混凝土裂缝深度超声波检测方法
林维正1原来裂缝深度检测方法
对混凝土浅裂缝深度（50cm以下）超声法检测主要有以下几种方法，如图1所示的tc－t0法，图2所示的英国标准BS－4408法等，“测缺规程”推荐使用tc－t0法2，3。
上述方法中，声通路测距BS－4408法以二换能器的边到边计算，而tc－t0法则以二换能器的中到中计算，实际上声通路既不是二换能器的边到边距离，也不是中到中距离，“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩，即直线议程回归系数的常数项作为修正值，修正后的测距提高了tc－t0法测试精度，但增加了检测工作量，实际操作较麻烦，且复测时，往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化，使检测结果重复性不良。应用BS－4408法时，当二换能器跨缝间距为60cm，发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减，绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱，因此日本国提出了“修改BS－4408法”方案，此方案将换能器到裂缝的距离改为a1＜10cm，这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。“测缺规程”的条文说明部分（表421）中，当边－边平测距离为2025cm时，按tc－t0法计算的误差较大，表421中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。条文说明第431条仅作了关于舍弃L＜dc数据的提示，实际上当二换能器测距小于裂缝深度时，超声波接收波形产生了严重畸变，导致声时测读困难，这就是造成较大误差的直接原因。表421中未知数tc－t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。“测缺规程”的条文说明第413条指出：当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时，钢管将使声信号“短路”，读取的声时不反映裂缝深度，因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a，a应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器，按一般的钢管混凝土及探测距离L计算，a应大于等于15倍的裂缝深度。根据a≥15dc这一要求，如国科3表示，表1给出了相邻钢管的间距S值。
表1检测不受钢筋影响的相邻钢筋最小间距S值
f裂缝深度dccm15dccm
Scm
5
75
15Ф
10
15
30Ф
20
30
60Ф
30
45
90Ф
40
60
120Ф
50
75
150Ф
在工程中，如现浇混凝土楼板一般钢管的间距S为15～20cm，即当混凝土裂缝深度大于5cm时，按tc－t0法检测，声通路就有被钢筋“短路”之虑。由于混凝土工程中总要配置钢筋，tc－t0法检测钢筋混凝土裂缝深度必然受到这一影响因素的制约，有些场合因不能满足a≥15dc的条件，而使tc－t0法检测方r