7.1.2 混凝土浅裂缝检测
所谓浅裂缝,系指局限于结构表层,开裂深度不大于500 mm的裂缝。实际检测时一般可根据结构物的断面尺寸和裂缝在结构表面的宽度,大致估计被测的是浅裂缝还是深裂缝。对一般工程结构中的梁、柱、板和机场跑道等出现的裂缝,都属于浅裂缝。在测试时,根据被测结构的实际情况,浅裂缝可分为单面平测法和对穿斜测法。
1.平测法
当结构的裂缝部位只具有一个表面可供检测时,可采用平测法进行裂缝深度检测。平测时今在裂缝的被测部位以不同的测距同时按跨缝和不跨缝布置测点进行声时测量。首先将发射换能器T和接收换能器R置于被测裂缝的同一侧,并将T耦合好保持不动,以T、R两个换能器内边缘间距为l=100 mm,150 mm,200 mm…依次移动R并读取相应的声时值ti。也可用统计方法求l'与t之间的回归直线式l'=a+bt,式中a、b为待求的回归系数。
每一个测点的超声实际传播距离为
式中 li——第i点的超声波实际传播距离(mm);
l——第i点的T、R换能器内边缘间距(mm);
a——“时一距”图中轴的截距或回归所得的常数项(mm)。
其次,进行跨缝的声时测量。将T、R换能器分别置于以裂缝为轴线的对称两侧,两换能器中心连线垂直于裂缝走向,以l'=100 mm、150 mm、200 mm……,分别读取声时值。该声时值便是超声波绕过裂缝末端传播的时间。根据几何关系,可推算出裂缝深度的计算式为
式中 dci——裂缝深度(mm);
——分别代表测距为li时不跨缝、跨缝平测的声时值(μs)。
以不同测距取得的心的平均值作为该裂缝的深度值如所得的元值大于原测距中任一个li则应该把该li距离的dci舍弃后重新计算dc值。
以声时推算浅裂缝深度,是假定裂缝中充柯空气,声波绕过裂缝末端传播。若裂缝中有水或泥浆,则声波经水介质耦合穿裂缝而过,不能反映裂缝的真实深度。因此检测时,裂缝中不得有填充水和泥浆。当有钢筋穿过裂缝且与T、R换能器的连线大致平行靠近时,则沿钢筋传播的超声波首先到达接收换能器,测试结果也不能反映裂缝的深度。因此,布置测点时应注意使T、R换能器的连线至少与该钢筋的轴线相距1.5倍的裂缝预计深度。
2.斜测法
一当结构物的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面时,可采用斜测法检测。保持T、R换能器的连线通过缝和不通过缝的测试距离相等、倾斜角一致的条件下,读取相应的声时;波幅和频率值。当T、R换能器的连线通过裂缝时,由于混凝土失去了连续性,超声波在裂缝界面上产生很大衰减,接收到的首波信号很微弱,其波幅和频率与不过缝的测点值比较有很大差异。据此便可判断裂缝的深度及是否在水平方向贯通。斜测法检测裂缝深度具有直观、可靠的特点,若条件许可宜优先选用。