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超聲波檢測；混凝土結構；裂縫；施工質量
由於各種原因，混凝土結構中普遍存在裂縫。裂縫的出現會降低建築物的抗滲性，影響建築物的使用功能。同時，還會造成鋼筋銹蝕和混凝土碳化，降低材料的耐久性，影響建築物的承載能力。因此，有必要制定合理的裂縫檢測方案，確定裂縫的性質，確定裂縫的危害性，並制定相應的補救措施。
混凝土裂縫的超聲波檢測是混凝土結構無損檢測的重要方法之壹。超聲波檢測是20世紀60年代發展起來的壹種無損檢測方法。它利用超聲波傳播速度和回彈值與混凝土抗壓強度的相關性來反映混凝土的抗壓強度，利用超聲波在混凝土中的傳播時間(聲波時間)、振幅值和頻率值的變化來計算裂縫深度和確定內部裂縫的位置。該方法具有操作簡單、快速、準確、成本低等優點，在混凝土工程中得到廣泛應用。
1超聲波單面平板測量的原理和方法
1.1超聲波單面平測法的基本原理
將電聲換能器接觸混凝土表面，發射換能器發出的超聲波會被接收換能器接收。當超聲波遇到混凝土裂縫時，會發生衍射、反射和衰減。根據聲波時間、振幅等參數的變化，通過回歸分析可以判斷和計算裂縫深度。
1.2超聲波單面平測法
當結構裂縫部位有可測量的表面，且預計裂縫深度不大於500 mm時，可采用單面平測法。水平測量時，測點應根據是否穿越節理，布置在不同距離的裂縫測量部位。在布置測點時，應使用鋼筋混凝土雷達定位器確定裂縫檢測區域內鋼筋的位置，以避免鋼筋的影響。檢測步驟如下:
1)將T和R換能器放在裂紋附近的同壹側，測量內緣間距li '= 100 mm，150 mm，200 mm，250 mm的聲波時間ti……...分別是。由於超聲波的實際傳播距離大於兩個換能器內緣之間的距離，難以直接確定，為了得到誤差最小的超聲波傳播聲速值，應采用最小二乘法進行線性回歸，以確定更準確的超聲波實際傳播li距離和無接縫交叉的混凝土中的超聲波傳播聲速值，如圖1所示。線性回歸方程如下:
li = vti + a (1)
其中，V為回歸系數，即無接縫穿越的混凝土中的聲速值，km/s；a是回歸常數。
2)將T和R傳感器放置在以裂紋為軸的對稱側(見圖2)。兩個換能器中心連線垂直於斷裂方向，分別在li' = 100 mm，150 mm，200 mm，250 mm，300 mm處讀取聲波值，同時觀測首波的相位變化。
3)各測點的裂縫深度計算值按公式(2)計算。
(2)
根據公式(3)計算試驗部位裂縫深度的平均值。
其中hci為裂縫深度；l是超聲波測距；Ti是在沒有交叉接縫的情況下測得的混凝土的聲波時間；跨接縫測量的混凝土聲波時間；v是在沒有交叉接縫的情況下測得的混凝土聲速。
1.3裂縫深度的確定方法
1)三點平均法:在十字接頭檢測中發現首波異相時，利用該測距及其相鄰兩次測距的聲波時差測量值計算hci，取三次hci的平均值作為裂紋深度hc。
2)平均加消去法:當跨縫測量難以找到首波反演時，可先求出各測距深度(hci)的平均值(mhc)。然後將測距li '與mhc進行比較。如果範圍li '
2超聲波檢測的主要聲學參數
超聲波在混凝土中的傳播速度不僅與混凝土的彈性性質有關，還與其內部結構和組成密切相關。目前混凝土的超聲波檢測主要采用“穿透法”，即由壹個發射換能器反復發射超聲波脈沖波，使超聲波在被檢測的混凝土中傳播，然後由接收換能器接收超聲波，將接收到的超聲波轉換成電信號，由超聲波儀器放大並顯示在屏幕上，由超聲波儀器測量接收到的超聲波信號的聲學參數。目前混凝土檢測中常用的聲學參數有聲速(波速)、振幅、頻率和波形。
3超聲波檢測混凝土裂縫的常用方法
超聲波檢測50 cm深度以下的混凝土淺裂縫主要有TC-t0法和BS-4408法(如圖3所示)。BS-4408方法是基於兩個換能器的邊到邊計算，而TC-t0方法是基於兩個換能器的中間到中間計算。
4結論
在制作混凝土時，不均勻的振動會大大降低混凝土的強度，從而造成工程隱患。初步研究結果表明，混凝土材料的超聲波無損檢測是壹種非常有潛力的檢測方法，具有良好的發展空間。可以用超聲波方法檢測混凝土試塊振搗後是否均勻，從而保證混凝土的質量，彌補生產過程中的漏洞，加強結構工程的可靠性，避免質量缺陷。由於混凝土的成分非常復雜，在成型過程中受多種因素的影響，超聲波在混凝土中的傳播理論需要進壹步研究，以提高超聲波檢測混凝土缺陷的技術。