自密实混凝土钢管柱超声检测内部缺陷研究

武麒阳,杜红秀,王聪聪

(太原理工大学 土木工程学院,太原 030024)

摘 要:【目的】研究自密实混凝土钢管柱的内部缺陷及界面黏结检测的定量分析。【方法】采用超声波无损检测方法检测分析C60自密实混凝土钢管柱缺陷情况,以首波声时探测超声波传递路径,提出波速异常值判断方法,根据预埋缺陷情况将波速小于4.5 km/s的测点判定为异常点;通过作3D波速和缺陷高度颜色映射曲面图判断缺陷所在位置;通过各测点声时差,运用几何方法定量分析缺陷大小。【结果】研究表明:钢管壁对内部混凝土超声波参数基本无影响;首波声时越短,混凝土密实度越高,当钢管柱内混凝土存在缺陷时,声时变长,波幅变小,首波和相邻波振幅较小;各平面波速异常区域与预制缺陷位置基本吻合,最大缺陷尺寸为233 mm,其所在位置对应预埋立方体与球型缺陷位置处;当超声波速小于4.0 km/s时,缺陷高度超过50 mm,可初步判定混凝土中存在较大缺陷或脱空。计算出的缺陷大小与实际缺陷相差较小,表明超声无损检测技术可运用于工程实践。

关键词:混凝土钢管柱;超声波;缺陷检测;颜色映射曲面图

中图分类号:TU528.07

文献标识码:A

DOI:10.16355/j.tyut.1007-9432.2023.06.023

文章编号:1007-9432(2023)06-1144-09

引文格式:武麒阳,杜红秀,王聪聪.自密实混凝土钢管柱超声检测内部缺陷研究[J].太原理工大学学报,2023,54(6):1144-1152.

WU Qiyang,DU Hongxiu,WANG Congcong.Research on internal defects of self-compacting concrete steel pipe column by ultrasonic detection[J].Journal of Taiyuan University of Technology,2023,54(6):1144-1152.

收稿日期:2022-11-09;

修回日期:2023-03-01

基金项目:山西四建集团产学研横向项目资助(RH2100004469)

第一作者:武麒阳(1999-),硕士研究生,(E-mail)qil5534486086@163.com

通信作者:杜红秀(1962-),博士,教授,主要从事混凝土材料与检测技术的研究,(E-mail)tydhx@163.com

Research on Internal Defects of Self-compacting Concrete Steel Pipe Column by Ultrasonic Detection

WU Qiyang,DU Hongxiu,WANG Congcong

(CollegeofCivilEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

AbstractPurposes】This work has been done in order to study the quantitative test of the internal defect and interfacial bond detection of self-compacting concrete steel tube columns has been a hot research topic in the industry.【Methods】In this paper,ultrasonic non-destructive testing method is used to detect and analyze the defect of C60 self-compacting concrete steel pipe column.The first wave time is used to detect the transmission path of ultrasonic wave,and a method to determine the abnormal value of wave velocity is proposed.The measuring point with velocity less than 4.5 km/s is determined as the abnormal point according to the embedded defect.The location of defects is determined by 3D wave velocity curved surface and defect height curved surface.According to the sound time difference of each measuring point,the defect size is quantitatively analyzed by geometric method.【Findings】The research shows that the steel pipe wall has little influence on the ultrasonic parameters of inner concrete.The shorter the first wave sound time,the higher the compactness of concrete.When concrete in steel pipe column is defective,the longer the sound time,the smaller the amplitude and the smaller the first wave and adjacent wave amplitudes.The anomalous area of each plane velocity basically corresponds to the actual defect location,the maximum defect size is 233 mm,and the location corresponds to the location of embedded cubic and spherical defects.When the speed of ultrasonic wave is less than 4.0 km/s and the height of defect exceeds 50 mm,it can be preliminarily determined that there are large defects or voids in concrete.The calculated size of defect differs slightly from the actual defect size,which indicates that ultrasonic nondestructive testing technology can be applied in engineering practice.

