终导致混凝土内部出现裂缝和混凝土与钢管及型钢的交界面发生剥离的现象, 这类危害在钢管混凝土和型钢混凝土中极易产生。但采用超声法对其进行检测时较难发现此类现象, 若由于此类现象而导致钢管混凝土柱或型钢混凝土柱的承载不足而在其外部出现裂缝时, 则需采用更先进的技术或对其钢管或型钢进行开凿进行验证。

4 结语

通过对无损检测技术中的超声波法测混凝土缺陷的方法进行研究, 得到超生波法在混凝土中的三种测试方法:平测法、孔中测试法和混合测试法, 三种测试方法各有优缺点, 在进行应用时要根据实际情况对其进行检测。超声波法在对新型混凝土结构进行检测时, 无需对其相关声参数进行调校, 可直接进行相关常规类检测, 但不能对其隔板处及沿钢管或钢板处等开裂的现象进行检测, 在对新型混凝土结构进行检测时还具备一定的局限性。

参考文献

[1]郭伟玲, 刘军.超声波平测法检测混凝土裂缝深度[J].四川建筑科学研究, 2014 (6) :91-93.

[2]胡宏彪.超声波法检测混凝土缺陷的实验分析[J].江苏建筑职业技术学院学报, 2015 (2) :17-20.

[3]王颖轶, 左自波, 于凯, 等.超声波法在检测导堤表面混凝土结构中的应用[J].上海交通大学学报, 2015 (7) :988-992.

[4]刘文田, 张占锋.钢管混凝土质量超声波无损检测技术研究[J].河南科学, 2015 (9) :1587-1591.

混凝土缺陷检测篇9

关键词：混凝土缺陷,超声波,检测

公路桥梁在施工过程中, 由于技术管理不善或施工控制疏忽等原因, 往往会导致混凝土构件材料内部出现疏松、空洞、不密实等缺陷, 这些缺陷会影响到公路桥梁的承载能力和耐久性, 这些缺陷表面上看不到, 不能直观的去发现, 如果不能快速准确的检测到混凝土内部缺陷, 并判定缺陷的位置、性质、大小, 进而采取有效措施尽快处理, 就会埋下工程隐患, 影响桥梁的运营安全, 给人们的生命和财产造成无法估量的损失。

公路桥梁结构由于截面形式多样, 与规范对检测面的要求出入很大, 因此, 探索能够无损检测桥梁混凝土内部缺陷的方法就成了一个急需解决的课题。超声法无损检测是近年来国内外推广应用的混凝土构件内部缺陷的方法, 中国工程建设标准协会《超声法检测混凝土缺陷技术规程》 (CECS21:2000) , 为检测混凝土内部缺陷方法的推广和应用起到重要作用。但是, 由于公路桥梁受到混凝土内部大量钢筋的影响, 对判断缺陷的位置大小及尺寸造成很大的难度, 如何检测桥梁混凝土的内部缺陷是本文主要探讨的问题, 通过工程实例来说明一种实用的检测方法。

1 工程概况及要求

某公路桥梁结构形式为混凝土连续箱梁, 为单箱单室结构。某跨混凝土表面并无缺陷, 由于建设单位担心在施工过程中可能存在混凝土空洞或不密实区域, 因此委托检测单位来检测桥梁混凝土内部有无缺陷。

2 检测原理

超声波检测混凝土结构缺陷的原理是利用超声波在技术条件相同的混凝土中传播的速度、振幅、声时等参数的相对变化, 来判断混凝土的缺陷。一般来讲, 在无缺陷的混凝土结构中, 这些声学参数没有明显的差异, 如果结构存在缺陷, 破坏了混凝土的整体性, 超声波在遇到空洞、不密实区域的时候, 传播路径增长, 声时明显增长, 波幅和频率明显降低, 通过该处的声波与正常混凝土的声波参数进行对比综合分析, 就可以判断混凝土结构缺陷的部位、范围等。

3 混凝土密实度测试方法

根据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》 (CECS21:2000) , 被检部位要满足下列要求: (1) 被测部位应具有一对或两对相互平行的测试面; (2) 测试范围除应大于有怀疑的区域外, 还应有同条件的正常混凝土进行对比, 且对比测点数不应少于20。而实际情况无法满足有一对或两对平行的测试面的条件, 并且混凝土中存在钢筋, 钢筋对超声波的影响无法避免, 考虑到混凝土缺陷主要集中在腹板底部钢筋 (钢束) 密集处附近, 因此, 参照规范本次密实度检测采用“角测法”。

