通过采用冲击回波法对设置有不同内部缺陷的混凝土试件进行试验研究,获得该方法检测混凝土内部缺陷的 识别方法和缺陷范围测定方法。研究结果表明:采用冲击回波法测试混凝土内部缺陷时,横向尺寸与缺陷深度 比值 小于 1:4的缺陷及缺陷横向尺寸小于 50mitt,且与埋深比值大于 1:1时,缺陷不易被识别。探头移动过程中观察主 频峰值的变化可以有效测定缺陷范围,但是缺陷深度的确定与实际试验条件有较大关系。 关键词 :冲击回波法 ;低频应力波 ;混凝 土内部缺 陷;缺陷识 别 中图分 类号 :TU375 文献标志码 :A 文章编 号 :1672—1683(2014)06—0106—06 Experimentalresearch on im pact-echo method in detectingstructuraldefectsofconcrete QIA0 Rui-she ,CHANG Fang-fang ,FENG Jing-hui。,GAO Yu-qin ,XIA0 Yong-zhi ,YU Yuan-bao’。 (1.Yellow RiverInstituteof HydraulicResearch,Zhengzhou450003,China; 2.ResearchCenteronLeveeSn & DisasterPrevention,M WR,Zhengzhou450003,China; 3.Z矗engzhouRail了 nsitCompany Limited,Zhengzhou 450003China,) Abstract:Theimpact-echomethodwasconductedontheconcretespecimenswithdifferentinternaldefects,andtheidentifieation anddeterminationmethodsforimperfectioninconcretespecimenwereobtained.ThetestresultsshowedthatitiSdifficulttO identify thedefectsinconcretespecim enwhentheratiobetweenlateraldimensionsanddepth iSlessthan 1:4.thelateraldim en— sionsarelessthan 50n1m ,and theratio betweenlateraldimensionsanddepth iSgreaterthan 1:1.Thescopeofdefectscan be effectivelym easured byobserving thevariationofpeak valueoffrequency;however,thedeterm inationofdefectdepth isrelated to theactualtestconditions. Keywords:impact—echomethod;low-frequencystresswave;internaldefectsofconcrete;defectrecognition 1 冲击回波法基本原理 冲击 回波法 (Impa.ct-Echomethod,简 称 IE法 )是 2O世 纪 8O年代 中期 发展兴起 的一种混 凝土无损 检测技术 。弹性 波和物体 内部结构相互作用产生共振 ,因此可根据共 振频率 来计算混凝土结构厚度 、缺陷位置 和表面开 口裂 纹深度 。冲 击回波法可单面测试,精度高 ,同时由于使用低频纵波 ,测深 大,受结构混凝土材料组分与结构状况差异的影响小[1]。目 前 ,国内外关 于冲击 回波 法检测 混凝 土结构 厚度 、缺 陷方面 的研究已有很多Ⅲ2 ,但缺陷范围的界定方法、该方法的测 试能力及其局 限性 却很少 涉及 ,为此 ,本 研究在 采用 冲击 回 波法测试带有典型内部缺陷模型试件的基础上,通过设置不 同的缺陷横向尺寸与深度比值及缺陷位置,进一步探讨冲击 回波法测试混凝土结构能力极其测试局 限性 问题 。 冲击回波法的原理是由弹性冲击产生的瞬时应力波理 论。冲击锤敲击混凝土表面产生的应力波有三种形式(见图 1):P波 (纵 波)、S波(横波)、R波 (表面波),其 中 R波从扰 动 处沿表面传播 ,P波 和 S波是 以球面 波 的形 式传 播 ,但 P波 与法 向应力传播有关 ,S波与剪切 应力传播 有关 。 纵波 一 t 横渡 t’ 表面渡0 图 1 混凝±板表面 由冲击产 生的应力波 Fig.1 Stresswavesgeneratedbytheimpact ontheconcreteslabsurface
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