Keywordsconcrete steel pipe column; ultrasound; defect detection; 3D color mapping surface map

自密实混凝土钢管柱以混凝土“免振捣,自密实”良好的施工性能以及钢管和混凝土在承载能力方面形成“1+1>2”的作用效果在高层、大跨结构中的使用日趋广泛,但内部混凝土缺陷及界面粘结情况会影响其物理力学性能,因此如何检测钢管柱混凝土内部缺陷及界面粘结情况成为业界研究热点。超声波无损检测技术以其检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害的优点广泛应用于各领域。张明华等[1]研究表明,超声波声速随混凝土含水率、抗压强度和钢板厚度的增大而增大,而波幅逐渐降低,当混凝土强度等级相差不大时对超声波速影响很小。陈劲等[2]对钢管混凝土使用红外热成像法和超声透射法共同进行检测发现两技术相结合可以较为准确识别钢管和混凝土界面脱空缺陷以及内部缺陷。杨乐[3]研究得出混凝土强度随龄期增长越高,超声波声速越大。李锋等[4]通过超声波检测拱桥钢管的混凝土的密空性,结果表明管内混凝土密实,混凝土与钢管之间无缝隙。邬晓光等[5]研究表明超声波首波声时法是脱空缺陷定量检测和分析的有效方法。

由国内外相关研究得出,通过超声波对混凝土缺陷进行检测大多只能判断缺陷所在方位,而对缺陷大小、数目等定量分析相关研究较少。本文依托横向科研课题设计制作自密实混凝土钢管柱,基于超声波首波声时对钢管混凝土柱各个平面建立方程,通过声时差建立相应几何关系计算缺陷大小,通过钢管混凝土内预埋缺陷进行结果验算及建模分析。

1 超声波检测混凝土缺陷原理

超声波检测混凝土缺陷是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间(或速度)、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化,来判断混凝土的缺陷。当有空洞或裂缝存在时,便破坏了混凝土的整体性,声波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器,因此传播的路程增长,测得的声时偏长,其相应的声速降低。超声波在缺陷界面产生反射、散射,能量衰减,导致波幅降低;声波中各种频率在遇到缺陷时衰减程度不同,高频衰减大,使主频下降(频移)。此外,声波在缺陷处发生波形转换及迭加,使波形发生畸变。当超声波检测到混凝土内部的缺陷位置时,这个缺陷与工件材料之间形成一个交界面,交界面之间的声阻抗不同,已知空气的声阻抗为Za=0.004×104g/cm2·s,水的声阻抗比空气高,为Zw=14.8×104g/cm2·s,而混凝土本身的声阻抗一般比水要高,为Zc=96.6×104g/cm2·s,因而在这些交界面声波透过率极低,更易发生反射、散射以及绕射现象。因此使用超声波首波的声时参数分析混凝土内部有无缺陷时,声速越大,钢管混凝土内部越密实,混凝土内部孔隙率越小,反之钢管与混凝土胶结不良或内部存在缺陷;超声波的声时参数不容易受外界环境因素而改变,因此,在实际检测过程中常采用首波声时作为检测混凝土钢管柱有无缺陷的主要依据。

2 试验方案

模拟自密实混凝土钢管柱足尺构件的横截面设计尺寸为1 000 mm×1 000 mm×2 000 mm,钢管壁厚10 mm,对超声波速基本无影响[1]。内部浇筑C60自密实混凝土。

2.1 混凝土原材料

水泥采用P·O 42.5型普通硅酸盐水泥,主要技术指标和化学组成分别如表1、表2所示,满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》规定。

表1 P·O42.5普通硅酸盐水泥物理性能

Table 1 Physical properties of P·O42.5 ordinary Portland cement

凝结时间/Min初凝终凝抗压强度/MPa3 d28 d抗折强度/MPa3 d28 d细度/%密度/(g·cm-3)16525226.350.85.68.75.03.1

表2 P·O42.5普通硅酸盐水泥化学组成

Table 2 Chemical composition of P·O42.5 ordinary Portland cementw/%

化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OOther含量21.804.943.4263.353.030.353.11

细骨料采用优质河砂,其表观密度为2 500 kg/m3,堆积密度为1 580 kg/m3,细度模数为2.76,属于中砂,筛分级配曲线如图1所示,试验用砂颗粒级配区为2区,颗粒级配良好。

