水泥混凝土路面材料的超声波检测：动弹性模量和泊松比

这里介绍用超声波方法测定水泥混凝土路面材料动弹性模量和泊松比。

固体动弹性参数与声波速度之间的关系如下：

式中 c_p——纵波速度；

c_S——横波速度；

c_R——表面波速度；

ρ——固体密度；

ν——泊松比。

由式（12.1-33）、式（12.1-34）解得

由式（12.1-33）、式（12.1-35）解得

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如果c_p和c_S或c_p和c_R都知道，则可由式（12.1-36）和式（12.1-33）或式（12.1-37）和式（12.1-33）解得弹性模量E_d和泊松比ν值。

利用超声波检测仪在路面测量水泥混凝土的c_p和c_R，见图12.1-30。当两个纵波换能器置于路面时，超声波检测仪可接收到纵波，以1表示纵波的初至点，波形后面部分振幅突然增大应是表面波，以2表示表面波的初至点，以3表示表面波的第一个峰值点，以峰值点3作为检测点，误差是有限的。检测中，为消除仪器零读数和减少固体材料非均质性的影响，决定使用多点平测法，然后做时—距曲线，可得两条直线，见图12.1-31，这两条直线的斜率应分别代表纵波和表面波的速度，这样就可求得固体的泊松比和路面混凝土的弹性模量和切变模量。

图12.1-30 平测法波形

图12.1-31 时—距曲线

在某高速公路水泥混凝土路面进行了纵波和表面波的速度测定，计算出混凝土的动弹性模量和泊松比，见表12.1-5。

表12.1-5 高速公路水泥混凝土路面动弹性模量和泊松比的测量结果

（续）