A1040 MIRA超聲波斷層成像儀在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用

一、工程介紹

待檢結(jié)構(gòu)為裝配式建筑中的雙皮墻，用戶在澆筑過程中多出現(xiàn)注漿料與預(yù)制板存在較大面積脫空的病害，沒有合適的可直觀成像的檢測(cè)設(shè)備，為解決此類問題，客戶提出由我公司提供設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)。

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 圖2

三、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理分析
1、試驗(yàn)墻（1）：

測(cè)試區(qū)域規(guī)劃：

通過網(wǎng)格規(guī)劃，實(shí)際測(cè)試面積為110×120cm，X步長(zhǎng)設(shè)為200mm，Y步長(zhǎng)設(shè)為100mm。

通過測(cè)量已知厚度值，通過已知厚度設(shè)置設(shè)定速度值，調(diào)整到佳測(cè)試參數(shù)（波速2680m/s），對(duì)下面規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行測(cè)試。

實(shí)際檢測(cè)說明：

缺陷檢測(cè)驗(yàn)證：通過軟件調(diào)整幅值以及顏色增益處理以及結(jié)合軟件中B-Scan、C-Scan、D-Scan以及三維圖形轉(zhuǎn)動(dòng)以及結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)：

1. 處異常區(qū)域判定，通過B-Scan圖中左上角顯示以及結(jié)合C-Scan、D-Scan圖中左邊區(qū)域，根據(jù)3D圖中可看出此處為并排倆條長(zhǎng)條狀圖形，具體異常區(qū)域待驗(yàn)證。

2. 第二處異常區(qū)域?yàn)镃-Scan圖形所指示，此處異常結(jié)合標(biāo)尺測(cè)量厚度以及在三維圖形中的表現(xiàn)，且與被測(cè)面距離為15cm處，此處應(yīng)為區(qū)域面積脫空。

3. 第三處異常區(qū)域通過C-Scan圖形表現(xiàn)且參考實(shí)際情況，此處為暗盒所在區(qū)域

2、試驗(yàn)墻（2）

測(cè)試區(qū)域規(guī)劃：

為驗(yàn)證開槽后檢測(cè)成像的準(zhǔn)確性，避開開孔處選取完整的一處區(qū)域進(jìn)行測(cè)試。

實(shí)際檢測(cè)說明：

通過軟件把底部反射界面以及后部無效數(shù)據(jù)過濾掉后，背面厚度開槽區(qū)域清晰顯示，證明設(shè)備缺陷成像準(zhǔn)確清晰。見下圖

3、試驗(yàn)墻 – 含窗戶（1）
測(cè)試區(qū)域規(guī)劃：

為驗(yàn)證設(shè)備檢測(cè)的可靠性，對(duì)窗口下部進(jìn)行單點(diǎn)檢測(cè)，結(jié)構(gòu)整體厚度20cm，后部5cm處有泡沫填存。

實(shí)際檢測(cè)說明：

通過B-Scan單點(diǎn)查看，可看出底部反射界面位置為150mm處，與實(shí)際結(jié)構(gòu)厚度相一致。超聲波對(duì)聲阻抗相差較大材質(zhì)在界面進(jìn)行反射，見下圖。

4、試驗(yàn)墻 – 含窗戶（2）

測(cè)試區(qū)域規(guī)劃：

此試驗(yàn)墻分為四個(gè)區(qū)域測(cè)試，分別是窗口底部、窗口左上部、窗口左上部背部、窗口右上部背部。

實(shí)際檢測(cè)說明：

1. 窗口底部測(cè)試

數(shù)據(jù)圖形處理后，通過圖形可看出整體厚度符合實(shí)際厚度，結(jié)構(gòu)后部有小面積脫空病害。通過軟件切面處理后可清晰看見鋼筋分布。

（2）窗口左上部正面測(cè)試

底部界面反射在15cm處，且多次以15cm間隔反射回波，結(jié)構(gòu)實(shí)際整體厚度20cm，后部板厚度為5cm，后部板5cm處與注漿體與前部板存在較大面積脫空，根據(jù)設(shè)備底部反射回波原理，故可根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)情況判定此處存在較大面積脫空，見下圖

（3）窗口上部背面測(cè)試

個(gè)界面反射波處于5cm處，且多次以5cm間隔反射回波，結(jié)合圖14窗口上部正面圖形數(shù)據(jù)判斷，5cm處于注漿料存在脫空，見下圖

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)確此次檢測(cè)受到客戶非常大的肯定。