超聲波通過混凝土傳播后，其聲學(xué)參數(shù)將變化，通過這些數(shù)據(jù)的變化可以探測混凝土內(nèi)部的缺陷、裂縫等情況。

檢測影響因素

聲阻抗又稱為聲波阻抗或音阻，它是影響超聲波傳播的重要因素。聲波傳導(dǎo)的本質(zhì)是“介質(zhì)偏離平衡態(tài)的小擾動(dòng)”的傳播，聲阻抗是讓介質(zhì)位移所需克服的阻力，它是介質(zhì)一種物理特性。每一種介質(zhì)都有*的聲阻抗，代表介質(zhì)對(duì)聲波傳輸?shù)淖枇?，它的值為介質(zhì)中聲音密度和速度的乘積。

Z = ρ * c

z表示聲阻抗，ρ表示介質(zhì)密度，c表示介質(zhì)聲速

雷達(dá)能夠探測物體的原因是目標(biāo)物與周圍區(qū)域的介電常數(shù)不同。目標(biāo)物與周圍區(qū)域接觸的面形成了雷達(dá)的反射截面，反射截面對(duì)雷達(dá)波的反射能力稱之為反射率。反射率越大，則該目標(biāo)物對(duì)雷達(dá)波越敏感，雷達(dá)探測的信號(hào)則越強(qiáng)，反之則越弱。

目標(biāo)物和周圍區(qū)域的介電常數(shù)差異越大，則該目標(biāo)物越容易被探測到。假定周圍區(qū)域的介電常數(shù)K1，目標(biāo)物體的介電常數(shù)為K2，則該物體表面的反射率計(jì)算公式為：                

超聲波與雷達(dá)檢測技術(shù)的比較

1. 超聲波成像技術(shù)對(duì)非金屬、缺陷更敏感。采用更低的頻率，頻率越低，波長越長，因此在測深方面更加優(yōu)于雷達(dá)技術(shù)。

2. 結(jié)構(gòu)雷達(dá)在混凝土結(jié)構(gòu)中，存在著一定的盲區(qū)，遇到金屬幾乎全反射，因此無法穿透金屬進(jìn)行下方的金屬檢測。同時(shí)結(jié)構(gòu)雷達(dá)頻率一般較高，頻率越高，波長越短，頻率精度越高，探測越準(zhǔn)確。

通過PD8050陣列式超聲掃描儀探測柱子內(nèi)部的鋼筋排布以及柱子的厚度，同時(shí)結(jié)合GP8800雷達(dá)輔助判讀鋼筋的位置、間距與埋深等。本次采用橫向檢測手段，橫波波速實(shí)測值為2608m/s，混凝土強(qiáng)度為40Mpa（動(dòng)泊松比為0.24），計(jì)算其縱向分量超聲波速為4459m/s。

1. 經(jīng)PD8050探測后，我們找出了5根主筋距離表面的距離：①-④ 在 Y軸深度約0.06m，方向大體統(tǒng)一，在X軸水平位移距離分別是0.02m，0.18m， 0.33m， 0.48m， 0.64m(見圖A)。

2. 圖B箭頭所示為右側(cè)鋼筋⑤的信號(hào)（位于Y軸約0.20m）。此外，通過B圖可知，0.75m處為柱子底部空氣反射，空氣反射率為*，其它區(qū)域由于邊界效應(yīng)帶來的影響，因此中間部分反射十分明顯，得出柱子厚度為0.75m。

3. 除了清楚地發(fā)現(xiàn)鋼筋的數(shù)量、位置外，PD8050還探測出③④鋼筋之間存在著混凝土澆灌不密實(shí)帶來的缺陷。

GP8800遷移視圖和雷達(dá)圖

1. 經(jīng)GP8800探測可知：5根主筋距離表面的距離在 Y軸深度約6cm，方向大體統(tǒng)一，5根主筋等距排列，在X軸水平位移距離分別是0.02m，0.18m， 0.33m， 0.48m， 0.64m (見上方遷移視圖和雷達(dá)圖)，這與PD8050探測結(jié)果基本一致。

2. GP8800手持雷達(dá)在金屬測試領(lǐng)域，具有快速掃描、準(zhǔn)確判斷鋼筋位置與分布等功能，另外在測深方面，柱子厚度約75cm已超出GP8800的有效測試范圍。

通過兩款產(chǎn)品原理與檢測結(jié)果的比較，我們發(fā)現(xiàn)兩種產(chǎn)品側(cè)重點(diǎn)不同。測深方面兩款產(chǎn)品可以做互補(bǔ)，分析方面雷達(dá)更加偏向于鋼筋檢測，可以快速地輔助判讀，以避免超聲數(shù)據(jù)分析存在誤判等問題。另外超聲可通過鋼筋進(jìn)行透射，對(duì)于雷達(dá)測二層鋼筋方面能起到一定的互補(bǔ)作用，效率方面雷達(dá)要優(yōu)于超聲，因此雷達(dá)可以快速掃查，超聲可輔助其做精細(xì)化的復(fù)查。

綜上，針對(duì)現(xiàn)階段的鋼-混結(jié)構(gòu)式建筑，超聲與雷達(dá)的組合可為您提供完整、直觀的結(jié)構(gòu)檢測，是一款更適合您的綜合、簡單、高效的無損檢測方案。