高玉鵬

超聲平測法在混凝土裂縫檢測中的應(yīng)用研究

高玉鵬

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

混凝土裂縫是一種常見問題，會影響混凝土質(zhì)量，也會影響整體結(jié)構(gòu)們的協(xié)調(diào)性。在傳統(tǒng)檢測過程中，采用的技術(shù)手段較為落后，難以滿足目前階段的應(yīng)用需求。超聲波平測法是一種更為先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，在混凝土裂縫檢測工作中得到了有效應(yīng)用，能夠掌控裂縫的基本狀態(tài)，為后續(xù)操作提供技術(shù)依據(jù)。本文主要介紹超聲平測法在混凝土裂縫檢測工作中的應(yīng)用情況和有效措施，旨在為相關(guān)工作提供參考依據(jù)，減輕工作人員負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用。

超聲波平測法；混凝土裂縫；檢測；應(yīng)用

0 引言

在建筑工程的應(yīng)用過程中，混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，受多方面影響，容易出現(xiàn)混凝土裂縫，因此要進(jìn)行有效的混凝土檢測工作，預(yù)防混凝土裂縫。裂縫會造成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受損，也會影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和美觀性，不利于混凝土建筑的安全使用。為了了解混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫現(xiàn)狀，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測工作，明確掌握裂縫深度裂縫檢測技術(shù)，我國出臺《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行相關(guān)工作的明確要求，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，外界影響因素較多也會造成超聲波技術(shù)應(yīng)用的阻礙，要利用完善的應(yīng)用體系，提升超聲波評測法的應(yīng)用水平，解決超聲波評測法的應(yīng)用問題，提升現(xiàn)場測試效率。

混凝土的結(jié)構(gòu)變化是裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因，為了進(jìn)行有效整治，避免裂縫惡化。在完善工作的過程中，要認(rèn)識到超聲波技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，聲波具有較高的幅值，遇到非實(shí)體介質(zhì)，會急劇下降。根據(jù)裂縫的變化情況 可以進(jìn)行混凝土裂縫的有效檢測。超聲波平測法作為一種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用，能夠減輕工作人員負(fù)擔(dān)，提升檢測結(jié)果的精確性，方便技術(shù)人員開展混凝土裂縫的檢測工作?；炷恋纳疃?走向和采取的解決方式 會對施工質(zhì)量產(chǎn)生直接作用，因此，要提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，選擇合適的應(yīng)用方案。在現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展過程中，除了要應(yīng)用更為完善的技術(shù)體系，還要做好裂縫處理，避免質(zhì)量隱患，實(shí)現(xiàn)有效的技術(shù)管理，提升施工質(zhì)量。

1 超聲波平測法概述

利用超聲波進(jìn)行裂縫檢測工作時(shí)，根據(jù)裂縫深度，進(jìn)行有效計(jì)算，這是超聲波平測法的應(yīng)用原理，在應(yīng)用過程中，根據(jù)實(shí)際情況不同 會產(chǎn)生不同結(jié)果，可以獲得精準(zhǔn)的裂縫深度值。超聲波在不跨縫介質(zhì)中為直線傳播，折線傳播是超聲波在跨縫介質(zhì)中傳播的應(yīng)用方式。內(nèi)部介質(zhì)的變化，會對超聲波的檢測結(jié)果造成影響。要做好超聲波探頭的檢查工作，確保處于正常工作狀態(tài)，為后續(xù)工作提供充足準(zhǔn)備，為了獲得清晰的圖像報(bào)告，需要強(qiáng)化技術(shù)設(shè)備，提升技術(shù)穩(wěn)定性，獲得精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。為了控制超聲波檢測結(jié)果的離散性，展現(xiàn)超聲平測法的應(yīng)用特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照技術(shù)要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選工作。聲波傳播是平測法的基本原理。在裂縫表面的雙側(cè)位置放置換能器，接收聲波信號和反射波，利用繞過裂縫的換能器，能夠得到實(shí)際信號。要進(jìn)行換能器距離，超聲波和聲速的精準(zhǔn)測量，提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)技術(shù)錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用效率?；炷亮芽p的修復(fù)過程，如下圖所示。

