预制混凝土构件结构质量缺陷检测试验研究
发布时间：2021-11-09 08:51
预制构件在制作生产的流程中,其质量通病时有发生,极大的影响到了预制构件的内部质量和使用安全。为了能最大程度地减轻或者避免质量通病,用以确保预制构件的内外质量安全是众人最终目的,严格控制预制混凝土构件的质量是当务之急。因此,需要通过大量试验研究验证,提出一种针对预制构件更为科学完善的预制构件混凝土结构质量缺陷的检测技术。课题是在十三五国家重点研发计划项目“工业化建筑检测与评估关键技术”（编号:2016YFC0701700）支持下,针对预制混凝土构件结构质量缺陷以及预制混凝土外饰面粘结质量进行研究。试验分为预制混凝土内部质量缺陷检测与预制混凝土外饰面缺陷检测,采用的检测方法包括传统超声法、相控阵超声法、探地雷达法、冲击回波法与红外热成像法。内部质量缺陷的试验包括构件厂制作的2块内含不同缺陷预制构件、实验室制作的4块内含不同缺陷预制构件的检测。外饰面缺陷的试验包括构件厂制作的1块外饰面含30组不同缺陷分区的预制构件。通过比较不同检测方法的试验数据后发现,预制混凝土内部质量缺陷检测宜采用相控阵超声法或探地雷达法,前者检测精度高,检测结果更接近于混凝土内部实际情况。后者检测效率高,对于大型预制构...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验原理Fig.2Testprinciple
第2章试验方法-7-第2章试验方法2.1超声检测法2.1.1超声检测法原理超声检测法利用超声脉冲波在同一待测构件内（混凝土的原材料、配合比、测试距离）超声脉冲波在混凝土中的传播时间（或声速）以及接收到的波的频率和振幅等声学物理参数的数值变化区别，来判断混凝土内部具体缺陷情况。由于超声脉冲波在混凝土内部传播的速度，与混凝土的密实度存在紧密联系。其中对于混凝土原材料，配合比，测试距离及龄期相同的时候，采集到的声速值数据较大时时混凝土相对较为密实，反之则证明混凝土相对不密实。并且混凝土内部含有空鼓或裂缝时，它们的存在破坏了混凝土内部的整体性，超声脉冲波在面对空鼓或裂缝时不能穿越只能绕开空鼓或裂缝从而传播到接收换能器，随着传播的路径增大，获取到的声时偏大或声速偏低，从而判断整体缺陷的存在位置。试验原理如图2所示，检测示意如图3所示[29-31]。图2试验原理图3检测示意图Fig.2TestprincipleFig.3Testschematic超声法有很多影响因素，首当其冲的就是传感器与混凝土之间的耦合影响，由于耦合不良可能对于整体检测均产生错误结果。其次内部含水率、缺陷离钢筋的位置等均会对于检测结果准确性产生不良影响。并且由于其操作为在混凝土一侧发射超声波，另一侧接收超声波，在实际操作过程中对于混凝土桥面、路面、隧道壁等只表露出单侧测量面的结构均达不到检测要求，所以超声波检测在实际使用时将受到较大的限制[32-35]。
第2章试验方法-9-图4试验原理图5检测示意图Fig.4TestprincipleFig.5Testschematic2.2.2试验流程及处理方法1）相控阵超声检测距离试验由于相控阵列超声仪的操作指导为测点间距为100×100mm进行布点测量，为了了解不同布点时的检测情况，用以确定最佳的布点位置并用来检测其他构件。进行50×50mm、100×100mm、150×100mm、300×100mm四组不同间距布点检测，四组数据相互比较得到最佳检测间距。2）预制构件相控阵超声试验调整好仪器设备各参数，每组试验所用预制构件分别按照最佳检测间距进行检测，选取较为平坦的待测面。给仪器一个力，将仪器分布探头的底部与待测面紧密结合，保持稳定后点击采集按钮获得数据，依次选取各个位置的数据，尽量使整个构件都能检测到。3）相控阵超声检测数据试验母材检测结果：配合比、养护情况；超声数据图像；抗压强度值。4）数据处理方法参考国内所发布的部分关于相控超声的部分标准，按照构件设计的详细情况对所获结果进行处理分析。2.3探地雷达检测法2.3.1探地雷达检测法原理探地雷达检测法的设计理论基于麦克斯韦电磁波原理，工作时通过往混凝土预制构件中发射宽频窄脉冲电磁波，电磁波在构件中传播的过程中沿均匀介质中正常传播，当遇到非均匀介质（空鼓、裂缝、夹渣）时发生变化，电磁波被反射回去被
