通过本试验了解混凝土超声波检测仪的工作原理和特点；了解超声法检测结构混凝土裂缝深度的操作中各种因素对检测结果可能造成的影响；掌握超声法检测结构混凝土裂缝深度的操作程序。

1.实验任务：

测量钢筋混凝土结构的裂缝、内部缺陷、钢筋位置及分布、钢筋保护层厚度等。

2.实验目的：

了解利用超声波检测仪检测混凝土构件裂缝深度的原理，学习并熟悉利用超声法检测混凝土构件裂缝深度的技术。

3.实验条件：

非金属材料超声波检测仪（TICO超声波混凝土检测仪）1台、内部带裂缝缺陷的混凝土试块、铅笔，直尺及耦合剂（凡士林或黄油等）。实验前浇筑具有裂缝的混凝土试件1件，试件尺寸如图4－1所示，图中h表示裂缝深度。

试件的制作方法如下：

（1）利用厚度为1－2mm的薄钢板制作成裂缝模型，在钢板的两个侧面涂抹脱模剂（黄油），脱模剂应薄且均匀。

（2）制作混凝土试件的木模型，并将裂缝模型按一定的裂缝深度牢固固定在木模上，然后，浇筑混凝土。养护期间应加强养护，决不允许再产生其它裂缝。龄期超过28天方可进行实验。

（3）待裂缝混凝土试件干燥后，用三层板和914环氧树脂胶将裂缝尖端处封固，避免学生实验时用尺直接量测裂缝深度。

4.实验步骤：

（1）用直尺在混凝土裂缝试件上的裂缝两侧面，各画一条直线与其上表面平行，且距上表面的距离为H，过画出直线的中点垂直于上表面作直线，两个中点分别为A1和B1。

（2）在无裂缝，且平行于上表面的截面上与两垂线相交的点为A2和B2。

（3）辐射换能器A和接收换能器B的测量位置A1、A2、B1、B2见图4－2所示，同时测量两换能器之间的距离A1B1和A2B2。

（4）在测点A1、B1、A2、B2处涂抹耦合剂（黄油），将辐射换能器和接收换能器的中心分别对准A1和B1测点，并使两换能器紧靠混凝土试件表面。

（5）根据A1B1间距离的测量值调整超声检测仪的测距、衰减，然后测量A1B1间距离L1的声时3次，再计算声时测量值的平均值T1。T1为A1B1距离间的超声传播所用时间。

（6）用同样的方法测量A2B2间距离L2的声时3次，计算声时测量值的平均值T2。T2为A2B2距离间的超声传播所用的时间。

（7）利用下式计算裂缝的深度

（8）重新设置位置，再进行2次实验。

（9）取3次h的平均值作为裂缝深度h的测量值。

（10）将封住裂缝尖端的三合板打掉，用直尺直接测量裂缝的深度h0，计算超声法测量裂缝深度的相对误差

（11）误差分析：

a.在两次测量中，超声波传播的途径不尽相同，超声传播的不同途径的混凝土强度也必然存在差异，混凝土强度的差异必定造成超声波在混凝土中的波速不同。所以测量的声时T1和T2会存在误差；

b.使用直尺测量H和L2时也将产生误差。

5.数据处理：

将测试结果及计算结果实验报告书。

6.思考题：

超声法检测混凝土裂缝的基本原理是什么？