通過本試驗了解混凝土超聲波檢測儀的工作原理和特點;了解超聲法檢測結(jié)構(gòu)混凝土裂縫深度的操作中各種因素對檢測結(jié)果可能造成的影響;掌握超聲法檢測結(jié)構(gòu)混凝土裂縫深度的操作程序。
1.實驗任務(wù):
測量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫、內(nèi)部缺陷、鋼筋位置及分布、鋼筋保護層厚度等。
2.實驗?zāi)康模?/p>
了解利用超聲波檢測儀檢測混凝土構(gòu)件裂縫深度的原理,學(xué)習(xí)并熟悉利用超聲法檢測混凝土構(gòu)件裂縫深度的技術(shù)。
3.實驗條件:
非金屬材料超聲波檢測儀(TICO超聲波混凝土檢測儀)1臺、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)。實驗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)護期間應(yīng)加強養(yǎng)護,決不允許再產(chǎn)生其它裂縫。齡期超過28天方可進(jìn)行實驗。
(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)生實驗時用尺直接量測裂縫深度。
4.實驗步驟:
(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,過畫出直線的中點垂直于上表面作直線,兩個中點分別為A1和B1。
(2)在無裂縫,且平行于上表面的截面上與兩垂線相交的點為A2和B2。
(3)輻射換能器A和接收換能器B的測量位置A1、A2、B1、B2見圖4-2所示,同時測量兩換能器之間的距離A1B1和A2B2。
(4)在測點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準(zhǔn)A1和B1測點,并使兩換能器緊靠混凝土試件表面。
(5)根據(jù)A1B1間距離的測量值調(diào)整超聲檢測儀的測距、衰減,然后測量A1B1間距離L1的聲時3次,再計算聲時測量值的平均值T1。T1為A1B1距離間的超聲傳播所用時間。
(6)用同樣的方法測量A2B2間距離L2的聲時3次,計算聲時測量值的平均值T2。T2為A2B2距離間的超聲傳播所用的時間。
(7)利用下式計算裂縫的深度
(8)重新設(shè)置位置,再進(jìn)行2次實驗。
(9)取3次h的平均值作為裂縫深度h的測量值。
(10)將封住裂縫尖端的三合板打掉,用直尺直接測量裂縫的深度h0,計算超聲法測量裂縫深度的相對誤差
(11)誤差分析:
a.在兩次測量中,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度也必然存在差異,混凝土強度的差異必定造成超聲波在混凝土中的波速不同。所以測量的聲時T1和T2會存在誤差;
b.使用直尺測量H和L2時也將產(chǎn)生誤差。
5.數(shù)據(jù)處理:
將測試結(jié)果及計算結(jié)果實驗報告書。