試析超聲波技術在混凝土檢測中的應用

【摘要】隨著時代的發展，中國的建設在以一個較快的速度發展，經濟發展取得巨大發展成果，促進了各領域的進步，也切實增加了人們的經濟收入，人們對建筑的要求逐漸提高，沒有達到相關質量要求的建筑工程，是無法通過驗收，施工企業也無法獲得應得的經濟效益。混凝土結構是建筑工程中的重要內容，對工程的質量有著極為重要的影響，因此，對混凝土的檢測至關重要。超聲波技術的發展，推動了各領域的進步，筆者對其在混凝土檢測中的應用進行探究。

【關鍵詞】經濟發展；建筑工程；混凝土結構；超聲波技術

近年來，中國經濟的發展有目共睹，在發展過程中，中國開始進入城鎮化建設階段，建筑行業正值發展的春天，祖國的各地，都能夠看到建筑工程，建筑工程質量的重要性不言而喻，對人民群眾的生命財產安全有著重要影響，一些施工企業在施工過程中，對混凝土的檢測存在問題，缺乏有效的檢測技術，導致在施工過程中，有部分低質量的混凝土結構用于工程當中，鑒于此，本文對超聲波在混凝土檢測中的應用進行探究，以期可以提高我國建筑工程的混凝土檢測水平。

1、超聲波檢測原理分析

1.1混凝土強度檢測原理

通過超聲波對混凝土進行檢測，超聲波從混凝土結構中穿過，因為混凝土的密度不同，并受到彈模的影響，超聲波傳播的速度，也會發生變化，同時，彈模越高，超聲波傳播的速度也會越快，由此可見，可通過超聲波聲速，對混凝土的強度進行判斷，具體而言，根據兩者之間的數值關系，從而繪制出關系曲線，或者是驗算出一個科學、合理的推導公式，在實際的檢測工作中，則可以根據曲線或者是公式判定混凝土強度。

1.2混凝土缺陷檢測原理

發射換能器，是超聲波檢測器中的關鍵性部件，在檢測時，發射超聲波，從而有效、準確的檢測出混凝土結構中存在的缺陷。具體而言，首先，先發射超聲波，然后，超聲波會在混凝土結構中進行傳播，在傳播的同時，也會發出反射波，再通過信息接收器，對反射波以及其他數據進行接收，包括超聲波的波幅，以及超聲波在結構中的傳播速度，以及超聲波的頻譜等，在此基礎上對這些數據信息進行分析，從而可以準確的判斷混凝土的強度，并能夠找到混凝土缺陷存在的位置，并可以對缺陷的實際性質做出判斷，常見的混凝土缺陷眾多，但是最為常見且判斷難度最大的有兩種，一是混凝土結構不密實，二是混凝土結構中存在空洞現象[1]。

2、超聲波在混凝土檢測中的具體應用

2.1對混凝土強度的檢測

混凝土強度是混凝土評價中的重要指標，對混凝土的質量有著重要影響，因此，準確的檢測出混凝土的強度至關重要，超聲波技術下的超聲回彈綜合法，是我國當前混凝土強度方法中使用次數最多的方法，此種方法的檢測精準程度高，同時具有便于操作的優勢。此方法是超聲與回彈兩種方法的綜合，兩種方法的檢測原理，是根據混凝土應變力與材料強度兩者之間的關系進行檢測。通過超聲法，能夠利用超聲，對材料的彈性信息，以及材料內部結構的相關信息進行反應，與此同時，回彈法的應用，一方面，能夠反映出混凝土的彈性，另一方面，還能反映出混凝土的塑性，更可以對材料的表面特征進行準確的描述，但是，這一方法無法反映出其內部的結構信息。在兩種方法的基礎上，為了更好的了解與掌握材料內部結構特征，將兩種方法結合使用，應用對方的優勢，彌足自身的不足[2]。

檢測混凝土強度時，第一步要做的就是選擇好檢測的點，在此基礎上，使用超聲回彈綜合法，建立強度測量的曲線，通過曲線分析出超聲波的傳播速度，并分析混凝土回彈值以及混凝土抗壓強度的關系，操作流程如下：首先，使用超聲檢測器，記錄超聲波在混凝土結構中傳播的時間，然后，測量波的傳播速度，再次，測量超聲波在混凝土表面的回彈數值，最后，根據前三步測量得到的數據，計算混凝土的強度，研究發現，超聲波聲速越快，說明混凝土抗壓強度越強，反之混凝土強度越差。

2.2對內部缺陷或是損傷的檢測

2.1.1對混凝土裂縫進行檢測

混凝土構件容易受到外界因素的影響，發生裂縫問題是不可避免的，如果構件中存在裂縫而沒有發現，則會對結構的使用性能產生嚴重的影響，并對建筑結構安全，以及建筑的使用壽命造成不良影響，人工對混凝土結構裂縫的檢測，僅僅能檢測出表面較為明顯的裂縫，而那些內部且細微的裂縫難以發現，使用超聲脈沖法，可以切實提高裂縫檢測的精準性，并能夠提升檢測效率，是目前使用頻率最高，最為有效的檢測方法。如果是對體積較大的混凝土構件進行檢測，同時，裂縫的深度大于50厘米，此時，使用超聲脈沖法，具體而言，在裂縫的旁邊進行鉆孔，然后，向孔中注水，最后，將超聲波檢測儀深入鉆孔當中，讀取超聲波的傳播時間與速度以及波幅，最終確定裂縫的位置與深度[3]。

2.2.2對不密實與空洞進行檢測

超聲波檢測技術，具有無損的優勢和特點，同時，與射線檢測方法相比，超聲波檢測，它的穿透能力更強，并且檢測操作也十分簡單，更為重要的是，檢測儀器的適應性強，抗干擾能力強，現已經被廣泛應用。現階段，超聲波檢測法有兩種，第一種是超聲脈沖聲速法，第二種是超聲脈回波法。第一種方法是向混凝土結構發射脈沖信號，然后根據信號穿過整個混凝土結構的時間，來確定聲速。第二種方法是在混凝土構件的一側，發射信號，然后，對超聲波的傳播時間，以及傳播的速度，進行計算測量，從而找出混凝土結構中的存在問題和缺陷的地方[4]。

總結：

綜上所述，本文以超聲波技術為核心，對這一技術在建筑工程的混凝土檢測中的應用進行詳細的分析，從檢測原理以及具體的檢測方法兩方面進行闡述。混凝土是建筑工程中不可或缺也是無可替代的構件，混凝土的質量，直接影響建筑工程的整體質量，對工程的使用性以及工程的使用壽命有著直接影響。因此，相關人員要不斷探究更好、更先進的混凝土檢測方法。

參考文獻：

[1]徐瑩，徐宏武.探地雷達和超聲波法在混凝土結構檢測中的應用[J].土木工程與管理學報，2012，01：97-101.

[2]林海.超聲波檢測技術在廣州新電視塔鋼管混凝土施工中的應用[J].建筑施工，2012，06：554-556.

[3]劉帥鵬.超聲波CT技術在橋梁工程鉆孔灌注樁檢測中的應用[J].交通世界，2017，12：82-83.

[4]姚文燚.超聲波技術在黃金坪水電站混凝土裂縫檢測中的應用[J].四川水力發電，2016，02：6-8.