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面波法检测混凝土内部材质

嘉峪检测网        2017-03-31 09:56

回弹法和取芯法都是测量混凝土材质强度的检测方法,都无法检测混凝土内部材质变化。今天小编给大家介绍两种全新的方法,以测试混凝土内部材质状况,具体方法如下:

当仅有一个测试面,而又需要测试混凝土内部的材质的时候,可以采用如下方法:

1) P波曲折法

2) R(表面)波法

这两种方法又各有若干个子方法,在此进行介绍。

 

 

P波曲折法

基本方法与单面传播法相同,在混凝土表面,沿一条直线测试不同距离下的P波的波速,通过波速的变化规律来反演混凝土内部的状况。

该方法适用于混凝土内部质量优于表面质量的情形。而根据内部的分层情况,又可以分为两种分析方法:

 

01 水平双层构造

 

面波法检测混凝土内部材质

图1 层曲折法测试概念图

 

测试得到的传播距离~时间,以及与波速的关系如下图所示:

面波法检测混凝土内部材质

图2 距离~时间~波速的关系

 

表层厚度 H,可按下式计算:

 

其中,临界曲折角 ic

面波法检测混凝土内部材质

 

02 渐进构造

 

如果表层劣化是渐近的,没有明显的层面且弹性波的传播速度随着深度的增加而线性加快,此时,传播的最速路径为圆弧。

 

面波法检测混凝土内部材质

图3 速度分布

 

面波法检测混凝土内部材质

图4 传播路径

 

面波法检测混凝土内部材质

图5 波速回归

 

速度梯度 k 和路径 Zm 最大深度分别按下式计算:

面波法检测混凝土内部材质

 

 

R(表面)波法

 

表面波法的种类较多,按照激振的方式首先可以分为稳态法和瞬态法。

 

其中,稳态表面波的分析方法比较简单、直观;而瞬态表面波的分析原理相对来讲比较复杂,目前常用的分析方法主要有两种:SASW法和f-k法,其中SASW法(Spectral Analysis of Surface Wave,表面波谱分析法) 采用两道信号的互相关函数的傅立叶频谱作为分析基准,相对简单。

 

另一方面,我们提出了基于卓越波长的瞬态表面波法。该方法测试原理简单明确,如下图所示:

面波法检测混凝土内部材质

 图6  卓越波长法检测原理

 

通过改变激振锤的大小分辨激振,并计算表面波的传播波速和波长,即可得到频散曲线。

 

根据频散曲线的形状,按照下式可以反演出不同深度混凝土的R波波速:

 

1)当媒质的平均R波速度随深度增加而增大时:

面波法检测混凝土内部材质

 

2)当媒质的平均R波速度随深度增加而减少时:

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3)不考虑媒质平均R波速度随深度变化:

面波法检测混凝土内部材质

 

式中,

HnHn-1 为第n、n-1点的深度(可取波长/2);

面波法检测混凝土内部材质为第n、n-1点深度以上的平均R波速度;

VRn 为 Hn 到 Hn-1 深度间隔内的媒质R波速度。

 

 

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来源:AnyTesting