图1 砂子筛分级配曲线

Fig.1 Curves of sand sieve classification

粗骨料采用连续粒级的石灰石碎石,其表观密度为2 680 kg/m3,堆积密度为1 650 kg/m3,公称粒级为5~25 mm,级配合格。

矿物掺合料采用S95级矿粉、Ⅱ级粉煤灰、原状硅灰。矿粉和粉煤灰的主要技术指标分别如表3、表4所示,原状硅灰粒径分布如图2所示。

图2 原状硅灰粒径分布

Fig.2 Size distribution of silica fume

表3 矿粉主要技术指标

Table 3 Main technical indices of mineral powder

项目比表面积/(m2·kg-1)烧损比/%MgO/%SiO2/%28 d活性指数/%技术要求≥500≤3≤14≤4≥105检测结果6151.227.702.40108

表4 粉煤灰主要技术指标

Table 4 Main technical indices of fly ash %

80 μm筛余需水量比烧损比SO3Na2OeCl-f-CaO9.20931.100.701.200.0060.05

本试验的减水剂为聚羧酸高效减水剂,相关性能指标如表5所示。

表5 减水剂各项性能指标

Table 5 Various performance indices of water reducing agent

减水率/%凝结时差/min气体体积分数/%减水率/%固体质量分数/%Cl-/%28+1903.202120.880.01

2.2 混凝土配合比

试验制备的混凝土强度等级为C60,混凝土塌落扩展度设计为(600±50)mm,经计算与试配,水胶比为0.28,矿粉、粉煤灰和硅灰掺量分别为胶凝材料总量的10%、15.5%和4.5%,减水剂掺量为胶凝材料总量的2.5%,C60自密实混凝土配合比如表6所示。

表6 C60自密实混凝土配合比

Table 6 Mix ratio of C60 self-compacting concrete kg/m3

水泥矿粉粉煤灰硅灰中砂碎石水减水剂36452812380097514013

2.3 试验方法

本文检测钢管柱混凝土超声参数,预埋缺陷对超声参数的影响,以及混凝土与钢管壁界面黏结情况。超声波测试仪器采用ZBL-U520非金属超声检测仪,采样周期0.05~409.60 μs,声时精度0.05 μs,增益精度0.5 dB.应变计为埋入式和表面附着式振弦式应变计,应变器长度约为170 mm,杆部直径为10 mm,中部电子组件30 mm×20 mm×15 mm,端部直径12 mm.分上中下三层埋入,其中一层应变计及钢筋固定件布置如图3(a)所示。应变计主要检测钢管柱内混凝土的温度变形(另文分析),因其尺寸较小,可能对超声波传递路径的干扰轻微;同时超声检测面和测点布置尽量避开了应变计布置位置,以降低其对超声波参数的影响。

图3 现场缺陷布置示意图

Fig.3 Schematic photo of site defect layout

图4 测点布置图

Fig.4 Measuring point layout

1) 钢管混凝土柱中预埋缺陷,研究超声波法应用于钢管混凝土缺陷检测的可行性,缺陷位置及缺陷大小如图3(b)所示,其中泡沫塑料长方体缺陷150 mm×150 mm×80 mm(×60 mm),球体(网球)缺陷直径为66 mm或50 mm.应变计及缺陷布置完成后浇筑C60自密实混凝土。

2) 在混凝土浇筑完成2个月,钢管混凝土柱内部温度应变基本稳定后,进行超声波检测。为保证数据稳定性,在开始进行超声数据采集前要保证电量充足,划线布点时保证测线水平,测点对正,测点表面平整无缺陷。由于超声波激励频率发生变化时,首波波峰和底端回波波峰的幅值随着激励频率的升高而降低,导波传播的速度随之减慢[6],若采用高频信号,首波与次波会难以区分,故本试验采用低频信号进行检测;检测前,将耦合剂均匀涂抹在收发传感器表面并校准零声时;测点检测时,待首波波幅与次波相差相对较大且波形稳定后进行数据存储;由于传感器耦合压力对超声波速影响较大[7-9],检测时尽量保持两边压紧力一致。分析超声波参数,判断缺陷与非缺陷处超声波参数差异,对比异常位置与预埋缺陷位置是否一致。

3) 通过超声波在不同介质中波速不同以及在传播过程中遇到不同介质时发生绕射、散射或反射而形成声时差,采取首波声时法,研究超声波传播路径,将各个传播路径上发生绕射的路径进行计算,从而推算缺陷大小,缺陷高度超过50 mm时,可判定为人工预制缺陷或成型过程中混凝土存在较大缺陷或脱空。

3 试验结果分析与讨论

3.1 异常值判断依据

根据弹性力学理论,当不计材料内部自身变形时拉密运动方程表达式如式(1)所示。

(1)

