● 摘要
混凝土结构遭受着多种形式的损伤和劣化，像表面开口裂缝，强度不足，和内部空洞等，以往多采用钻芯法测定裂缝深度、混凝土强度等，但费用高，代表性差且会对结构混凝土造成局部损伤。无损检测技术的发展，弥补了这些不足。本文研究超声波法、冲击回波法和瑞利波法三种无损检测技术。首先，针对现有无损检测方法（像回弹法、超声波法）推定混凝土强度所用物理量与混凝土强度的相关系数不高，测试数据离散性大的问题，作者从瑞利波传播特性入手，从波动理论上推导出了该法的理论解公式，给出了一种测定混凝土强度的新方法，由前人瑞利波速度和混凝土抗压强度的相关关系可知，其相关系数大于现有多数无损检测方法的相关系数。其次，本文又以混凝土内部空洞为研究对象，制作了一块带有6个人工缺陷的混凝土板块，尝试了检测混凝土内部缺陷的新方法——超声波单面平测法的可行性、精度与范围等问题，探讨了冲击回波法中尚未被解决的难点的解决办法，提出了冲击源选择的方法和取舍副频峰值的方法，并用超声波对测法检测混凝土内部缺陷，估算缺陷尺寸，给出了检测精度和误差。接着，本文以板状结构(路面、桥面和坝面等)的开口裂缝为研究对象，制作了带有不同深度开口裂缝的混凝土板块，使用瑞利波能量法、冲击回波频域分析法、冲击回波飞行时间法、超声波平测法和超声波首波相位反转法，分别测量了不同深度的开口裂缝深度值，并对混凝土板块的P波速度进行了测量。找出了针对冲击回波法检测裂缝时，冲击源选择和频域中多个波峰的解释、如何取舍等问题的解决办法，得出了超声波在深裂缝检测时精度较差，又给出了瑞利波法检测深裂缝的误差。最后，进行了对比总结，给出了一些在工程检测中的建议。