沖擊回波法應(yīng)用于砼構(gòu)筑物無損檢測(cè)，具有簡便、快速、設(shè)備輕便、干擾小、可重復(fù)測(cè)試等特點(diǎn)。沖擊回波法是基于應(yīng)力波的一種檢測(cè)結(jié)構(gòu)厚度、缺陷的無損檢測(cè)方法。在20世紀(jì)80年代，國外的一些專家就對(duì)該方法進(jìn)行了研究。本文講述了沖擊回波法的基本原理，供行業(yè)朋友們學(xué)習(xí)參考。

         一、概述

        混凝土在載荷和外界環(huán)境的作用下會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷。其中內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展使混凝土強(qiáng)度下降并最終導(dǎo)致混凝土的破壞。目前常用的質(zhì)量檢測(cè)的方法主要是鉆芯取樣法、回彈法以及超聲波法，雷達(dá)法等。每種方法都有自己的適用范圍和局限性。目前，許多混凝土結(jié)構(gòu)，如路面、機(jī)場(chǎng)跑道、底板、護(hù)坡、擋土墻、筏型基礎(chǔ)、隧道襯砌、大壩等，只存在單一測(cè)試面，而從事砼結(jié)構(gòu)評(píng)估、修補(bǔ)工作的工程師們往往對(duì)以上結(jié)構(gòu)砼的厚度比較重視，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)砼的厚度如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度及其耐久性，造成工程隱患，甚至引起嚴(yán)重工程事故，所以用無損檢測(cè)方法測(cè)試結(jié)構(gòu)砼的厚度是有重要意義和實(shí)用價(jià)值的。無損檢測(cè)方法很多，為了檢測(cè)只存在單一測(cè)試面的結(jié)構(gòu)砼的厚度及其內(nèi)部缺陷，國際上從八十年代中期開始研究一種新的無損檢測(cè)方法——沖擊回波法。

       二、沖擊回波法原理

        沖擊回波法是利用一個(gè)短時(shí)的機(jī)械沖擊(用一個(gè)小鋼球或小錘輕敲混凝:土表面)產(chǎn)生低頻的應(yīng)力波，應(yīng)力波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，被缺陷和構(gòu)件底面反射回來，這些反射波被安裝在沖擊點(diǎn)附近的傳感器接收下來(如圖1所示)并被送到一個(gè)內(nèi)置高速數(shù)據(jù)采集及信號(hào)處理的便攜式儀器。將所記錄的信號(hào)進(jìn)行幅值譜分析，譜圖中的明顯峰正是由于沖擊表面、缺陷及其它外表面之間的多次反射產(chǎn)生瞬態(tài)共振所致，它可以被識(shí)別出來并被用來確定結(jié)構(gòu)砼的厚度和缺陷位置。

       上述原理圖中，接收器接收到反射波后，通過快速傅立葉轉(zhuǎn)換將時(shí)域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頻域數(shù)據(jù)，然后確定回波的頻率峰值F，深度計(jì)算結(jié)構(gòu)的厚度或缺陷D= (b* VP)/2f (其中b是形狀系數(shù)，對(duì)板/墻來說是0.96，對(duì)于梁和柱該值更小，根據(jù)厚度和寬度的比值確定，VP是壓縮波波速)。

圖2給出了無缺陷處和有缺陷處的測(cè)試結(jié)果對(duì)比。

圖2說明:上圖:無缺陷處只有一個(gè)頻率峰值，可獲得厚度信息