式中:ρ为介质的密度;λG为拉密系数;θ为体积应变;qrs分别为质点在x,y,z方向上的位移;为拉普拉斯算子。

根据式(1),设q=q(x,y),r=0,s=0,则式(1)可写成式(2):

(2)

式(3)为无限弹性介质中纵波的传播方程。

式中:vp为纵波在介质中的传播速度;μ为泊松比;E为杨氏模量;用Eμ表示λG可得。

(3)

目前超声波的参数有周期T、频率f、振幅A、波长λ、声速v等。超声波的波速由介质的密度和刚度以及泊松比决定,因此使用超声波首波的声时参数分析混凝土内部有无缺陷时,声速越大,钢管和混凝土壁黏结越密实,混凝土内部孔隙率越小;当混凝土内部存在缺陷时,缺陷区域声速低。声波异常区波谱图和密实区波谱图分别如图5、图6所示。观察波谱也能初步判断混凝土内部是否存在缺陷区域。因为超声波在缺陷界面会根据材料相对性质发生绕射、散射或反射,首波高频区域能量耗散较多,在波谱图上显示为首波和相邻波振幅较小,难以区分,如图5所示;而浇筑密实区波谱图首波和次波振幅相差较大,首波容易判别。但是仅采用此方法检测缺陷将会产生较大的误差,因为接收的波谱容易受人工操作、探头与物体接触面耦合情况等因素的影响。在实际工程中,此方法常被用来作为辅助手段进行定性的判别[4]

图5 声波异常区波谱图

Fig.5 Sound wave anomaly zone spectrogram

图6 密实区波谱图

Fig.6 Dense zone spectrogram

3.2 缺陷位置确定

当钢管混凝土及其与钢管界面黏结密实且无缺陷时,超声波按径向传播,这时声波经历时间最短,首波声时由式(4)计算得:

(4)

式中:T为首波沿径向传播过程中所需声时,μs;a1a2为灌浆连接段外钢管厚度,mm;L为灌浆连接段中灌浆体的厚度,mm;vs为超声波在钢管中的传播速度,km/s;vc为超声波在混凝土中的传播速度,km/s.超声波在钢管中的传播速度约为5.5 km/s,在C60混凝土中约为4.7 km/s,由于钢管壁厚度很小,超声波在钢管壁传播声时可以忽略。

将各测点的声速由大至小按顺序排列,即x1x2x3≥…≥xnxn+1,将排在后面明显小的数据视为可疑,再将这些可疑数据中最大的一个(假定Xn)连同其前面的数据计算出mxSx值,并按下式计算异常数据的判断值(X0):

X0=mx-λ1·Sx,

mx=∑xi/n,

X0=mx-λ2·SxX0=mx-λ3·Sx.

式中:mx为声学参数平均值;Sx为标准差;xi为第i点声学参数测量值;n为参与统计的测点数。异常值判定系数λ1λ2λ3按下表取值,当测点布置为网格状时取λ2;当单排布置测点时(如在声测孔中检测)取λ3λ1λ2λ3按表7取值。

表7 统计数据的个数n与对应的λ

Table 7 The number of statisfical datanand its correspondingλ

n10121416182022242628λ11.451.501.541.581.621.651.691.731.771.80λ21.121.151.181.201.231.251.271.291.341.33λ30.910.940.981.001.031.051.071.091.111.12n30323436384042444648λ11.831.861.891.921.941.961.982.002.022.04λ21.341.361.371.381.391.411.421.431.441.45λ31.141.161.171.181.191.201.221.231.251.26n50525456586062646668λ12.052.072.092.102.122.132.142.152.172.18λ21.461.471.481.491.491.501.511.521.531.53λ31.271.281.291.301.311.311.321.331.341.35n70727476788082848688λ12.192.202.212.222.232.242.252.262.272.28λ21.541.551.561.561.571.581.581.591.601.61λ31.361.361.371.381.391.391.401.411.421.42n9092949698100105110115120λ12.292.302.302.312.312.322.352.362.382.40λ21.611.621.621.631.631.641.651.661.671.68λ31.431.441.451.451.451.461.471.481.491.51n125130140150160170180190200210λ12.412.432.452.482.502.532.562.592.622.65λ21.691.711.731.751.771.791.801.821.841.85λ31.531.541.561.581.991.611.631.651.671.70

将判断值(X0)与可疑数据的最大值(xn)相比较,当xn小于X0时,则xn及排列于其后的各数据均为异常值,应将xn及其后面测值剔除。此时,判别尚未结束,排列于xn之前的测值中可能还包含有异常数据。因此,再用x1xn-1进行计算和判别,直至判不出异常值为止;当xn大于X0时,说明xn为正常值,应再将xn+1放进去重新进行计算和判别,依次类推[7]。由此计算得出,波速变化阈值为4.5 km/s.

