超声法检测水闸闸墩裂缝问题研究

超声法检测水闸闸墩裂缝问题研究

【摘要】在水闸闸墩混凝土结构的施工过程中，由于施工管理不善或受使用环境和自然灾害的影响，其内部可能存在不密实或空洞，其表面形成蜂窝、麻面、裂缝等表面缺陷。这些混凝土内部和表面缺陷的存在将会不同程度的影响结构的承载力和耐久性。如何采用超声法进行有效的检测水闸闸墩混凝土缺陷，以便进行技术处理，乃是水利工程界普遍关心的问题。

【关键词】超声法；水闸；裂缝

混凝土为当今水闸闸墩中应用最为广泛、使用量最大的一种材料。随着现代水利工程发展的需要及施工技术的推进，大体积混凝土应用越来越广泛，然而，大体积混凝土结构在施工和使用过程中，都有可能出现这样或那样的质量问题。一旦有了问题，人们总希望通过科学手段，对混凝土进行质量检测，查清混凝土的实际质量情况。通过检测如有质量问题，应进一步弄清楚混凝土的强度是多少，裂缝或不密实等缺陷的具体情况，以便进行合理地处理。对于混凝土结构的质量检测，主要分为无损检测和破损性检测。超声法是应用比较广泛的无损检测方法，而破损性检测方法的主要代表就是钻芯法。超声法检测混凝土内部缺陷，具有探测距离大、不破坏结构性能、探伤灵敏度较高、周期短、成本低、操作简单、效率高等优点；缺点就是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性。钻芯法检测缺陷的优点是直观、可靠、精度高并可做为其他非破损检测方法的校验依据；但是却有着检测成本高，对结构混凝土造成局部损伤等缺点。

1.基本原理

（1）超声波在混凝土中传播时，遇到尺寸比波长小的缺陷会产生绕射，从而使声程增大、声时延长。在检测混凝土内部缺陷时，可根据声时或声速的变化情况，判别和计算缺陷的大小。

（2）超声波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞、裂缝等缺陷时，大部分脉冲波会在缺陷界面被散射和反射，到达接收器的声波能量（波幅）显著减小。在检测混凝土内部缺陷时,可根据波幅的变化情况，判别缺陷的性质和大小。当混凝土的检测条件（即组成材料、工艺条件、内部质量和超声测试距离）相同时，各测点的声速、波幅等声学参数无显著差异。当混凝土的局部位置的混凝土内部存在空洞、不密实区域时，通过该处的超声波与同条件正常混凝土相比较，声时明显变大（声速明显减小），波幅和频率降低，波形也会产生畸变。在检测时，可根据这些参量的变化情况来判断混凝土内部缺陷的情况。

2.影响因素

超声法检测混凝土内部缺陷时，会受到一些因素的影响。在工程检测中，应该采取一定的措施，尽量避免或减小该因素的影响，以保证检测结果的准确性。