Khi sóng siêu âm lan truyền bên trong bê tông, sự tán xạ của sóng với vật liệu bên trong và sự hấp thụ (do nhớt xi măng) dẫn đến năng lượng sóng sẽ bị suy giảm [20]. Becker đã chỉ ra rằng sự suy giảm sóng chủ yếu là do sự tán xạ của sóng với cấu trúc vật liệu bên trong bê tông, trong khi sự hấp thụ do nhớt xi măng là không đáng kể [25]. Anugonda và Turner cũng lưu ý rằng các vết nứt trong bê tông có thể sẽ làm suy giảm giá trị hệ số khuếch tán bê tông và đây cũng là ý tưởng đầu tiên của phương pháp siêu âm khếch tán [20].
Phương pháp siêu âm khuếch tán lần đầu tiên được đề xuất bởi Ramamoorthy vào năm 2004 để dự đoán chiều sâu vết nứt trong bê tông [71]. Sơ đồ thiết lập thí nghiệm để dự đoán chiều sâu vết nứt trên bản sàn được thể hiện như Hình 1.19. Nghiên cứu xác định biểu đồ năng lượng khuếch tán với hai trường hợp sóng siêu âm lan truyền qua vết nứt và không qua vết nứt bằng cả mô phỏng và thực nghiệm.
Nghiên cứu khẳng định được rằng có một độ trễ về thời gian tại vị trí giá trị năng lượng khuếch tán lớn nhất của trường hợp mẫu có nứt so với mẫu không nứt. Bằng cách xác định thời gian trễ này, nghiên cứu dự đoán được chiều sâu vết nứt trong bản. Quan hệ giữa thời gian trễ với chiều sâu vết nứt trong bản được thể hiện như Hình 1.20.
Hình 1.19. Sơ đồ thí nghiệm để dự đoán chiều sâu vết nứt bằng phương pháp siêu âm khuếch tán [71]
Hình 1.20. Quan hệ giữa thời gian trễ (Lag time) với chiều sâu vết nứt (Crack depth) trong bản bê tông [71]
Gần đây, nhiều nhóm nghiên cứu tiếp tục áp dụng phương pháp siêu âm khuếch tán để dự đoán chiều sâu vết nứt mở trên bề mặt bê tông cho nhiều kết cấu với các trường hợp cụ thể khác nhau: Matthias Seher dùng phương pháp để dự đoán chiều sâu vết nứt mở (chiều sâu vết nứt từ 0cm đến 5cm) trên mẫu block bê tông bằng mô phỏng số và thực nghiệm [76], Eunjong Ahn sử dụng phương pháp để đánh giá sự hư hỏng do vết nứt vi mô (micro-cracking damage) phân bố trong bê tông [19],…