A1040 MIRA超聲波斷層成像儀在空腔澆筑混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)的應(yīng)用

一、項(xiàng)目概況：
此次檢測(cè)項(xiàng)目為某單位用于裝配式空腔澆筑混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)所建，具體檢測(cè)位置為“測(cè)試區(qū)域1”，背部對(duì)角位置“測(cè)試區(qū)域2”以及“測(cè)試區(qū)域3 ”結(jié)合縫質(zhì)量檢測(cè)”,見(jiàn)圖1

圖 1

二、檢測(cè)內(nèi)容及主要檢測(cè)設(shè)備
1、主要檢測(cè)內(nèi)容
主要檢測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否有明顯的缺陷，如結(jié)合面是否有脫空、內(nèi)部空洞類缺陷以及裂縫等病害。
2、主要檢測(cè)設(shè)備
此次采用的設(shè)備是德國(guó)ACS公司研發(fā)生產(chǎn)的A1040 MIRA 超聲波斷層成像儀是目前先進(jìn)的儀器設(shè)備，用于測(cè)試混凝土結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部存在的缺陷，并以三維圖形或是層析圖片進(jìn)行顯示。利用由一系列干燥點(diǎn)接觸式傳感器組成的天線，發(fā)射剪切波到混凝土中，然后接受反射回來(lái)的剪切波，形成一發(fā)一收超聲波技術(shù)。電腦主機(jī)根據(jù)原始數(shù)據(jù)，創(chuàng)建檢測(cè)單元的三維圖形。見(jiàn) 圖2

圖 2

三、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理分析
（1）測(cè)試區(qū)域1
測(cè)試區(qū)域規(guī)劃：
通過(guò)網(wǎng)格規(guī)劃，實(shí)際測(cè)試面積為95×70cm，X步長(zhǎng)設(shè)為200mm，Y步長(zhǎng)設(shè)為100mm。

圖 3

實(shí)際檢測(cè)說(shuō)明：
檢測(cè)厚度值驗(yàn)證：
此次檢測(cè)由于具體厚度無(wú)法準(zhǔn)確確認(rèn)，故采用自定速度標(biāo)定，通過(guò)實(shí)際檢測(cè)，測(cè)試厚度值為30cm與實(shí)際不一致（圖紙給出為35cm），有倆種情況，一是實(shí)際結(jié)構(gòu)厚度與圖紙不一致，二是后部區(qū)域大面積脫空。但根據(jù)測(cè)試面積大小以及圖形表現(xiàn)，種可能性較大。
缺陷檢測(cè)驗(yàn)證：
通過(guò)軟件切片處理以及調(diào)整幅值、顏色增益處理以及三維圖形轉(zhuǎn)動(dòng)以及結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)：
1. 被測(cè)面的鋼筋分布可見(jiàn)，鋼筋周圍有較少的蜂窩狀小缺陷。
2. “異常區(qū)域1”，此處位置長(zhǎng)度為17cm，深度位置為24.1cm，異常表現(xiàn)初步判定為脫空區(qū)域，其他區(qū)域被測(cè)面與底部回波反射面之間，除鋼筋、“異常區(qū)域1”之外以及鋼筋周邊較小不密實(shí)缺陷外沒(méi)有強(qiáng)反射區(qū)域，整體測(cè)試區(qū)域未見(jiàn)其他明顯缺陷，見(jiàn) 圖4。

圖 4-1 缺陷位置說(shuō)明

圖 4-2 切片處理后各異常區(qū)域視圖角度

圖 4-3 異常預(yù)期深度位置

（2）測(cè)試區(qū)域2
通過(guò)網(wǎng)格規(guī)劃，實(shí)際測(cè)試面積為95×70cm，X步長(zhǎng)設(shè)為200mm，Y步長(zhǎng)設(shè)為100mm。

圖 5

實(shí)際檢測(cè)說(shuō)明：
檢測(cè)厚度值驗(yàn)證：
此次檢測(cè)采用自定速度標(biāo)定，通過(guò)實(shí)際檢測(cè)，測(cè)試厚度值為30cm與實(shí)際一致（圖紙給出為30cm）
缺陷檢測(cè)驗(yàn)證：
通過(guò)軟件切片處理以及調(diào)整幅值、顏色增益處理以及三維圖形轉(zhuǎn)動(dòng)以及結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)：
1. 被測(cè)面的鋼筋周邊有較多的裂縫，裂紋分布主要集中在結(jié)構(gòu)表層，中間區(qū)域較少。
2. 被測(cè)面與底部之間除鋼筋外，表層以及中間部位有少量的空洞類缺陷。

圖 6-1 缺陷分析

圖 6-2

圖6-3 裂縫表現(xiàn)

（3）測(cè)試區(qū)域3  結(jié)合縫質(zhì)量檢測(cè)
測(cè)試區(qū)域說(shuō)明：
此處測(cè)試區(qū)域?yàn)榻Y(jié)構(gòu)結(jié)合區(qū)域，內(nèi)注混凝土密實(shí)，由于檢測(cè)面積較小，故采用單點(diǎn)B-Scan模式測(cè)試。

圖 7

實(shí)際檢測(cè)說(shuō)明：
由于被測(cè)結(jié)合縫處與相鄰結(jié)構(gòu)搭接，測(cè)試區(qū)域包含結(jié)合縫以及相鄰結(jié)構(gòu)，通過(guò)圖形表現(xiàn)可清晰出具體缺陷表現(xiàn)，結(jié)合縫處存在大量的空洞、表層離析、后部脫空等病害。結(jié)合縫處為此圖中間位置，見(jiàn)圖 8

圖 8-1 脫空缺陷

圖 8-2 蜂窩缺陷

圖 8-3 病害表現(xiàn)

四、檢測(cè)結(jié)論
A1040 MIRA超聲波斷層成像儀只需要一個(gè)測(cè)面即可進(jìn)行干耦合測(cè)試，對(duì)被測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)可視化，顯示物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的3D圖像和結(jié)構(gòu)體的各個(gè)視圖角度。檢測(cè)直觀，相對(duì)于地質(zhì)雷達(dá)、沖擊回波等方法檢測(cè)精度更高、更容易識(shí)別，尤其對(duì)于等厚結(jié)構(gòu)檢測(cè)更容易，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。