前言

混凝土结构的无损检测和安全评估，对保证结构的安全运行具有非常重要的意义。我国在这方面的研究工作始于20世纪50年代中期，那时引进的回弹法和后来的超声波法到现在仍然还是混凝土强度和内部缺陷检测的主要手段。其技术先进性、原理相关性、现场适用性和结果可靠性等已不能满足我国迅猛发展的基础设施建设的需求，迫切需要一种更加合理、有效和准确的混凝土无损检测方法。冲击弹性波技术在国外的研究起始于20世纪八九十年代，其衍生出的弹性波CT、冲击回波和瞬态表面波谱分析（SASW）等检测方法，已在国外土木工程行业得到非常广泛的应用，在我国虽已引进，但目前基础理论和应用技术的研究仍略显薄弱，制约了这项技术的发展。编写本书的目的就是系统归纳和总结有关冲击弹性波检测混凝土质量的理论、方法和工程经验，结合作者的研究成果，尝试建立一套完整的基于冲击弹性波的混凝土无损检测的技术体系。

本书共分为11章。第1章绪论部分对我国混凝土无损检测技术的发展和现状进行了扼要概述，并对冲击弹性波的技术优势进行了简单总结，提出了基于冲击弹性波的混凝土无损检测技术体系的基本概念；第2章讲述冲击弹性波的理论基础，主要包括冲击弹性波的产生、传播、衰减、反射、折射等，重点在于原理的阐述和公式的推导；第3章介绍有关弹性波信号采集、处理和分析的软、硬件知识，主要包括传感器的性能、A/D转换、数据通信以及传感器的选型、固定方法和共振修正等，并讨论了软、硬件降噪技术、信号频谱分析以及小波变换、信号积分等方面的有关内容；第4章论述了针对混凝土坝和大体积混凝土构件的冲击弹性波CT技术，介绍弹性波CT解析方法和射线追踪技术的基本原理，分析影响弹性波CT准确性的主要因素，然后结合几个工程项目说明该技术的实际应用情况；第5章表面波法讲述瑞雷波的基本理论和频散曲线的概念，着重讨论瞬态表面波谱分析（SASW）的原理、解析方法和工程应用实例，并提出一种适用性更强的基于卓越波长的瞬态表面波方法；第6章叙述冲击回波法的原理、分析方法和ASTM C1383标准“Standard Test Method for Measuring the P－Wave Speed and the Thickness of Concrete Plates Using the Impact－Echo Method”的相关规定等，并列举几个利用冲击回波检测混凝土板内部质量和预应力波纹管灌浆密实度的工程应用实例；第7章提出利用瞬态表面波测试混凝土表面裂缝深度的新方法，讲述其基本原理以及减小测试误差的双方向激振技术，与其他几种常规检测方法进行比较，并给出几个工程应用实例；第8章介绍测试混凝土动弹性模量的动态法，提出利用冲击弹性波测试动弹模的方法，论述其基本原理和模型分析结果，并根据系统性试验数据验证该方法的可靠性；第9章讲述在试验室内利用冲击弹性波测试混凝土抗冻性衰减的方法，并与常规的横向自振频率法进行对比，提出应用冲击弹性波检测现场混凝土耐久性劣化的概念；第10章讲述利用冲击弹性波测试不同类型混凝土试件弹性波速度的方法，并与常规超声波测试结果进行对比，为建立准确评价混凝土质量的弹性波速度专用测强曲线提供一种全新的可靠方法；第11章讲述利用冲击弹性波检测桩、杆和索等结构质量的基本原理和测试方法。

参加本书编写工作的还有李萌、李秀琳、王荣鲁和黄昊几位同志。李萌同志参与了第1章、第4章和第6章，李秀琳同志参与了第2章和第5章，王荣鲁同志参与了第3章和第7章，黄昊同志参与了第10章和第11章的编写。

本书中的一些基础理论来自于国内外有关文献和学术专著，也有一部分是作者本人完成的科研成果，书中的工程实例均来自于作者近几年承担的比较有代表性的混凝土结构检测项目。本书涉及的知识点比较多，加之自身水平有限，难免会出现一些错误和论述不妥之处，诚挚欢迎混凝土质量检测行业的专家和同行的批评指正，共同促进该项技术的发展。

作者　　　

2015年11月18日于北京、成都