通過(guò)本試驗(yàn)了解混凝土超聲波檢測(cè)儀的工作原理和特點(diǎn);了解超聲法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫深度的操作中各種因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果可能造成的影響;掌握超聲法檢測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫深度的操作程序。
1.實(shí)驗(yàn)任務(wù):
測(cè)量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫、內(nèi)部缺陷、鋼筋位置及分布、鋼筋保護(hù)層厚度等。
2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/P>
了解利用超聲波檢測(cè)儀檢測(cè)混凝土構(gòu)件裂縫深度的原理,學(xué)習(xí)并熟悉利用超聲法檢測(cè)混凝土構(gòu)件裂縫深度的技術(shù)。
3.實(shí)驗(yàn)條件:
非金屬材料超聲波檢測(cè)儀(TICO超聲波混凝土檢測(cè)儀)1臺(tái)、內(nèi)部帶裂縫缺陷的混凝土試塊、鉛筆,直尺及耦合劑(凡士林或黃油等)。實(shí)驗(yàn)前澆筑具有裂縫的混凝土試件1件,試件尺寸如圖4-1所示,圖中h表示裂縫深度。
試件的制作方法如下:
(1)利用厚度為1-2mm的薄鋼板制作成裂縫模型,在鋼板的兩個(gè)側(cè)面涂抹脫模劑(黃油),脫模劑應(yīng)薄且均勻。
(2)制作混凝土試件的木模型,并將裂縫模型按一定的裂縫深度牢固固定在木模上,然后,澆筑混凝土。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),決不允許再產(chǎn)生其它裂縫。齡期超過(guò)28天方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(3)待裂縫混凝土試件干燥后,用三層板和914環(huán)氧樹脂膠將裂縫尖端處封固,避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)用尺直接量測(cè)裂縫深度。
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)用直尺在混凝土裂縫試件上的裂縫兩側(cè)面,各畫一條直線與其上表面平行,且距上表面的距離為H,過(guò)畫出直線的中點(diǎn)垂直于上表面作直線,兩個(gè)中點(diǎn)分別為A1和B1。
(2)在無(wú)裂縫,且平行于上表面的截面上與兩垂線相交的點(diǎn)為A2和B2。
(3)輻射換能器A和接收換能器B的測(cè)量位置A1、A2、B1、B2見圖4-2所示,同時(shí)測(cè)量?jī)蓳Q能器之間的距離A1B1和A2B2。
(4)在測(cè)點(diǎn)A1、B1、A2、B2處涂抹耦合劑(黃油),將輻射換能器和接收換能器的中心分別對(duì)準(zhǔn)A1和B1測(cè)點(diǎn),并使兩換能器緊靠混凝土試件表面。
(5)根據(jù)A1B1間距離的測(cè)量值調(diào)整超聲檢測(cè)儀的測(cè)距、衰減,然后測(cè)量A1B1間距離L1的聲時(shí)3次,再計(jì)算聲時(shí)測(cè)量值的平均值T1。T1為A1B1距離間的超聲傳播所用時(shí)間。
(6)用同樣的方法測(cè)量A2B2間距離L2的聲時(shí)3次,計(jì)算聲時(shí)測(cè)量值的平均值T2。T2為A2B2距離間的超聲傳播所用的時(shí)間。
(7)利用下式計(jì)算裂縫的深度
(8)重新設(shè)置位置,再進(jìn)行2次實(shí)驗(yàn)。
(9)取3次h的平均值作為裂縫深度h的測(cè)量值。
(10)將封住裂縫尖端的三合板打掉,用直尺直接測(cè)量裂縫的深度h0,計(jì)算超聲法測(cè)量裂縫深度的相對(duì)誤差
(11)誤差分析:
a.在兩次測(cè)量中,超聲波傳播的途徑不盡相同,超聲傳播的不同途徑的混凝土強(qiáng)度也必然存在差異,混凝土強(qiáng)度的差異必定造成超聲波在混凝土中的波速不同。所以測(cè)量的聲時(shí)T1和T2會(huì)存在誤差;
b.使用直尺測(cè)量H和L2時(shí)也將產(chǎn)生誤差。
5.數(shù)據(jù)處理:
將測(cè)試結(jié)果及計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)報(bào)告書。
6.思考題:
超聲法檢測(cè)混凝土裂縫的基本原理是什么?