在预应力混凝土结构中，孔道灌浆不饱满容易导致预应力钢筋锈蚀，使得结构的稳定性和耐久性缺失，造成安全隐患。如今，针对预应力梁孔道灌浆饱满度的检测技术尚不完善，现有的超声波无损检测技术主要是利用声速和幅值等线性参数变化反映灌浆质量的密实程度，但是由于在孔道灌浆过程中也可能出现微小缺陷，这些线性参数对于微小缺陷的探测不够敏感，这就使得线性超声法具有一定的局限性。因此，本文采用非线性超声法检测孔道灌浆质量中的微小缺陷，作为一种尝试，以求为预应力混凝土梁孔道灌浆检测提供参考方法。文中以预设波纹管和未设波纹管的混凝土梁试件为主要研究对象，开展浆液质量以及稳压时间不足所致的微小缺陷与非线性超声参数之间的关系研究，进行的主要工作和取得的研究成果如下：
　　（1）为了引出本文非线性超声法的研究，首先总结了预应力混凝土孔道灌浆缺成因以及类型，并且针对当前各种对孔道灌浆缺陷无损检测方法的原理以及适用性进行了概述，针对经典线性超声法的局限性提出本文所研究的非线性超声法。
　　（2）为了后续针对孔道浆液质量减少以及稳压时间不足所致的微缺陷进行检测，首先搭建了适用于混凝土模型梁试件孔道灌浆检测的非线性超声测试系统，通过测试同种配合比和尺寸的立方体试件，确定了各项非线性超声的测试参数；并且基于非线性超声测试的基本原理，提出针对灌浆过程中预设工况下产生的微缺陷的判别方法；
　　（3）为了研究非线性参数随浆液质量减少和稳压时间不足的变化规律，论文基于非线性超声检测理论，预设随质量和稳压时间变化的不同工况，通过分析在不同工况下非线性系数的变化规律，借以表征不同工况所致的微小缺陷。结果表明随着微缺陷的增加，相应的非线性系数亦会逐渐增大，通过非线性系数的变化程度来进行微缺陷的识别是可行的。
　　（4）为了进行方法对比，本文亦采用经典线性超声波法对模型梁试件进行了检测，获得了超声波的声时、幅值和波速主要线性参数的特征值。通过进行相关参数在测试灵敏度上的对比表明经典线性超声波法的参数特征值变化幅度不如非线性超声法的参数变化幅度大，非线性超声法比线性超声法可以更好地识别因浆液质量减少和稳压时间不足所致的微缺陷。