通过钢筋位置检测仪, 检测出被检部位的主筋位置, 检测缺陷时尽可能的避开钢筋区域。把整体的箱梁结构划分成若干测区, 通过测区来估测缺陷区的范围, 各测区选择10组测点, 相邻测点间隔5cm。先在密实区域测定各组测点的声时值, 再对各可疑区域进行测试。以图1b为例, 由于混凝土内部存在缺陷, 超声波传播过程中受到缺陷的阻碍, 导致“7-7”测点所测声时与密实区域相应位置所测声时相比将会出现明显增大, 由此可判断该位置存在缺陷。

4 缺陷区域判定方法

对混凝土密实区域, 实测声时值理论上应呈线性变化。假设本箱梁共测试71个测区, 以该71个测区为样本, 取其平均值数列μ, 及其标准差σ。以±σ为作为置信区间, 即认为μ±σ区间为密实区域所测声时值, 超过该区间的声时值为异常点。考虑到混凝土缺陷将导致实测声时值增大, 因此, 以μ+σ为密实区域声时值上限值μ上, 超过该上限值则认为混凝土存在缺陷。

密实区域样本平均值数列μ= (22.85, 37.45, 51.60, 67.78, 82.14, 95.46, 108.46, 122.00, 137.08, 150.62)

因此, 密实区域声时上限值μ上= (26.17, 40.78, 54.93, 71.10, 85.47, 98.78, 111.78, 125.33, 140.40, 153.95)

为更直观、清晰地表示各测区的密实度测试结果, 密实度结果表述分为以下4种情况:密实、轻微不密实、不密实、严重不密实。其表述方法见表1。

5 构件缺陷测试结果

选择跨并且以0号轴为起点, 根据实际情况将被测构件划分成6个部分, 每隔4m～6m选择一个测区进行测试。以下为测试结果。

5.1

各测区测试结果汇总表 (见表2)

5.2 测区典型的“测点—声时”曲线

通过检测数据可知, 本跨共抽查47个测区, 其中密实测区33个, 占总测区的70%。不密实测区14个, 占总测区的30%, 通过量测测区的面积和声时异常测点的部位, 可以确定缺陷区范围, 为工程的后期加固处理和消除工程隐患等提供可靠依据 (如图2) 。

6 结语

混凝土缺陷检测篇10

桩基础的质量直接关系到整个建筑物 (构筑物) 的安全, 也关系到人民的生命、财产安全。因此, 桩基础工程的试验和质量检验尤为重要, 设计前、施工中和施工后都要进行必要的试验和检验, 能否检测到基桩的缺陷、如何测定缺陷的位置, 并准确地对其进行评价成为基桩质量检测的一个核心问题。

1 综合判定的必要性

在灌注桩的声波透射法检测中, 如何利用所检测的混凝土声参数去发现桩身混凝土缺陷、评价桩身混凝土质量从而判定桩的完整性类别是我们检测的最终目的, 同时又是声学检测中的一个难题。其原因一方面是因为混凝土作为一种多种材料的集结体, 声波在其中的传播过程是一个相当复杂的物理过程;另一方面, 混凝土灌注桩的施工工艺复杂、难度大, 混凝土的硬化环境和条件以及影响混凝土质量的其他各种因素远比上部结构复杂和难以预见, 因此桩身混凝土质量的离散性和不确定性明显高于上部结构混凝土。另外, 从测试角度看, 在桩内进行声测时, 各测点的测距及声祸合状况的不确定性也高于上部结构混凝土的声学测试, 因此一般情况下桩的声测测量误差高于上部结构混凝土。

用于判断桩身混凝土缺陷的多个声学指标一声速、PSD、波幅、主频、实测波形各有特点, 但均有不足。在实际应用时, 既不能惟“声速论”, 也不能不分主次将各种判据同等对待。声速与混凝土的弹性性质相关, 波幅与混凝土的弹塑性相关, 采用以声速、波幅判据为主的综合判定法对全面反映混凝土这种弹塑性材料的质量是合理的、科学的处理方法。

2 综合判定的方法

2.1 综合判定的基本步骤

综合分析往往贯彻于检测过程的始终, 因为检测过程中本身就包含了综合分析的内容 (例如对平测普查结果进行综合分析找出异常测点进行细测) , 而不是说在现场检测完成后才进行综合分析。现场检测与综合分析可按以下步骤:

1) 采用平测法对桩的各检测剖面进行全面普查。

2) 对各检测剖面的测试结果进行综合分析确定异常测点:

(1) 采用概率法确定各检测剖面的声速临界值。

(2) 如果某一检测剖面的声速临界值与其他剖面或同一工程的其他桩的临界值相差较大, 则应分析原因, 如果是因为该剖面的缺陷点很多声速离散太大则应参考其他桩的临界值;如果是因声测管的倾斜所至, 则应进行管距修正, 再重新计算声速临界值;如果声速的离散性不大, 但临界值明显偏低, 则应参考声速低限值判据。

(3) 对低于临界值的测点或PSD判据中的可疑测点, 如果其波幅值也明显偏低, 则这样的测点可确定为异常点。

3) 对各剖面的异常测点进行细测 (加密测试) :

(1) 采用加密平测相交叉斜测等方法验证平测普查对异常点的判断并确定桩身缺陷在该剖面的范围和投影边界。

(2) 细测的主要目的是确定缺陷的边界, 在加密平测和交叉斜测时, 在缺陷的边界处, 波幅较为敏感, 会发生突变;声速和接收波形也会发生变化, 应注意综合运用这些指标。

4) 综合各个检测剖面细测的结果推断桩身缺陷的范围和程度。

5) 在对缺陷的几何范围和程度做出推断后, 对桩身完整性类别的判定可按各种类别桩的特征进行, 但还需综合考察下列因素:桩的承载机理 (摩擦型或端承型) , 桩的设计荷载要求, 受荷状况 (抗压、抗拔、抗水平力等) , 基础类型 (单桩承台或群桩承台) , 缺陷出现的部位 (桩上部、中部还是桩底) 等等。

2.2 PSD-V-A法

相对于其他判据来说声速的测试值是最稳定的, 可靠性也最高, 而且测试值是有明确物理意义的量, 与混凝土强度有一定的相关性, 是进行综合判定的主要参数;波幅的测试值是一个相对比较量, 本身没有明确的物理意义, 其测试值受许多非缺陷因素的影响, 测试值没有声速稳定, 但它对桩身混凝土缺陷很敏感, 是进行综合判定的另一重要参数;PSD判据实际上反映了测点间距、声波穿透距离、混凝土质量等因素之间的综合关系, 这一关系随缺陷的性质和范围的不同而不同。综合声速、波幅和PSD三判据对基桩缺陷进行判断的方法称为PSD-V-A法。在实际应用中如何运用这3个参数去准确可靠地判断缺陷才是本方法的关键所在。

1) 缺陷范围的推断

考察各剖面是否存在同一高程的缺陷。如果不存在同一高程的缺陷, 则该缺陷在桩身横截面的分布范围不大, 该缺陷的纵向尺寸将由缺陷在该剖面的投影的纵向尺寸确定。

如果存在同一高程的缺陷, 则依据该缺陷在各个检测剖面的投影大致推断该缺陷的纵向尺寸和在桩身横截面上的位置和范围。

对桩身缺陷几何范围的推断是判定桩身完整性类别的一个重要依据, 也是声波透射法检测混凝土灌注桩完整性的优点。

2) 缺陷程度的推断

对缺陷程度的推断主要依据以下四个方面:缺陷处实测声速与正常混凝土声速 (或平均声速) 的偏离程度;缺陷处实测波幅与同一剖面内正常混凝土波幅 (或平均波幅) 的偏离程度;缺陷处的实测波形与正常混凝上测点处实测波形相比的畸变程度;缺陷处PSD判据的突变程度。

3 混凝土灌注桩的常见缺陷性质与声学参数的关系

(1) 沉渣:沉渣是松散介质, 其本身声速很低, 对声波的衰减也相当剧烈, 所以凡遇到沉渣, 必然是声速和振幅均剧烈下降。通常在桩底出现这种情况。

(2) 泥砂与水泥浆的混合物:这类缺陷多由浇注导管提升不当造成, 若在桩身就是断桩;若在桩顶就是桩顶标高不够。其特点也是声速和振幅均明显下降。只不过出现在桩身时往往是突变, 在桩顶是缓变。

(3) 孔壁坍塌或泥团:声速与振幅均下降, 但下降多少则视缺陷情况而定。如果是局部的泥团, 并未包裹声测管, 则下降的程度并不很大;如果泥团包裹声测管, 则下降程度较大, 特别是振幅的下降更为剧烈。一根声测管被泥团包裹将影响两个测试面。通过斜测可以分辨这些情况。

