聲波透射原理

聲波透射原理1第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二②砼內(nèi)部缺陷對聲波波速的影響：缺陷類型：空洞、松散材料空洞：砼/空氣界面波繞射——聲時↑聲速↓松散材料：砼/松散材料界面部分波繞射——聲時↑聲速↓部分波透射——聲時↑聲速↓結(jié)論：在有缺陷部位測得的聲時比正常部位大，聲速比正常部位小2第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二2、聲波波幅與砼質(zhì)量的關(guān)系聲波波幅：表示聲波能量變化的指標(biāo)，與砼的粘塑性有關(guān)在有缺陷部位測得的波幅比正常部位小波幅通常以首波（即接收信號的前半個周期）的波幅為準(zhǔn)3、接收波頻率（主頻率）變化與砼質(zhì)量的關(guān)系接收波頻率通常以首波第一個周期為準(zhǔn)在有缺陷部位測得的接收波頻率較正常部位降低明顯（頻漂更明顯）（反映介質(zhì)對聲波的衰減作用）3第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二4、波形變化與砼質(zhì)量的關(guān)系有缺陷部位—反射、折射嚴(yán)重（疊加）—波形畸形明顯嚴(yán)重。(1)正常位置接收波波形：①首波陡峭，振幅大②第一個周期的后半周即達(dá)到較高振幅，包絡(luò)線呈半圓形③第一個周期的波無畸變。(2)缺陷位置接收波波形：①首波平緩，振幅?、诓ǚ黾勇?，包絡(luò)線呈喇叭形③第一、二個周期的波形有畸度④當(dāng)缺陷嚴(yán)重且范圍大時，無法接收聲波。目前，對波形畸變的分析尚且處于經(jīng)驗(yàn)性的定性分析階段。4第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二5第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二5、判定砼質(zhì)量的幾種聲學(xué)參數(shù)的比較

①聲速：測試值穩(wěn)定，重復(fù)性較好，受非缺陷因素影響小主要參數(shù)：在同一樁的不同剖面及同一工程中的不同樁之間比較，反映砼的彈性性質(zhì)具有明確的物理意義，與砼強(qiáng)度有一定的相關(guān)性。缺點(diǎn)：對缺陷的敏感性不及波幅②接收波波幅（首波波值）：重要參數(shù)：對缺陷敏感。缺點(diǎn)：不穩(wěn)定，受非缺陷因素影響大（測試系統(tǒng)性能、換能器耦合狀況、測距等），物理意義不明確，是相對比較量，只能用于相對比較（同一剖面，不同測點(diǎn)）,不同剖面無可比性6第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二③接收波主頻：主頻漂移指標(biāo)僅作為聲速，波幅的輔助判據(jù)。穩(wěn)定性不及聲速，缺陷敏感性不及波幅，只能用于相對比較（同一剖面，不同測點(diǎn)）不同剖面無可比性④接收波波形：僅作為聲速，波幅的輔助判據(jù)重要參考。對缺陷較敏感，是透過聲測管間各種傳播路徑的聲波能量的一個總體反映，影響區(qū)域大于首波.。只能做定性分析7第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二二、現(xiàn)場檢測1、聲測管的埋設(shè)與要求作用：徑向換能量的通道，數(shù)量決定了檢測剖面的個數(shù)與檢測精度；要求聲測管之間應(yīng)保持平行（對測試結(jié)果有很大影響）（1）數(shù)量及布置數(shù)量由樁直徑大小決定：直徑聲測管數(shù)量布置方式D=<800mm2沿直徑布置800=<D<2000mm3呈三角形布置D>2000mm4呈四方形布置8第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二編號方法：沿箭頭所指方向開始將聲測管沿順時針方向編號作用：①便于對受檢樁復(fù)檢②便于對缺陷方位定位，為驗(yàn)證試驗(yàn)或樁身補(bǔ)強(qiáng)說明方向9第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二2、管材：鋼管、鋼質(zhì)波紋管、塑料管3種鋼管：優(yōu)點(diǎn)：便于安裝，剛度大，與砼粘結(jié)好，可替代鋼筋，缺點(diǎn)：成本高鋼質(zhì)波紋管：優(yōu)點(diǎn)：重量輕、管壁薄、鋼材省、抗?jié)B、耐壓、強(qiáng)度高、柔性好、價格低等。缺點(diǎn)：注意保持平直。塑料管：優(yōu)點(diǎn)：重量輕、透聲率較高，價格低缺點(diǎn)：易破碎，和砼粘結(jié)不好，使用﹤800的直徑；10第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二3、檢測前對砼齡期的要求：《規(guī)范》：≥設(shè)計強(qiáng)度的70%，且不小于15MPa，一般10-15天。原因：①檢測時應(yīng)力很??；②檢測不涉及砼強(qiáng)度問題；11第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二4、檢測步驟：①平測普查；②異常點(diǎn)細(xì)測（加密平測、斜測、扇形細(xì)測）①平測普查：（a）檢測剖面編碼；（b）將發(fā)、收換能置于預(yù)定位置；（c）自下而上按步長（一般﹤250mm）向上提升，記錄測量的聲波曲線，讀取聲參數(shù)；（d）注意同一樁的檢測過程中應(yīng)保持聲波發(fā)射電壓和改變設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變，使聲參數(shù)具有可比性。12第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二②對可疑測點(diǎn)的細(xì)測：（a）進(jìn)行加密平測：（步長10-20cm），確定異常部位的縱向范圍；（b）斜測進(jìn)一步確定缺陷的范圍。（c）斜測分為單項斜測和交叉斜測；（d）斜測時要求換能面中心連線與水平面夾角不能太大，一般30°-40°。13第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二14第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期二③對樁身缺陷在樁橫截面上得分布情況的推斷。綜合分析各個檢測剖面在同一高程或鄰近高程上的測點(diǎn)的測試結(jié)果來推斷樁身缺陷在空間的分布。樁身缺陷縱向尺寸可以比較準(zhǔn)確檢測，因?yàn)闇y點(diǎn)間距可以任意小，所以在樁