圖1

2 混凝土超聲檢測的影響因素

混凝土超聲檢測的影響因素較多，包括混凝土的技術(shù)比例，水泥品種，水泥用量，粗骨料用量，使用周期和檢測環(huán)境，都會對檢測結(jié)果造成影響。為了提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，要建設(shè)測強(qiáng)曲線，可應(yīng)用兩種方法建立曲線。其一，可以采用標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而得到混凝土強(qiáng)度的測強(qiáng)曲線，也就是標(biāo)準(zhǔn)混凝土法，其二是利用技術(shù)比例，建設(shè)材料，繪制多組組測量曲線，進(jìn)行反復(fù)分析，得到最優(yōu)選擇，也就是我們所說的常用配合比或最佳配合比法。第1種檢測方法是在人為操作影響下所制成的混凝土。第2種，可采用不同等級的混凝土進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在不同使用周期進(jìn)行檢測工作，從而建立測強(qiáng)曲線，這種方式得到的測量結(jié)果有較強(qiáng)的說服力，精準(zhǔn)性較高，但曲線數(shù)量較多，規(guī)模復(fù)雜，本文采用的測量方法是最佳配合比法。

3 超聲波平測法在混凝土裂縫檢測中應(yīng)用的問題

在應(yīng)用超聲波評測法的過程中，測量距離也會影響測量結(jié)果?；炷潦且环N非完全均勻的建筑介質(zhì)，屬于一種彈塑性介質(zhì)，這種特殊性質(zhì)會造成測量結(jié)果的變化。超聲波在不同介質(zhì)中也會造成不同影響，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中不存在裂縫現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)用超聲波平測法也會得到不一致的聲速值。鋼筋也會給換能器造成不同影響，這也是超聲波平測法的誤差原因之一。如果超聲波停測法的技術(shù)差錯(cuò)導(dǎo)致短路問題，也會導(dǎo)致數(shù)值增大，進(jìn)而影響到計(jì)算結(jié)果。骨料和水泥石混凝土的基本材料，微小氣泡也是致使混凝土裂縫的主要原因之一，但不會對混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用造成不良影響。利用超聲波平測法，解決技術(shù)誤差，提升技術(shù)應(yīng)用效率。

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)在外界影響下發(fā)生變形時(shí)，會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。由于原因較為復(fù)雜，裂縫形式和裂縫深度也有很大差異。超聲波平測法可以在理想狀態(tài)下進(jìn)行裂縫檢測工作，但也會產(chǎn)生測驗(yàn)誤差，為了減少鋼筋結(jié)構(gòu)對測試結(jié)果的不良影響，在設(shè)置換擋器時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇最優(yōu)角度，避免出現(xiàn)平行現(xiàn)象，避免出現(xiàn)短路問題。在技術(shù)檢測過程中，為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少裂縫現(xiàn)象，要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的裂縫檢測工作，獲得準(zhǔn)確的應(yīng)用信息。要選擇最接近裂縫深度的檢驗(yàn)結(jié)果，合理控制技術(shù)誤差，減少測量誤差，提升測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，選擇合適的應(yīng)用方案。

4 超聲波平測法在混凝土裂縫檢測中的應(yīng)用措施

4.1 儀器設(shè)備

HC-F800混凝土裂縫缺陷綜合測試儀，是超聲波平測法中的主要應(yīng)用設(shè)備，包括平面換能器，測量儀器和顯微攝像頭，在實(shí)際應(yīng)用過程中，還要應(yīng)用其他輔助性設(shè)備，包括定位齒油漆筆，耦合劑，卷尺和溫濕度記錄儀。混凝土裂縫的修復(fù)檢測，如下圖所示。

圖2

4.2 技術(shù)方法

進(jìn)行檢測設(shè)備的合理控制是提升檢測結(jié)果，精確性的重要工作。要檢查超聲波探頭和攝像頭圖像的實(shí)際情況，為檢測工作做好充足準(zhǔn)備 在開始實(shí)際工作前，要采集清晰的裂縫圖像，需要具備穩(wěn)定的工作設(shè)備。在操作過程中，要反復(fù)觀察和反復(fù)測量，避免出現(xiàn)技術(shù)差錯(cuò)。要將技術(shù)差錯(cuò)控制在5%以內(nèi) 滿足技術(shù)要求，在表面觀察工作中，要近距離進(jìn)行混凝土表面的檢查工作，利用輔助性設(shè)備和人工測量儀器，提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)有效檢測，為后續(xù)工作提供有效的技術(shù)依據(jù)。

