A1040 MIRA超聲波斷層成像儀在裝配式混凝土結構檢測中的應用

一、工程介紹

待檢結構為裝配式建筑中的雙皮墻，用戶在澆筑過程中多出現注漿料與預制板存在較大面積脫空的病害，沒有合適的可直觀成像的檢測設備，為解決此類問題，客戶提出由我公司提供設備對結構進行詳細的檢測。

二、檢測內容及主要檢測設備
1、主要檢測內容

主要檢測結構內部是否有明顯的缺陷，如結合面是否有脫空、內部空洞類缺陷以及裂縫等病害。

2、主要檢測設備

此次采用的設備是德國ACS公司研發生產的A1040 MIRA 超聲波斷層成像儀是目前先進的儀器設備，用于測試混凝土結構單元內部存在的缺陷，并以三維圖形或是層析圖片進行顯示。利用由一系列干燥點接觸式傳感器組成的天線，發射剪切波到混凝土中，然后接受反射回來的剪切波，形成一發一收超聲波技術。電腦主機根據原始數據，創建檢測單元的三維圖形。見 圖2

三、檢測數據處理分析
1、試驗墻（1）：

測試區域規劃：

通過網格規劃，實際測試面積為110×120cm，X步長設為200mm，Y步長設為100mm。

通過測量已知厚度值，通過已知厚度設置設定速度值，調整到佳測試參數（波速2680m/s），對下面規劃區域進行測試。

實際檢測說明：

缺陷檢測驗證：通過軟件調整幅值以及顏色增益處理以及結合軟件中B-Scan、C-Scan、D-Scan以及三維圖形轉動以及結合實際結構：

1. 處異常區域判定，通過B-Scan圖中左上角顯示以及結合C-Scan、D-Scan圖中左邊區域，根據3D圖中可看出此處為并排倆條長條狀圖形，具體異常區域待驗證。

2. 第二處異常區域為C-Scan圖形所指示，此處異常結合標尺測量厚度以及在三維圖形中的表現，且與被測面距離為15cm處，此處應為區域面積脫空。

3. 第三處異常區域通過C-Scan圖形表現且參考實際情況，此處為暗盒所在區域

2、試驗墻（2）

測試區域規劃：

為驗證開槽后檢測成像的準確性，避開開孔處選取完整的一處區域進行測試。

實際檢測說明：

通過軟件把底部反射界面以及后部無效數據過濾掉后，背面厚度開槽區域清晰顯示，證明設備缺陷成像準確清晰。見下圖

3、試驗墻 – 含窗戶（1）
測試區域規劃：

為驗證設備檢測的可靠性，對窗口下部進行單點檢測，結構整體厚度20cm，后部5cm處有泡沫填存。

實際檢測說明：

通過B-Scan單點查看，可看出底部反射界面位置為150mm處，與實際結構厚度相一致。超聲波對聲阻抗相差較大材質在界面進行反射，見下圖。

4、試驗墻 – 含窗戶（2）

測試區域規劃：

此試驗墻分為四個區域測試，分別是窗口底部、窗口左上部、窗口左上部背部、窗口右上部背部。

實際檢測說明：

1. 窗口底部測試

數據圖形處理后，通過圖形可看出整體厚度符合實際厚度，結構后部有小面積脫空病害。通過軟件切面處理后可清晰看見鋼筋分布。

（2）窗口左上部正面測試

底部界面反射在15cm處，且多次以15cm間隔反射回波，結構實際整體厚度20cm，后部板厚度為5cm，后部板5cm處與注漿體與前部板存在較大面積脫空，根據設備底部反射回波原理，故可根據實際結構情況判定此處存在較大面積脫空，見下圖

（3）窗口上部背面測試

個界面反射波處于5cm處，且多次以5cm間隔反射回波，結合圖14窗口上部正面圖形數據判斷，5cm處于注漿料存在脫空，見下圖

四、檢測結論

A1040 MIRA超聲波斷層成像儀只需要一個測面即可進行干耦合測試，對被測物體內部結構可視化，顯示物體內部結構的3D圖像和結構體的各個視圖角度。檢測直觀，相對于地質雷達、沖擊回波等方法檢測精度更高、更容易識別，尤其對于等厚結構檢測更容易，檢測結果準確此次檢測受到客戶非常大的肯定。