在装配式结构中,预制混凝土竖向构件之间的灌浆层需要承受高轴向压力,并在地震中承受较大的剪力。界面处的脱层缺陷可能会显著降低结构的安全性能,由于灌浆层通常存在于狭窄的空间中,检查灌浆层的质量,尤其是检测界面处的脱层是一项比较困难的任务。针对这一问题,团队提出了一种基于冲击回波理论的界面脱层检测方法(发明专利:ZL201711074920.8)并通过数值模拟和试验及现场盲测验证了该方法的可靠性。
预制装配式混凝土剪力墙节点图
冲击回波法是一种常见的无损检测方法,其基础是分析撞击点附近表面的反射瞬态应力波(尤其是纵波)的特性尤其是反射频率的变化来判断板厚或缺陷的位置。如果在界面上存在脱层缺陷,脱层处形成是混凝土/空气界面,其反射应力波频率会减小(图a);另一方面,如果灌浆层与墙体紧密贴合,应力波可以通过界面进行传播,反射波也会由于边界固结的影响而相对于板厚频率变大(图b),通过这一原理,可以有效地检验工程结构中是否存在脱层工程质量缺陷。
两种工况测试结果(水平和竖向位置)