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土内部缺陷对超声波声时声速的影响研究[J]. 杜浩,杨先俊,姬鹏越,刘敏. 山西建筑. 2018(15)
[2]探地雷达检测钢筋混凝土内部缺陷模型试验研究[J]. 潘伟华. 中国水运(下半月). 2017(04)
[3]混凝土无损检测方法发展及应用[J]. 张小琼,王战军. 无损检测. 2017(04)
[4]加强城市规划建设管理工作意见解读[J]. 胡禾. 住宅与房地产. 2017(09)
[5]建筑工程检测中混凝土无损检测技术研究[J]. 时磊,崔斌. 建材与装饰. 2016(34)
[6]研究无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J]. 项成林. 科技与创新. 2016(08)
[7]非线性冲击共振声谱法检测混凝土损伤[J]. 陈军,尹婷苑,徐征,姚仰平. 工业建筑. 2016(01)
[8]无损检测技术在公路桥梁中的应用研究[J]. 孙梁. 交通世界. 2016(01)
[9]探地雷达在混凝土空洞检测中的试验研究[J]. 赵得杰,张永涛,郭卓豪. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2015(03)
[10]基于冲击回波法的水工混凝土板内部缺陷检测试验研究[J]. 郭贵强,乔瑞社,解伟,李树山. 水力发电. 2015(04)
博士论文
[1]混凝土超声层析成像方法研究[D]. 戚秀真.长安大学 2016
[2]混凝土损伤检测声发射技术应用研究[D]. 张力伟.大连海事大学 2012
[3]合成孔径聚焦超声成像技术研究[D]. 杜英华.天津大学 2010
[4]探地雷达和红外热像仪在西藏寺院和敦煌石窟空鼓壁画保护中的应用[D]. 杨涛.兰州大学 2009
硕士论文
[1]混凝土结构内部损伤超声检测方法研究[D]. 李娟娟.南昌航空大学 2017
[2]冲击回波法在预应力混凝土结构无损检测中的应用研究[D]. 张敬彬.北京交通大学 2017
[3]超声波检测混凝土内部缺陷数据处理的模糊综合评价分析[D]. 王腾.兰州理工大学 2014
[4]超声回弹法在粉煤灰混合骨料混凝土中应用的试验研究[D]. 杨文慧.内蒙古农业大学 2013
[5]超声相控阵检测与成像技术的研究[D]. 胡志南.华南理工大学 2013
[6]混凝土结构超声阵列探测成像方法研究[D]. 廖寅.南昌航空大学 2012
[7]超声波检测混凝土构件内部缺陷数据处理研究[D]. 梁惕平.江西理工大学 2010
[8]混凝土探伤中的探地雷达及超声CT的综合应用[D]. 朱洪潇.中南大学 2007
本文编号：3485015
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验原理Fig.2Testprinciple
第2章试验方法-7-第2章试验方法2.1超声检测法2.1.1超声检测法原理超声检测法利用超声脉冲波在同一待测构件内（混凝土的原材料、配合比、测试距离）超声脉冲波在混凝土中的传播时间（或声速）以及接收到的波的频率和振幅等声学物理参数的数值变化区别，来判断混凝土内部具体缺陷情况。由于超声脉冲波在混凝土内部传播的速度，与混凝土的密实度存在紧密联系。其中对于混凝土原材料，配合比，测试距离及龄期相同的时候，采集到的声速值数据较大时时混凝土相对较为密实，反之则证明混凝土相对不密实。并且混凝土内部含有空鼓或裂缝时，它们的存在破坏了混凝土内部的整体性，超声脉冲波在面对空鼓或裂缝时不能穿越只能绕开空鼓或裂缝从而传播到接收换能器，随着传播的路径增大，获取到的声时偏大或声速偏低，从而判断整体缺陷的存在位置。试验原理如图2所示，检测示意如图3所示[29-31]。图2试验原理图3检测示意图Fig.2TestprincipleFig.3Testschematic超声法有很多影响因素，首当其冲的就是传感器与混凝土之间的耦合影响，由于耦合不良可能对于整体检测均产生错误结果。其次内部含水率、缺陷离钢筋的位置等均会对于检测结果准确性产生不良影响。并且由于其操作为在混凝土一侧发射超声波，另一侧接收超声波，在实际操作过程中对于混凝土桥面、路面、隧道壁等只表露出单侧测量面的结构均达不到检测要求，所以超声波检测在实际使用时将受到较大的限制[32-35]。
