混凝土多功能無損測試儀

 混凝土多功能無損測試儀該儀器可對從10cm的混凝土試樣，到長達100m的橋梁、大壩等結(jié)構(gòu)進行多種測試，如混凝土材質(zhì)（彈性模量、強度）、結(jié)構(gòu)尺寸、缺陷（內(nèi)部空洞、剝離、表面劣化）、裂縫的位置、深度等。同時，具備豐富的圖形處理機能（如彈性波雷達掃描EWR、計算機層析CT、快速平面成像QPG）和自動快速處理機能。
    該儀器主要元器件均由日美等國家進口，基于沖擊彈性波理論，兼容國內(nèi)外多種技術(shù)和本公司*技術(shù)，測試精度高，是超聲波、回彈儀的換代技術(shù)，裂縫深度檢測技術(shù)已被列為日本土木學(xué)會*方法。
    本公司研究的基于沖擊彈性波的混凝土多功能無損檢測技術(shù)，源于日本東京電力（株）、鹿島建設(shè)（株）、（株）セントラル技研等經(jīng)長達10多年的共同研究和數(shù)百多個工程的反復(fù)驗證。并于2007年登陸中國，陸續(xù)獲得浙江省*、四川省*、四川省經(jīng)委重點創(chuàng)新項目等立項支持并效力于多家檢測機構(gòu)、科研單位和高等院校。

測試原理

裂縫深度
  1、相位反轉(zhuǎn)法
    利用衍射角與裂縫深度的相互關(guān)系，可簡單推算裂縫深度；
    受裂縫面的接觸、鋼筋以及水分的影響大，適合測試較淺的裂縫（<20cm）。

（1） 彈性技術(shù)

沖擊彈性波技術(shù)與超聲波技術(shù)，亦可作為有效的混凝土結(jié)構(gòu)物的無損檢測。

沖擊彈性波（超聲波法為其一特例）作為能夠直接反映材料力學(xué)特性的媒介，*以來得到了廣泛的注目。其中，zui廣為人知的當(dāng)為PIT（基樁完整性測試）方法。

近年來，將其推廣到混凝土結(jié)構(gòu)物的材質(zhì)（強度、模量）、缺陷（裂縫、剝離、內(nèi)部空洞、蜂窩等）以及幾何尺寸（厚度、埋深等）無損檢測和評價不僅是非常熱門的研究方向，而且逐步進入工程實際應(yīng)用。例如，美國材料學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)ASTM-C1383-98就規(guī)定了利用彈性波測試混凝土厚度和波速的測試方法。在日本，一方面組織了沖擊彈性波專業(yè)委員會，而且也逐步標(biāo)準(zhǔn)化了其測試方法。

（2） 技術(shù)的*優(yōu)勢

· 與混凝土非金屬超聲波相比

彈性波在測試對象中傳播時衰減較小，激振能力可調(diào)并可調(diào)節(jié)激振頻率，適用面廣，測試范圍大。目前我公司儀器不僅可針對大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進行有效的測試（可穿透厚達60m的測試對象），也可以適用于15cm的標(biāo)準(zhǔn)立方形實驗塊。

目前可對大體積混凝土結(jié)構(gòu)物進行CT掃描以檢測缺陷；

可對高性能混凝土結(jié)構(gòu)物實現(xiàn)強度、模量雙指標(biāo)控制；

· 可對管道壓漿密實度質(zhì)量進行測試

采用方法“表面波法”（已被日本土木學(xué)會*為標(biāo)準(zhǔn)方法），測試的裂縫深度精度高、受鋼筋、水分影響小、深度范圍可達到2米；

受鋼筋影響小并可修正。

· 與市面上的沖擊回波測試混凝土厚度和缺陷的儀器相比

測試精度更高（采用多種頻譜分析方法和智能機制，自動搜尋*結(jié)果）。

測試范圍更廣（不僅可測試混凝土面板、還可測試深達數(shù)米的基礎(chǔ)埋深、擋土墻厚度等）。

可對管道壓漿密實度質(zhì)量進行測試。

缺陷可以用雷達掃描方式顯示成果。

· 增強機能

（打球）可快速、全面測試評價混凝土結(jié)構(gòu)物表面的均勻性、損失等。

（打聲）利用波的振動、頻響、持續(xù)時間等混凝土表面缺陷、材質(zhì)進行測試。

· 規(guī)范

裂縫深度測試技術(shù)已進入日本土木學(xué)會行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

非破壞檢查協(xié)會、彈性波法無損檢測研究小委員技術(shù)資料

 （1） 測試混凝土結(jié)構(gòu)物無損檢測項目與方法

（2） 高性能預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物的無損檢測技術(shù)與方法

（3） 混凝土結(jié)構(gòu)物的力學(xué)特性測試

（4） 測試混凝土結(jié)構(gòu)物力學(xué)特性測試方法的比較

· 透過法

通過兩個傳感器進行測量：一個傳感器用于記錄發(fā)振，一個傳感器用于接收信號。因此通過量測兩個傳感器之間的距離并結(jié)合信號在兩個傳感器之間的傳播時間，即可計算彈性波（主要是P波）在測試對象內(nèi)的傳播速度，進而根據(jù)P波的測強曲線換算出測試對象的內(nèi)部強度。

測試波形圖

· 重復(fù)反射法

重復(fù)反射法使用一個傳感器進行測量，其測試原理在于：對于結(jié)構(gòu)厚度不是特別大的測試對象，信號會在測試對象的不同介質(zhì)分界上發(fā)生反射，從而使傳感器接收到多次反射信號。通過頻譜分析算法（FFT、MEM）分析測試信號在結(jié)構(gòu)物的分界面上反射信號的反射頻率，并結(jié)合測試對象的壁厚，即可計算彈性波在測試對象內(nèi)的P波的傳播速度，進而換算出測試對象的內(nèi)部強度。

重復(fù)反射法測試混凝土強度

測試波形圖

頻譜分析（FFT頻率）

· 瑞利波法

瑞利波也即表面波，利用表面波法單面測試。通過測試激振信號達到2個傳感器的時間差來推算R波波速。

瑞利波（R波）法測試混凝土強度

測試要點：

1） 由于瑞利波的特點，要求激振點到觸發(fā)傳感器之間的距離大于2倍激振波長，目的是讓瑞利波充分的產(chǎn)生，不然波的模式不明。

2） 瑞利波測試混凝土強度的有效深度一般為激振波長的0.5倍，激振波長取決激振錘（可采用多規(guī)格的激振錘）。

3） 激勵波長不能大于測試對象的壁厚（若波長大于壁厚會使相位波速降低

測試結(jié)果圖

測試結(jié)果一覽

（5） 混凝土結(jié)構(gòu)物缺陷測試

表格 1配置清單

表格 2 主要技術(shù)指標(biāo)