混凝土损伤超声检测受含水量与频率的影响研究

邵 帅

(盘锦水务集团有限公司，辽宁 盘锦 124010)

0 引 言

一般地，以混凝土材料制成的结构使用寿命可分为早期性能退化、损伤起始与积累过程、最终断裂破坏3个阶段。其中，外部特征形态比较明显的有最终的断裂破坏及结构损伤起始和积累过程，一旦结构出现宏观裂纹将大大缩减其剩余的使用寿命。所以，科学诊断与监测结构及材料早期性能尤为重要。1929年，为探测金属结构内部缺陷Sokolov最早提出超声波技术，经过长期发展超声无损检测现已成为材料性能检测的主要手段，并广泛应用于多个工程领域。

混凝土是一种内部存在广泛分布空洞、微裂纹等多种缺陷的各向异性多相复合材料，特别是显著影响混凝土力学性能的骨料与砂浆界面过渡区。因此，混凝土中声波的传播要远远比均匀介质复杂，声波会出现散射、折射和反射现象，并产生明显的衰减。虽然混凝土强度检测时，超声脉冲法可以检测出其内部的缺陷问题，但各种因素易对超声传播声速与混凝土强度间的定量关系产生影响，难以直接利用检测结果确定混凝土的损伤情况和真实强度。

混凝土超声波速的影响因素既有配合比、水泥、骨料等原材料性能的内部条件，又有检测频率、含水率以及试件温度等外部因素，为了保证混凝土超声无损检测精度必须综合考虑各种因素的影响程度及其作用机理[1-2]。据此，文章深入探究了混凝土声学参数受含水量和检测频率的影响规律，旨在促进无损检测技术在水工混凝土中的应用推广。……