(4) 混凝土离析:灌注桩容易发生混凝土离析。造成桩身某处粗骨科大量堆积, 而相邻部位浆多骨料少的情况。粗骨料多的地方, 由于粗骨料多, 而粗骨料本身波速高, 往往造成这些部位声速值并不低, 有时反而有所提高。但由于粗骨料多, 声学界面多, 对声波的反射、散射加剧, 接收信号削弱, 于是波幅下降。至于粗骨料少而砂浆多的地方则正好相反:由于该处砂浆多, 粗骨料少, 测得的波速下降, 但振幅测值不但不下降, 有时还会高于附近测值。应采用波速和振幅两个参数进行综合的分析判断。

(5) 气泡密集的混凝土:在灌注桩上部桩身有时因为混凝土浇注管提升过快有大量空气封在混凝土内。虽不一定造成孔洞, 但可能形成大量气泡分布在混凝土内, 使混凝土质量有所降低。这种混凝土内的分散气泡不会使波速明显降低, 但却使声波能量明显衰减 (散射) , 接收波能量明显下降, 这是这类缺陷的特征。

4 结束语

总之, 基桩检测方法的选择和检测数量的确定应根据各种检测方法的特点和适用范围, 综合考虑地质条件、桩基的设计等级、桩型、施工质量可靠性等因素, 使各种检测方法优势互补。

摘要：目前对混凝土灌注桩的检测主要从两个方面进行:一是桩的承载力、二是桩身完整性。一般在设计无误的前提下, 如果桩身完整性达到要求, 桩的承载力一般都能达到要求, 而承载力合格的桩, 其完整性不一定能满足要求。因此, 对于混凝土灌注桩来说, 完整性检测显得尤为重要。

关键词：无损检测,声波透射法,地基基础,完整性检测,施工工艺,地质条件,综合判定

参考文献

[1]刘金砺.桩基工程检测技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 1995.

[2]罗哄先.桩基工程检测手册[M].北京:人民交通出版社, 2003.

[3]尹加德.用超声波波速推定基桩平均波速的研究[J].振动、测试与诊断, 2000, 20 (4) :283-287.

混凝土缺陷检测篇11

摘要：用着色渗透检测法对zG04cr13Ni4Mo不锈钢铸件加工表面进行质量检验时，得到圆形斑点，为研究此类显示斑点是否表明存在缺陷，及其所对应的缺陷类型，对ZG04Cr13Ni4Mo不锈钢试样加工表面进行着色渗透检测，并应用金相显微镜和扫面电镜对显像斑点处观察分析，结果表明：被检试样表面确定有圆形显像斑点，尺寸在0.07～1.2 mm范围内，清洗后用扫描电子显微镜对显像位置进行观察分析，确定加工的试样表面存在缺陷，缺陷类型为富含O、Si、Al和Ca四种元素的复合夹杂物，尺寸在0.07～1.2 mm范围内。

关键词：不锈钢；渗透检测；显示斑点；缺陷类型

混凝土缺陷检测篇12

在桥梁工程的施工中,水泥混凝土和钢筋混凝土结构物,有时因施工管理不善或受使用环境及自然灾害的影响,其内部可能存在不密实或空洞,其外部形成蜂窝麻面、裂缝或损伤层等缺陷。这些缺陷的存在会严重影响结构的承载能力和耐久性,采用有效方法查明混凝土缺陷的性质、范围及尺寸,以便进行技术处理,混凝土缺陷无损检测技术,大体可分为两大类:一类是机械波法,其中包括超声脉冲波、冲击脉冲波和声发射等;另一类是穿透辐射法,其中包括x射线和中子流等。1982年至1983年期间,水利电力部、建设部先后组织了对超声脉冲法检测混凝土缺陷科研成果的鉴定,使这项技术进入了实用阶段,我国颁布了《超声法检测混凝土缺陷技术规程》,使该项技术规范化,更利于推广应用。

1 超声波检测混凝土缺陷的基本原理

超声脉冲波检测结构混凝土缺陷的基本依据是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间或速度、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化,来判定混凝土的缺陷。这些声学参数为什么可以作为判定混凝土缺陷的依据,因为超声脉冲波传播速度的快慢,与混凝土的密实程度有直接关系,对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说,声速高则混凝土密实,相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时,便破坏了混凝土的整体性,超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器,因此传播的路程增大,测得的声时必然偏长或声速降低。另外,由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率,脉冲波在混凝土中传播时,遇着蜂窝、空洞或裂缝等缺陷,便在缺陷界面发生反射和散射,声能被衰减,其中频率较高的成分衰减更快,因此接收信号的波幅明显降低,频率明显减小或者频率谱中高频成分明显减少。再者经缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。根据上述原理,可以利用混凝土声学参数测量值和相对变化综合分析、判别其缺陷的位置和范围,或者估算缺陷的尺寸。

