一、空洞檢測(cè)
(a)是當(dāng)鋼管內(nèi)核心混凝土與鋼管壁結(jié)合緊密，核心混凝土均勻密實(shí)。在混凝土介質(zhì)中超聲波就沿直線從發(fā)射端傳播到接收端，用時(shí)最短，聲波能量衰減最小。
(b)表示當(dāng)鋼管壁與其內(nèi)核心混凝土發(fā)生脫空。超聲波首先沿鋼管壁傳播，在脫空邊緣發(fā)生繞射，再從繞射點(diǎn)沿直線傳播到接收端。
(c)是由于鋼管內(nèi)核心混凝土不密實(shí)，造成了超聲波的散射，最短的傳播路徑變成了曲線。
(d)是當(dāng)鋼管混凝土內(nèi)存在空洞，且空洞正好位于超聲波從發(fā)射到接收的路徑上，超聲波會(huì)在空洞的邊緣發(fā)生繞射，使傳播聲時(shí)變長(zhǎng)。
利用首波聲時(shí)的長(zhǎng)短可判斷聲波的傳播路徑: 首波聲時(shí)長(zhǎng)說明傳播路徑長(zhǎng)，首波可能繞射缺陷或沿鋼管壁傳播; 首波聲時(shí)短說明傳播路徑短，首波可能透射混凝土沿直線傳播。
二、裂縫深度檢測(cè)
以超聲時(shí)距法為例：
使用具有顯示波形功能的超聲波檢測(cè)儀，測(cè)出并分析在混凝土內(nèi)部傳播的超聲波信號(hào)的主頻率、波幅、傳播聲速和聲時(shí)等聲學(xué)參數(shù)，通過分析這些聲學(xué)參數(shù)的變化，計(jì)算出混凝土內(nèi)部裂縫深度狀況。
通過對(duì)兩個(gè)不同檢測(cè)距離的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行裂縫檢測(cè)，讀取超聲波在裂縫試塊中傳播過程的時(shí)間，可以得到超聲波傳播過程中的傳播聲時(shí)、檢測(cè)距離和裂縫深度，且依據(jù)公式(1)所示關(guān)系，當(dāng)S2=2S1時(shí)，即為BS-1881標(biāo)準(zhǔn)法，其計(jì)算方法如公式(2)所示:
三、混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測(cè)
按布置好的測(cè)點(diǎn), 分別測(cè)出每個(gè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅和主頻值。
將測(cè)位各測(cè)點(diǎn)的波幅、聲速和主頻值由大到小按順序排列，即X1≥X2≥······≥Xn≥Xn+1≥······，將排在后面明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑，再將這些可疑數(shù)據(jù)中最大的一個(gè)(假設(shè)為Xn)連同其前面的數(shù)據(jù)算出聲學(xué)參數(shù)平均值mx、標(biāo)準(zhǔn)差sx。
按下式與表格計(jì)算異常情況的判斷值X0。
當(dāng)Xn≤X0時(shí)，Xn及排列于其后的各數(shù)據(jù)均為異常值，去掉Xn，再用X1 - Xn-1進(jìn)行計(jì)算和判別，直至判不出異常值為止;當(dāng)Xn>X0時(shí)，應(yīng)再將Xn+1放進(jìn)去重新進(jìn)行計(jì)算和判別。
當(dāng)測(cè)位中判出異常測(cè)點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)異常測(cè)點(diǎn)的分布情況，按下式進(jìn)一步判別其相鄰測(cè)點(diǎn)是否異常
其中當(dāng)測(cè)點(diǎn)布置為網(wǎng)格狀時(shí)取λ2 ，當(dāng)單排布置測(cè)點(diǎn)時(shí)將λ1、λ2、λ3按表取值。
當(dāng)通過結(jié)合面的某些測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)被判為異常，并查明無其他因素影響時(shí)，可判定混凝土結(jié)合面在該部位結(jié)合不良。
檢測(cè)混凝土表面損傷層厚度時(shí)，可選用頻率較低的厚度振動(dòng)式換能器。
測(cè)試時(shí)激發(fā)換能器T應(yīng)該耦合好，保持不動(dòng)，將接收換能器R依次耦合在間距一定的各測(cè)點(diǎn)1、2、3 ······等位置上，讀取相應(yīng)的聲時(shí)值t1、t2、t3 ······，并測(cè)量每次T、R換能器內(nèi)邊緣之間的距離l1、l2、l3 ······
l-t坐標(biāo)圖
由圖可得到聲速改變所形成的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該點(diǎn)前、后分別表示損傷和未損傷混凝土的相關(guān)直線，求出回歸直線方程 :
最后可計(jì)算出損傷層厚度hf :
