彈性波CT技術(shù)
彈性波CT技術(shù)基于沖擊彈性波發(fā)展而來,是利用彈性波穿透被測試物體,由于不同介質(zhì)中同一種彈性波的傳播速度存在差異,通過分析接收到的波速分布圖像來反映結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的一種無損檢測方法。
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由于其良好的可視化效果,可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)中缺陷的情況提供直觀、高分辨率的檢測圖像,彈性波二維斷面計算機(jī)層析掃描成像(CT)技術(shù)在混凝土缺陷檢測中得到了廣泛應(yīng)用。
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彈性波CT技術(shù)的測線源為彈性波(P波),每個激振點可以形成多條彈性波射線,彈性波在穿透介質(zhì)時,波速的快慢與介質(zhì)的完整性、密度、彈性模量和剪切模量等因素有關(guān),在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測應(yīng)用中,被檢測對象密度越大、強(qiáng)度越高、完整性越好,則彈性波傳到速度就越快,衰減越小;如果被檢測對象破碎疏松、振搗不密實、強(qiáng)度較低,則彈性波不僅傳導(dǎo)波速會低,還衰減很快。
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測試過程中,經(jīng)過逐點掃描被檢測區(qū)域,彈性波在缺陷界面產(chǎn)生散射和衰減,可根據(jù)波幅變化的程度判斷缺陷的性質(zhì)和范圍;彈性波中各頻率成份在缺陷界面衰減程度不同,接收信號的頻率明顯降低,可根據(jù)接收信號主頻或頻率譜的變化分析判別缺陷情況。
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應(yīng)用實例
在進(jìn)行檢測時,由于施工振搗問題,零號塊橫隔板混凝土拆模后表面可見明顯骨料外露、松散缺陷。現(xiàn)場檢測人員將表面松散混凝土鑿除后,采用彈性波二維斷面計算機(jī)層析掃描成像(CT)技術(shù)對橫隔板內(nèi)部混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測。經(jīng)科學(xué)細(xì)致的檢測,通過對色譜圖的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部混凝土疑似存在大面積不密實情況。
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為了進(jìn)一步對結(jié)果進(jìn)行驗證,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,現(xiàn)場使用取芯機(jī)對橫隔板進(jìn)行鉆孔檢查混凝土內(nèi)部質(zhì)量,芯樣及鉆孔內(nèi)部混凝土呈明顯蜂窩現(xiàn)象。檢測結(jié)果為項目施工提供了科學(xué)依據(jù),施工單位隨后根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范對橫隔板采取注漿修補(bǔ)措施。修補(bǔ)后再次對相同區(qū)域進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示注漿修補(bǔ)處理結(jié)果良好。
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在另一檢測項目中,檢測對象同樣為某鐵路特大橋零號塊,根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行測點布置,分別在測試部位距離底板底面30cm、60cm、90cm、120cm、150cm、180cm、210cm處布置7個檢測斷面,每個檢測斷面布置8個測點,測點間距為30cm,測試寬度為210cm,測試長度800cm,測點布置如圖:
通過對每層檢測結(jié)果進(jìn)行分析,檢測范圍內(nèi)混凝土的質(zhì)量整體性較好,未發(fā)現(xiàn)明顯不均勻(缺陷)現(xiàn)象。
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注意事項
1、彈性波在混凝土中的波速會受到分布鋼筋的影響,鋼筋密集區(qū)域的波速會比純混凝土的波速高,在有必要時,需要使用波速修正規(guī)避鋼筋對檢測結(jié)果帶來的影響。
2、應(yīng)確保檢測時混凝土已達(dá)到規(guī)定齡期,防止因混凝土齡期不足導(dǎo)致波速和強(qiáng)度下降,難以做出準(zhǔn)確判斷。
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