各表面波速如图7所示。由图7(a)可知,AC面核心50 mm区域范围内混凝土波速大致为2.6 km/s,与钢管混凝土核心区预埋应变计对应。在中部横向距离200~300 mm、700~800 mm,纵向距离800~1 000 mm区域为3.6 km/s左右波速异常,且波速越小,混凝土柱内部越不密实、缺陷越大,与钢管混凝土中部位置预埋应变计对应。在AC面四周区域,超声波速在4.2 km/s以上,在边缘位置超声波速为4.5 km/s左右,表明钢管柱边缘密实良好。由图7(b)可知,BD面在横向位置350~600 mm区域存在波速异常点,波速大小为2.7~3.7 km/s与预埋长方体、球体位置对应。综上所述,由表面波速图可大致确定各缺陷所在区域。

图7 表面波速图

Fig.7 Surface velocity diagram

根据各探测点声时大小,以测线分布的网格为单元,按照各网格单元横纵方向声时所占整条测线比例分配该方向所得声时,然后用单元格距离除以该声时得到各网格声速。

(5)

式中:vp为超声波在各网格区域的平均声速,km/s;s各网格在超声波传播方向的长度,m;t各网格在超声波传播方向所分配的声时,μs.

求得各剖面声速如图8(a)-8(e)所示。由图8(a)可知,1-1剖面在钢管混凝土中部核心区域波速大小为2.5~3.2 km/s,由于缺少钢板以及中部埋置应变计,中部核心区域存在不密实情况,在1-1剖面四周中部区域,超声波速为3.2 km/s左右,由于埋置应变计传感线,混凝土浇筑不密实,在1-1剖面四周区域,超声波速为4.5 km/s左右,密实性良好,表明钢管与混凝土柱黏结良好。由图8(b)可得,2-2剖面中部核心区域波速大小为2.6~3.2 km/s,超声波速规律与1-1剖面类似。在图8(c)中3-3剖面中部核心区域波速大小为1.8~2.5 km/s,其最中心区域超声波速最低,为2.1 km/s,不密实区域范围大致200 mm×200 mm.由于核心区埋置XYZ向应变计,同时在截面1/3位置埋置斜向应变计可能导致钢管混凝土浇筑不密实,在剖面四周区域混凝土波速4.6 km/s左右,表明钢管柱与混凝土黏结良好。在图8(d)中,4-4剖面整体波速较小,判定存在不密实区,在中部核心区域波速为3.6 km/s,可能存在较大缺陷。四周区域为3.8 km/s表明钢管柱与混凝土可能黏结不密实。在图8(e)中,5-5剖面整体波速较高,在中部区域由于应变计传感线,波速略有下降,在四周区域混凝土波速为4.5~5.2 km/s,混凝土柱密实性良好,可初步判定该剖面无较大缺陷且钢管与混凝土黏结密实。综上所述,通过各截面波速图可以准确定位缺陷位置,并能通过波速大小简单判断各剖面混凝土密实情况。

图8 剖面波速图

Fig.8 Profile velocity diagram

3.3 缺陷大小计算

由式(3)可知,超声波在刚度和密度大的介质中进行传播,在缺陷位置,超声波会发生绕射,将剖面图划分为无数个单元格,按照有限元理想模型计算,超声波在声波异常点绕射,如图9所示。

图9 超声波绕射计算模型

Fig.9 Calculation model of ultrasonic diffraction

l=vct,

a2-x2=(l-a)2-(d-x)2.

(6)

(7)

式中:a,b为超声波绕射缺陷前、缺陷后传播距离,mm;l为超声波绕射总长度,mm;vc为超声波在混凝土中传播速度,考虑误差及超声波在不同界面处的能量损失因素取vc=4.5 km/s;t为超声波单元格传播时长,μs;x为缺陷在单元格内水平距离,mm;d为单元格长度,mm;h为缺陷高度,mm.

