基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝土路面裂縫檢測(cè)

林有濤

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 聲發(fā)射技術(shù)定位缺陷的基本依據(jù)

1.1 聲發(fā)射技術(shù)理論基礎(chǔ)

在斷裂時(shí)，裂紋出現(xiàn)與應(yīng)變能釋放。由于微裂紋的結(jié)果，一些所存儲(chǔ)的應(yīng)變能的釋放出彈性波，被稱為“聲發(fā)射”。根據(jù)ASTM規(guī)范提出，聲發(fā)射是一種短周期彈性波被從材料小區(qū)域內(nèi)“源”的能量的快速釋放所產(chǎn)生的現(xiàn)象。聲發(fā)射現(xiàn)象的示意圖如圖1所示，其中，所述結(jié)構(gòu)經(jīng)受應(yīng)力和產(chǎn)生裂紋看出。裂縫出現(xiàn)位置發(fā)出聲發(fā)射發(fā)出的彈性波，它通過混凝土材料作為媒介進(jìn)行傳播，并且可通過傳感器確定出“源”位置的來源范圍。聲波信號(hào)通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并被發(fā)送到聲發(fā)射采集系統(tǒng)，從而進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

圖1 聲發(fā)射波應(yīng)力激發(fā)手段示意圖

一般的無損探傷技術(shù)和聲發(fā)射技術(shù)之間的差異的更主要的方法是定位所使用的技術(shù)的方式和從中得到的信息類型。聲發(fā)射技術(shù)源自從試件本身的檢測(cè)到的能量，相反，超聲檢測(cè)進(jìn)行研究的是響應(yīng)于外部施加的信號(hào)。因此，聲發(fā)射技術(shù)可以被認(rèn)為是被動(dòng)進(jìn)行無損檢測(cè)的技術(shù)，而其它技術(shù)例如超聲探傷，是主動(dòng)性的無損檢測(cè)技術(shù)。二者不同的概念如圖2所示。

圖2 兩類無損檢測(cè)技術(shù)示意圖

1.2 幾種形態(tài)裂縫聲發(fā)射對(duì)應(yīng)狀態(tài)

在素混凝土材料開裂過程中，斷裂模式通常由拉伸模式改變到剪切模式作為即將發(fā)生的標(biāo)志。兩類裂紋分類方法用于通過聲發(fā)射技術(shù)對(duì)混凝土裂縫的力學(xué)類型分類已行之有年。……