Акустические методы определения дефектов каменных и ж/б конструкций

• 1. Ультразвуковой импульсный метод;
• 2. Низкочастотный звуковой (ударный метод);
• 3. Резонансный виброакустический метод;
• 4. Метод акустической эмиссии;
• 5. Поляризационно-акустический метод

Ультразвуковой импульсный метод (УЗИ)

Физическая основа метода — наличие зависимости между скоростью распространения ультразвука и свойствами материалов.

Применяемые частоты:

• — для бетона 40кГц — 200кГц
• — для металла1МГц — 5МГц

Для бетона применение УЗИ позволяет:

• — определить прочность бетона;
• — проверить однородность бетона;
• — определить модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент Пуассона;
• — определить наличие дефектов;
• — определить глубину развития трещин в конструкциях;
• — проконтролировать процесс трещинообразования (при научных исследованиях).

В большинстве случаев ультразвук создается с помощью специальных материалов — пьезоэлектриков.

Основной регистрируемый параметр — время распространения УЗК.

Основные возможные погрешности — от качества контакта излучателя и приемника колебаний с конструкцией.

Определение упругих характеристик бетона

Определение динамического модуля упругости:

где ккоэффициент формы.

— для стержня с минимальным размером.

— для пластины;

— для трехмерного тела;

Определение динамического коэффициента Пуассона:

— динамический коэффициент Пуассона.

:

Определение прочности бетона ультразвуковым методом.

Для бетона данного состава, на одинаковом заполнителе и прошедшего идентичную термообработку имеется эмпирически установленная корреляционная зависимость «R_сж — V_пр».

Ультразвуковая дефектоскопия бетона.

Применяемые частоты: 40−60 кГц.

• — определение однородности;
• — определение наличия полостей.

Сквозное прозвучивание:

• — доступ к изделию с обеих сторон;
• — путь луча известен;
• — время прохождения луча измеряется;
• — определяемый параметр — скорость.

Продольное профилирование (метод Годографа):

• — доступ к изделию с одной стороны;
• — глубина прозвучивания 1,5l;
• — длина волны УЗК — lзависит от частоты, а и скорости V;

• — если V=4000м/с, то при f = 60кГц l=6,7 см;
• -при f = 25кГц l=16см;

Контроль процесса трещинообразования.