各截面位置缺陷大小可由式(6)、式(7)计算得出,作缺陷模拟图如图10(a)-10(e)所示。预制缺陷在BD面竖向布置,缺陷高度大于50 mm时,可初步判定混凝土中存在较大缺陷或脱空,超声波路径发生折射、绕射或透射。由图10(a)可知,钢管混凝土四周缺陷较小,缺陷高度为10~15 mm,混凝土较密实。在距核心区域10 mm位置处,混凝土缺陷高度为60~80 mm,与预埋网球位置对应,比预埋网球高度较大,可能在预埋网球位置周围存在较大脱空以及混凝土浇筑不密实。同时在图10(b)2-2剖面和图10(c)3-3剖面中可看出在中轴线边缘位置缺陷高度较高,分别是133 mm和233 mm,与BD面预埋长方体缺陷的位置相符,比长方体缺陷较大,判断在预埋长方体缺陷位置存在混凝土浇筑不密实区。其余位置缺陷高度相对较小,呈骤减趋势,表明混凝土浇筑相对密实,无较大缺陷。由图10(d)可知,4-4剖面缺陷高度变化不大,在核心区周围缺陷高度最大为112 mm,与预埋长方体缺陷位置对应。在剖面边界缺陷高度最小,为18 mm,剖面内缺陷较小,混凝土相对更密实。由图10(e)可知,5-5剖面缺陷高度最大为56.2 mm,剖面图整体缺陷高度相对较小,在四周边缘处缺陷高度为0,表明钢管与混凝土黏结密实。综上所述,利用式(6)、式(7)可准确计算缺陷高度。

图10 剖面缺陷高度图

Fig.10 Profile defect height diagram

在实际工程检测中,混凝土强度等级相差不大时对超声波速影响也相对较小[1],当超声波速小于4.0 km/s时,缺陷高度超过50 mm,可初步判定为成型过程中混凝土存在较大缺陷或脱空,需要复测或钻芯取样检查。当超声波速位于4.0~4.5 km/s时,缺陷高度小于50 mm,可判定此区域存在混凝土浇筑不密实区。当超声波速大于4.5 km/s,可判定该区域混凝土浇筑密实性良好。本研究采用本地区常用C60强度等级混凝土,按照超声波在C60强度等级混凝土中的平均波速确定波速异常值,当混凝土强度等参数发生变化时,波速异常点也相应发生改变,之后对各检测点数据按照上述方法进行处理,对缺陷检测结果基本无影响。在实际工程中,缺陷高度较大时,还可采用人工敲击法(锤击法)和冲击回波法。在检测混凝土缺陷时,如果可能,尽可能多的同时采用几种方法,以便保证各种检测方法互相取长补短,从而取得更多的信息[10-12]。本试验采用自密实钢管柱混凝土,自密实混凝土强度等级中等偏高,一般为C50-C60,随着混凝土龄期增长,超声波速逐渐增大,到28 d后,混凝土强度基本稳定,超声波速变化不大,对缺陷检测基本无影响。因此说明超声波缺陷检测技术可运用于C50-C60自密实混凝土钢管柱工程实际,有较大的工程适用价值与前景。

4 结论

1) 首波声时越短,混凝土密实度越高;当钢管柱内混凝土存在缺陷时,声时变长,波幅变小,首波和次波振幅较小。通过各平面波速图,可准确检测缺陷所在方位及大小。

2) 预埋缺陷与模拟图大小位置基本吻合,在3-3剖面中,最大缺陷高度为233 mm,其所在位置对应预埋长方体和网球缺陷位置处。钢管混凝土内部缺陷高,外部缺陷低,当缺陷高度大于50 mm时,可判断为较大缺陷。

3) 波速3D图能较好反映缺陷位置,缺陷高度图中缺陷高度与预埋缺陷基本相符。当超声波速小于4.0 km/s时,缺陷高度超过50 mm,可初步判定为成型过程中混凝土存在较大缺陷或脱空,需要复测或钻芯取样检查。当超声波速位于4.0~4.5 km/s时,缺陷高度小于50 mm,可判定此区域存在混凝土浇筑不密实区。当超声波速大于4.5 km/s,可判定该区域混凝土浇筑密实性良好。该方法适用于C50-C60自密实混凝土钢管柱工程实际,有较大的工程适用价值与前景。

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(编辑:万 佳)

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