通過本試驗了解混凝土超聲波檢測儀的工作原理和特點;了解超聲法檢測結構混凝土裂縫深度的操作中各種因素對檢測結果可能造成的影響;掌握超聲法檢測結構混凝土裂縫深度的操作程序。
1.實驗任務:
測量鋼筋混凝土結構的裂縫、內部缺陷、鋼筋位置及分布、鋼筋保護層厚度等。
2.實驗目的:
了解利用超聲波檢測儀檢測混凝土構件裂縫深度的原理,學習并熟悉利用超聲法檢測混凝土構件裂縫深度的技術。
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,在鋼板的兩個側面涂抹脫模劑(黃油),脫模劑應薄且均勻。
(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)重新設置位置,再進行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:
將測試結果及計算結果實驗報告書。