聲波透射原理

聲波透射原理1第一頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二②砼內(nèi)部缺陷對(duì)聲波波速的影響：缺陷類(lèi)型：空洞、松散材料空洞：砼/空氣界面波繞射——聲時(shí)↑聲速↓松散材料：砼/松散材料界面部分波繞射——聲時(shí)↑聲速↓部分波透射——聲時(shí)↑聲速↓結(jié)論：在有缺陷部位測(cè)得的聲時(shí)比正常部位大，聲速比正常部位小2第二頁(yè)，共十六頁(yè)，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(cè)得的波幅比正常部位小波幅通常以首波（即接收信號(hào)的前半個(gè)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(gè)周期為準(zhǔn)在有缺陷部位測(cè)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(duì)聲波的衰減作用）3第三頁(yè)，共十六頁(yè)，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(gè)周期的后半周即達(dá)到較高振幅，包絡(luò)線(xiàn)呈半圓形③第一個(gè)周期的波無(wú)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(xiàn)呈喇叭形③第一、二個(gè)周期的波形有畸度④當(dāng)缺陷嚴(yán)重且范圍大時(shí)，無(wú)法接收聲波。目前，對(duì)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(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二5第五頁(yè)，共十六頁(yè)，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(cè)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(duì)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(duì)缺陷敏感。缺點(diǎn)：不穩(wěn)定，受非缺陷因素影響大（測(cè)試系統(tǒng)性能、換能器耦合狀況、測(cè)距等），物理意義不明確，是相對(duì)比較量，只能用于相對(duì)比較（同一剖面，不同測(cè)點(diǎn)）,不同剖面無(wú)可比性6第六頁(yè)，共十六頁(yè)，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(duì)比較（同一剖面，不同測(cè)點(diǎn)）不同剖面無(wú)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(duì)缺陷較敏感，是透過(guò)聲測(cè)管間各種傳播路徑的聲波能量的一個(gè)總體反映，影響區(qū)域大于首波.。只能做定性分析7第七頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二二、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)1、聲測(cè)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(cè)剖面的個(gè)數(shù)與檢測(cè)精度；要求聲測(cè)管之間應(yīng)保持平行（對(duì)測(cè)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(cè)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(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二編號(hào)方法：沿箭頭所指方向開(kāi)始將聲測(cè)管沿順時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)作用：①便于對(duì)受檢樁復(fù)檢②便于對(duì)缺陷方位定位，為驗(yàn)證試驗(yàn)或樁身補(bǔ)強(qiáng)說(shuō)明方向9第九頁(yè)，共十六頁(yè)，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(jià)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(jià)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(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二3、檢測(cè)前對(duì)砼齡期的要求：《規(guī)范》：≥設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，且不小于15MPa，一般10-15天。原因：①檢測(cè)時(shí)應(yīng)力很??；②檢測(cè)不涉及砼強(qiáng)度問(wèn)題；11第十一頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二4、檢測(cè)步驟：①平測(cè)普查；②異常點(diǎn)細(xì)測(cè)（加密平測(cè)、斜測(cè)、扇形細(xì)測(cè)）①平測(cè)普查：（a）檢測(cè)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(zhǎng)（一般﹤250mm）向上提升，記錄測(cè)量的聲波曲線(xiàn)，讀取聲參數(shù)；（d）注意同一樁的檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)保持聲波發(fā)射電壓和改變?cè)O(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(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二②對(duì)可疑測(cè)點(diǎn)的細(xì)測(cè)：（a）進(jìn)行加密平測(cè)：（步長(zhǎng)10-20cm），確定異常部位的縱向范圍；（b）斜測(cè)進(jìn)一步確定缺陷的范圍。（c）斜測(cè)分為單項(xiàng)斜測(cè)和交叉斜測(cè)；（d）斜測(cè)時(shí)要求換能面中心連線(xiàn)與水平面夾角不能太大，一般30°-40°。13第十三頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二14第十四頁(yè)，共十六頁(yè)，編輯于2023年，星期二③對(duì)樁身缺陷在樁橫截面上得分布情況的推斷。綜合分析各個(gè)檢測(cè)剖面在同一高程或鄰近高程上的測(cè)點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果來(lái)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(cè)，因?yàn)闇y(cè)點(diǎn)間距可以任意小，所以在樁