混凝土测厚无损检测

这篇文章回顾了一些最被接受和广泛使用的混凝土元素厚度测量的无损测试。厚度测量对于工程师和技术人员来说是很有意义的，他们需要对现有的混凝土构件进行评估，如板、地基或路面，或者作为新混凝土路面施工中的质量控制(QA)手段。对这些技术的应用和局限性进行了简要的比较和讨论。

混凝土厚度测量。应用

厚度测量在民用基础设施中有多种应用。在本文中，重点将放在具体的基础设施上。厚度测量广泛应用于以下领域:

»混凝土质量控制

厚度测量被广泛用于混凝土路面的质量控制程序。传统的方法是采用破坏性取样来评价厚度。为了避免影响混凝土的性能，破坏取样是谨慎的，因此在大面积的厚度评估是不现实的。

»条件评估

现有混凝土构件的状态评估可能需要有关几何和尺寸的某些信息。在许多情况下，混凝土构件的厚度是重要的;例如，在评估现有的基础，或挡土墙，只有单侧通道可用。另一个例子是隧道或干渠的混凝土衬砌(衬砌)的评价。传统上，这是在结构的选定点上取岩心样品。

混凝土测厚无损检验

不同的无损检测方法适用于不同的应用场合。每一种无损检测方法都有其优点和缺点。在选择一种有效的检测方法时，应特别注意该方法在现场调查中的局限性。在本文中，我们将回顾在各种工程项目中广泛使用的3种技术:冲击回波、超声脉冲回波和探地雷达(GPR)。

»Impact-Echo

在冲击回波试验中，应力脉冲在元件表面产生。脉冲传播到测试对象中，并通过裂缝、缺陷或界面和边界反射。由反射波到达而引起的表面响应，采用高精度接收换能器(马尔霍特拉和卡里诺，2004年)．当应力波以不同的刚度在不同的层内传播时，声波的一部分会反射到每一层的界面上。

传感器接收到的数据通常在频域进行分析，以测量波速和厚度。此程序已被标准化为ASTM C1383“用冲击回声法测量混凝土板的纵波速度和厚度的标准试验方法”。

对新混凝土的冲击-回声测试结果的准确性有一些顾虑(Gover等人，2012)．然而，冲击-回声法已经成功地应用于现有结构。应该特别注意周围的环境。如果基岩或下垫板的刚度与混凝土主单元的刚度非常接近，则会影响该方法的精度。

超声脉冲回波(UPE)

采用超声脉冲回波(UPE)方法对混凝土进行厚度测量和完整性评价。这种方法背后的概念依赖于应力波在材料中的传播。在这种方法中，发射机在可触及的表面向物体产生应力脉冲。脉冲传播到测试对象，并通过接口(边界层)反射。发射的脉冲和反射声波在接收换能器上被监测。对信号进行时域分析，计算波的传播时间。如果材料中的波速是已知的，这个传播时间可以用来评估介质的厚度。根据所研究的多层体系，利用剪切波或压缩波的传播时间来评估每一层的厚度(马尔霍特拉和卡里诺，2004年)．

探地雷达(GPR)

探地雷达
(GPR)涉及到电磁波传输到被调查的材料。探地雷达包括发射天线和接收天线，以及信号处理单元。探地雷达发射具有特定中心频率的电磁脉冲(雷达脉冲)对地下介质进行扫描。来自地下层和物体的反射波被接收器天线捕获。根据不同的脉冲频率，探地雷达能够探测到不同深度的内部事件和物体。它可以用来区分多层系统中的层，或混凝土的厚度。探地雷达用于探测地下物体(如钢筋网)或空隙的位置和方向(Maierhofer 2013，Morocous 2010,微波激射器1996)．

探地雷达的主要优点是它可以在相对较短的时间内扫描大片区域。然而，探地雷达不能用于新鲜的混凝土，因为潮湿的混凝土使电磁波穿透混凝土更加困难。探地雷达应用于混凝土路面的另一个问题是基材的类型。如果基材或基岩(如隧道衬砌)的介电性能与混凝土相近，则会降低测厚精度。

结论

嗯，介绍的无损检测方法的优点和缺点使得很难得出一个确定的结论。目前看来，测试方法的选择和将其应用到实际工程实践中应该采用个案分析的方法。任何可用的技术都有一些不确定性，工程师和质量控制专家有责任提出最佳选择。

也就是说，UPE和Impact-Echo对于相对较薄的混凝土段的使用应该是直接的;然而，你应该记住什么是在附近休息。如果你的结论是，混凝土是在坚固的基岩上，其性质与混凝土类似，那么这些方法的应用将是困难的。在潮湿的混凝土上应用探地雷达将是有问题的，但一旦混凝土干燥，该方法应该是合适的。