第2章试验方法-9-图4试验原理图5检测示意图Fig.4TestprincipleFig.5Testschematic2.2.2试验流程及处理方法1）相控阵超声检测距离试验由于相控阵列超声仪的操作指导为测点间距为100×100mm进行布点测量，为了了解不同布点时的检测情况，用以确定最佳的布点位置并用来检测其他构件。进行50×50mm、100×100mm、150×100mm、300×100mm四组不同间距布点检测，四组数据相互比较得到最佳检测间距。2）预制构件相控阵超声试验调整好仪器设备各参数，每组试验所用预制构件分别按照最佳检测间距进行检测，选取较为平坦的待测面。给仪器一个力，将仪器分布探头的底部与待测面紧密结合，保持稳定后点击采集按钮获得数据，依次选取各个位置的数据，尽量使整个构件都能检测到。3）相控阵超声检测数据试验母材检测结果：配合比、养护情况；超声数据图像；抗压强度值。4）数据处理方法参考国内所发布的部分关于相控超声的部分标准，按照构件设计的详细情况对所获结果进行处理分析。2.3探地雷达检测法2.3.1探地雷达检测法原理探地雷达检测法的设计理论基于麦克斯韦电磁波原理，工作时通过往混凝土预制构件中发射宽频窄脉冲电磁波，电磁波在构件中传播的过程中沿均匀介质中正常传播，当遇到非均匀介质（空鼓、裂缝、夹渣）时发生变化，电磁波被反射回去被
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土内部缺陷对超声波声时声速的影响研究[J]. 杜浩,杨先俊,姬鹏越,刘敏. 山西建筑. 2018(15)
[2]探地雷达检测钢筋混凝土内部缺陷模型试验研究[J]. 潘伟华. 中国水运(下半月). 2017(04)
[3]混凝土无损检测方法发展及应用[J]. 张小琼,王战军. 无损检测. 2017(04)
[4]加强城市规划建设管理工作意见解读[J]. 胡禾. 住宅与房地产. 2017(09)
[5]建筑工程检测中混凝土无损检测技术研究[J]. 时磊,崔斌. 建材与装饰. 2016(34)
[6]研究无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J]. 项成林. 科技与创新. 2016(08)
[7]非线性冲击共振声谱法检测混凝土损伤[J]. 陈军,尹婷苑,徐征,姚仰平. 工业建筑. 2016(01)
[8]无损检测技术在公路桥梁中的应用研究[J]. 孙梁. 交通世界. 2016(01)
[9]探地雷达在混凝土空洞检测中的试验研究[J]. 赵得杰,张永涛,郭卓豪. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2015(03)
[10]基于冲击回波法的水工混凝土板内部缺陷检测试验研究[J]. 郭贵强,乔瑞社,解伟,李树山. 水力发电. 2015(04)
博士论文
[1]混凝土超声层析成像方法研究[D]. 戚秀真.长安大学 2016
[2]混凝土损伤检测声发射技术应用研究[D]. 张力伟.大连海事大学 2012
[3]合成孔径聚焦超声成像技术研究[D]. 杜英华.天津大学 2010
[4]探地雷达和红外热像仪在西藏寺院和敦煌石窟空鼓壁画保护中的应用[D]. 杨涛.兰州大学 2009
硕士论文
[1]混凝土结构内部损伤超声检测方法研究[D]. 李娟娟.南昌航空大学 2017
[2]冲击回波法在预应力混凝土结构无损检测中的应用研究[D]. 张敬彬.北京交通大学 2017
[3]超声波检测混凝土内部缺陷数据处理的模糊综合评价分析[D]. 王腾.兰州理工大学 2014
[4]超声回弹法在粉煤灰混合骨料混凝土中应用的试验研究[D]. 杨文慧.内蒙古农业大学 2013
[5]超声相控阵检测与成像技术的研究[D]. 胡志南.华南理工大学 2013
[6]混凝土结构超声阵列探测成像方法研究[D]. 廖寅.南昌航空大学 2012
[7]超声波检测混凝土构件内部缺陷数据处理研究[D]. 梁惕平.江西理工大学 2010
[8]混凝土探伤中的探地雷达及超声CT的综合应用[D]. 朱洪潇.中南大学 2007
本文编号：3485015
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