2 超声脉冲波检测混凝土缺陷的方法

水泥混凝土的非匀质特性就决定了其不能像金属探伤那样,利用脉冲波在缺陷界面反射的信号,作为判别缺陷状态的依据,而是利用超声脉波透过混凝土的信号宋判别缺陷状况。一般根据被测结构或构件的形状、尺寸及所处环境,确定具体测试方法。常有的测试方法大致分为以下几种:

2.1 平面测试(用厚度振动式换能器)

(1)对测法:一对发射(T)和接收(R)换能器,分别置于被测结构相互平行的两个表面,且两个换能器的轴线位于同一直线上;(2)斜测法:一对发射和接收换能器分别置于被测结构的两个表面,但两个换能器的轴线不在同一直线上;(3)单面平测法:一对发射和接收换能器置于被测结构同一个表面上进行测试。

2.2 钻孔测试(采用径向振动式换能器)

(1)孔中对测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,位于同一高度进行测试;(2)孔中斜测:一对换能器分别置于两个对应钻孔中,但不在同一高度而是在保持一定高程差的条件下进行测试;(3)孔中平测:一对换能器置于同一钻孔中,以一定的高程差同步移动进行测试。厚度振动式换能器置于结构表面,径向振动式换能器置于钻孔中进行对测和斜测。

3 超声法检测混凝土缺陷的主要影响因素

试验和实践表明,影响超声测缺的主要因素大致有以下几种:

3.1 钢筋的影响:

由于脉冲被在钢筋中的传播速度比混凝土中的传播速度快,在发射和接收换能器的连线上或其附近存在主钢筋时,必然影响混凝土声速测量值,其影响程度取决于钢筋相对于测试方向的位置及钢筋的数量和直径。不少研究者的试验结果表明,当钢筋轴线垂直于测试方向。其影响程度取决于通过各钢筋声程之和Ls与测试距离L之比,对于声速V≥4.00km/s的混凝土来说Ls≤1/12时钢筋对混凝土声速的影响较小,—般为l-3%。当钢筋轴线平行于测试方向,对混凝土声速测值的影响较大。为避免其影响,必须发射和接收换能器的连线离开钢筋一定距离。

3.2 耦合状态的影响:

由于脉冲波接收信号的波幅值,对混凝土缺陷反映最敏感,所以测得的波幅值是否可靠,将直接影响到混凝土缺陷的检测结果。对于测距一定的混凝土,测试面的平整程度和耦合剂的厚薄,是影响波幅测值的主要原因,如果测试面凹凸不平或粘附泥砂,便保证不了换能器整个辐射面与混凝土测试面的接触,发射和接收换能器与测试面之间只能通过局部接触点传递脉冲波,使其大部分声能被损耗,造成波幅降低。另外,如果作用在换能器上的压力不均恒,使其耦合剂半边厚或者时厚时薄,造成波幅不稳定。这些原因都使测试结果不能反映混凝土的真实情况,使波幅测值失去可比性。因此,要求超声测试必须具备良好的耦合状态。

3.3 水分的影响:

由于水的声速和声阻抗率比空气的声速和声阻抗率大许多倍,如果混凝土缺陷中的空气被水取代.则脉冲波的绝大部分在缺陷界面不再反射和绕射。而是通过水耦合层穿过缺陷直接传播至接收换能器,使得有或者无缺陷的混凝土声速、波幅和频率测量值的差异不明显,给缺陷测试和判断带来困难,为此,在进行缺陷检测时,要力求混凝上处于自然干燥状态。

4 结束语

影响检测准确性的因素很多,仪器、人员以及检测方法等,在现有仪器设备和检测方法条件下,检测人员的水平和现场条件决定了检测结果的准确度,传统的超声波检测方法不仅工作量大,受制约的条件也较多,探索研究新型的仪器和使用新的方法,达到简单、直观、准确的效果是今后发展的方向。

摘要：无损检测技术在桥梁工程中的广泛应用,超声波检测混凝土构件质量技术已被普遍采用。结合多年的工程实践经验论述了超声波的声学原理及其特性、影响因素等,探讨提高超声波检测混凝土质量的相关问题。

关键词：超声波,损检测,水泥混凝土,缺陷,基本原理,影响因素

参考文献

【混凝土缺陷检测】推荐阅读：

PCB缺陷检测06-30