根據(jù)混凝土裂縫的不同類型進(jìn)行編號處理，在編號過程中，可采用特殊形式的記號筆，確認(rèn)無誤后 進(jìn)行登記工作，要記錄好裂縫的編號，寬度，長度和深度，保存好裂縫的深度圖像，為檢驗(yàn)工作提供技術(shù)支持。光學(xué)測寬是超聲波評測法中混凝土裂縫的應(yīng)用方式，在測量寬度時(shí)可應(yīng)用光學(xué)攝像法，可以采用智能化工作模式，也可以采用人工工作模式。在保存測量數(shù)據(jù)和測量結(jié)果時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行影像的調(diào)整工作，確保清晰可見。單面評測法在混凝土裂縫檢測工作中應(yīng)用更為廣泛，當(dāng)裂縫處于同一個(gè)可測平面時(shí)，可應(yīng)用單面評測法，同時(shí)，要確保裂縫深度在五米以內(nèi)。在實(shí)際檢測中，應(yīng)當(dāng)做好換能器邊距的檢測工作，根據(jù)波形大小和實(shí)際需要進(jìn)行結(jié)果分析，確保測量數(shù)據(jù)具有穩(wěn)定的波形，為后續(xù)工作提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)。要根據(jù)混凝土裂縫的實(shí)際情況選擇合適的檢驗(yàn)技術(shù)，要保證測驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性，避免過于嚴(yán)重的技術(shù)差錯(cuò)。足以見得 采用合適的技術(shù)方法非常重要，會對施工工作造成很大影響。混凝土裂縫的修補(bǔ)情況，如下圖所示。

圖3

4.3 裂縫檢測成果分析

分析原始數(shù)據(jù)，在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了77條裂縫，長度在278.56米左右。其中，大部分混凝土裂縫處于干燥狀態(tài)，少部分處于濕潤狀態(tài)，且呈縱向分布狀態(tài)。所有裂縫中 寬度在1.55毫米以下的裂縫較多，大概占據(jù)了70%的比例。寬度在0.5毫米到1毫米之間的裂縫最多。進(jìn)行深度分析，可了解到深度在0.6米到4米之間的裂縫最多 大概占據(jù)了80%。深度在4米以上的裂縫大概占據(jù)了10%的比例。根據(jù)裂縫檢測成果，我們可以了解到大部分裂縫處于可修補(bǔ)的狀態(tài)。根據(jù)裂縫情況 進(jìn)行有效分析，采取有效的解決方式，才能提升混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

4.4 混凝土裂縫處理方法

環(huán)氧砂漿充填技術(shù)和表面抗沖刷處理技術(shù)，可應(yīng)用在深度小于4米的混凝土裂縫修補(bǔ)工作中。對深度大于4米的混凝土裂縫 可采用化學(xué)灌漿法和表面防滲處理技術(shù)。在化學(xué)應(yīng)用方式中，要做好鉆孔處理，選擇合適的鉆孔角度明確具體數(shù)值，以此為鉆孔依據(jù)，進(jìn)行有效的技術(shù)分析，確定孔距值。比如，當(dāng)裂縫寬度在0.5毫米到一毫米之間，孔距值可定為0.3米。如果裂縫寬度在2毫米到3毫米之間，則可以將孔距值設(shè)定為1米左右。根據(jù)具體情況，選擇合適的灌漿嘴，也要選擇實(shí)用性較強(qiáng)的灌漿材料，要進(jìn)行灌漿規(guī)模和灌漿壓力的有效控制。要采用正確的混凝土裂縫處理方式，根據(jù)裂縫現(xiàn)象不同 選擇合適的技術(shù)應(yīng)用模式，提升技術(shù)應(yīng)用效率。適用性較強(qiáng)的裂縫處理方案 可以提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)規(guī)范管理，避免技術(shù)問題。

5 結(jié)語

綜上所述，混凝土裂縫防治技術(shù)在建筑工作中有重要的應(yīng)用價(jià)值，要提升混凝土的控制力度，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范管理，提升混凝土工程的質(zhì)量水平，完成施工質(zhì)量的有效管理。在實(shí)際操作過程中，要選擇合適的混凝土材料，明確最佳比例，進(jìn)行全面的溫濕度控制，定期開展?jié)仓芾砗宛B(yǎng)護(hù)管理，盡可能避免裂縫產(chǎn)生。為混凝土施工提供有利的環(huán)境條件，促進(jìn)建筑行業(yè)的未來發(fā)展。超聲波平測法作為具有應(yīng)用價(jià)值的裂縫檢測方法，可以在混凝土裂縫檢測工作中得以應(yīng)用提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。但受到混凝土材料的外界因素影響也可能出現(xiàn)矛盾問題，因此 要做好裂縫問題的預(yù)防工作，提升超聲波平測法的管控力度。也要采用合適的裂縫處理方式，進(jìn)一步提升混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和合理性，提升混凝土結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性。

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高玉鵬（1988.2- ），男，漢，籍貫：山東青州，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，研究方向：建設(shè)工程施工技術(shù)。

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