超声检测在土木工程中的应用研究

超声检测在土木工程中的应用研究

李斌

重庆筑能建设工程质量检测有限公司

摘要：随着我国经济技术的快速发展，对土木工程建设质量要求越来越高。大量的先进的施工技术被广泛应用到土木工程建设中，提高了我国建筑行业的整体能力和水平。同时，相对应的检测系统和手段也发生了一定的改革和发展，尤其是超声检测技术凭借其优良便捷的特性被广泛应用在土木工程建筑中。本文对超声检测技术在土木工程中的应用做一定的分析和探讨。

关键字：超声检测技术；土木工程； 应用；

在土木工程行业中，建设单位开展施工监测，对建筑材料质量进行严格把控，对建筑结构实施全面检测，确保稳定高效的施工进度，有效解决施工中的各种问题，其中选择合适的检测技术尤为重要。超声检测技术凭借其灵敏度高，适应性强等优良特性，在土木工程行业中有着广泛的应用，并且有较好的发展前景。

一、超声检测技术的原理和特性

（一）超声检测技术的原理

超声波是振动频率大于两万赫兹的声波，它的波长小于一般的声波，具有良好的方向性，具有较强的穿透能力，并且可以通过不同的介质进行传播，能传播较远的距离。在超声波与介质相互作用的过程中，可以使介质发生一定的化学变化和物理变化，产生力学的，热学的，电磁学的和化学等的效应，如机械效应，空化作用，热效应等。

（二）超声检测技术的优良性能和应用

超声检测技术在超声检测、超声处理、超声波清洗、超声波加湿、超声波医学检查中都有广泛的应用。尤其是根据仿生学原理创造出的超声波测距和无探损伤类型的超声波传感器。工程师可以利用相应类型的传感器对各种工程参数进行测量，对工程的进度和质量有更好的监控和了解，提升工程检测的便捷程度和检测效率。如超声波测距，其原理简单，检测速度快，精度高，在液位测量等方面有广泛应用。超声波自动焊缝跟踪，其抗干扰能力强，对物体表面起伏变化敏感，性价比高，实用性强，同时超声波流量测量，超声波浓度检测，超声波零件无损探伤等等。

（三）超声波检测技术的优势和发展前景

利用超声波检测技术研制的超声波传感器性价比高，体积小，灵敏度高，便携性高，应用范围广，抗干扰性强，随着其智能化水平的提高具有良好的发展前景，在土木工程中的具有良好的应用前景，尤其是多种传感器的结合使用能发挥出一加一大于二的效果。

二、超声检测技术在土木工程中的具体应用

（一）超声检测技术对于建筑构件的分析

工程师可以利用超声波对物体极强的穿透力，以及对声能极强的集中性将其应用在建筑构件的检测中。经过资料查询，工程师发现大于15000赫兹的超声波在建筑构件检测中有较好的应用。通过超声波传感器反馈的数据信息，工程师对建筑构件的大小，尺寸，内部结构，质量，材料的均一性等有较好的了解，并且其检测所需时间短，灵敏度高，操作难度低，可以广泛应用于各种复杂的建筑环境。

（二）超声检测技术在混凝土检测中的应用

混凝土凭借其稳定性高，可靠性强，适用性强，在建筑行业中有广泛的应用，是重要的施工材料。混凝土质量的高低对整体建筑工程质量的高低有非常重大的影响，故如何有效快速的检测混凝土质量也是工程师们重点关注的问题，超声检测技术凭借其优良性能获得广大工程师们的青睐。

混凝土一般需要的材料，有沙子、水泥、碎石等，属于复合材料，大多具有多空性和弹塑性。如何对其质量及结构进行有效检测尤为重要，超声检测技术的应用可以有效地解决这一困扰。超声波在以混凝土为介质传播的过程中，发生相应的反射、折射、透射等，工程师可以通过超声波探测器显示的不同参数对混凝土钢筋的布置数目和方向，混凝土各种骨料的类型和含量，混凝土的强度和使用时间有一定的了解，并且工程师可以通过该技术发现混凝土内部的结构异常问题和微小的缺陷以及其缺陷位置有合理清晰的判断。

超声波检测混凝土的方法有平面测试法、钻孔测试等。工程师可以使用数理统计概论法确定混凝土缺陷要求，对混凝土结构缺陷范围和可以位置进行确定，混凝土的构件或结构应用于施工中。工程师通过超声波检测技术对混凝土裂缝深度进行检测，可以对混凝土结合面进行质量检测，可以对混凝土损伤层进行检测，可以对混凝土均质性进行检测，还可以对处理后的检测结果有一定的了解。在检测过程中，钢筋，混凝土的耦合状态，混凝土的水分含量都会影响超声波混凝土的检测结果。

（三）超声波检测技术在桩基检测中的应用

在整个建筑工程安全中，桩基的质量安全起到至关重要的作用。质量不达标的桩基可能会导致事故的发生，严重危害群众的生命财产安全。工程师对桩基质量非常重视，超声检测技术对桩基质量进行检测，更好地把控桩基质量，起到较好的辅助作用。超声波通过混凝土介质时，声速系数和衰减系数会有相应的变化，超声波检测传感器可以通过该变化做出相应的反应，从而对介质结构有一定的分析。超声检测技术可以协助工程师检测桩基的位置，桩基的尺寸，桩基的材料，桩基的施工工艺，桩基的受力程度，桩基的变形情况，桩基的载力情况等，工程师可通过该技术检测桩基及其构件裂缝深度，有利于对目标桩基的修补工作的进行。

（四）超声检测技术在其他方面的应用

超声检测技术在锻件、铸件、和粉末冶金制件检测，棒材、板材、管材检测，焊接接头的检测、复合材料与胶接结构中的检测等有良好的应用和发展前景。为土木工程建设的发展有重要的促进作用。

三、超声检测技术在土木工程中的应用前景

伴随着我国经济水平的提高，各种新兴行业不断出现，一些行业的发展水平也不断提高，尤其是电子信息行业。超声检测技术与电子信息行业的结合大大提高了超声检测传感器的性能，使其体积更小，便携性更好，使其能够广泛适用于不同的施工场所和环境，为广大土木工程建筑师的工作提供便利帮助。超声检测技术与其他检测技术，如红外检测技术的结合，可以有效提高传感器对一些复杂的材料和结构的有效检测。

四、总结

综上，超声检测技术凭借其优异的性能在土木工程中发挥着重要的作用，随着社会的发展，随着广大工程师和相关研发人员的努力，超声检测技术一定能在土木工程中有着良好的应用和优异的发展前景。

参考文献

[1]杨庆,叶子明,张健. 超声检测在土木工程中的应用探究[J]. 产业与科技论坛,2020,19(08):65-66.

[2]范卫红. 浅析中国土木工程无损检测技术的发展[J]. 价值工程,2018,37(17):80-81.

姓名：李斌
出生年月：1982年8月
性别：男
民族：汉
籍贯：福建
最高学历（或最高学位：本科
单位：重庆筑能建设工程质量检测有限公司
现申报职称方向：建设工程质量检测
从事何专业技术工作：建设工程质量检测