超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程

1、 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程 北京 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程 主編單位上海同濟(jì)大學(xué)批準(zhǔn)單位實(shí)施日期年月日 北京 前言 達(dá) 的基礎(chǔ)上吸收國(guó)內(nèi)外超聲檢測(cè)儀器最新成果和超聲檢測(cè)技術(shù)的新經(jīng)驗(yàn)結(jié)合我國(guó)建設(shè)工程中混凝土質(zhì)量控制與檢測(cè)的實(shí)際需要本規(guī)程的主要內(nèi)容包括超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的適用范圍檢測(cè)設(shè)備技術(shù)要求超聲波檢測(cè)設(shè)備及聲學(xué)參數(shù)測(cè)量?jī)烧伦髁巳嫘抻唽⒃瓬\裂縫檢測(cè)和深裂縫檢測(cè)兩章合并成裂縫深度檢測(cè)一章刪除了勻質(zhì)性檢測(cè)一章混凝土密實(shí)性檢測(cè)的異常數(shù)據(jù)判斷和表面損傷層檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理 本規(guī)程 由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)混凝土結(jié)構(gòu)委員會(huì)歸口管理由陜西號(hào)郵 編

2、主編單位陜西省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院上海同濟(jì)大學(xué)參編單位中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)研究所水利電力部南京水利科學(xué)研究院北京市建筑工程質(zhì)檢中心第三檢測(cè)所重慶市建筑科學(xué)研究院主要起草人張治泰李乃平李為杜林維正張仁瑜羅騏先濮存亭林文修中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)年月日 目次總則 術(shù)語(yǔ) 主要符號(hào) 超聲波檢測(cè)設(shè)備 超聲波檢測(cè)儀的技術(shù)要求 換能器的技術(shù)要求 超聲波檢測(cè)儀的檢定 聲學(xué)參數(shù)測(cè)量 一般規(guī)定 聲學(xué)參數(shù)測(cè)量 裂縫深度檢測(cè) 一般規(guī)定 單面平測(cè)法 雙面斜測(cè)法 鉆孔對(duì)測(cè)法 不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè) 一般規(guī)定 測(cè)試方法 數(shù)據(jù)處理及判斷 一般規(guī)定 測(cè)試方法 數(shù)據(jù)處理及判斷 表面損傷層檢測(cè) 一般規(guī)定 測(cè)試方法 數(shù)據(jù)處理及判斷 一般規(guī)

3、定 埋設(shè)超聲檢測(cè)管 檢測(cè)前的準(zhǔn)備 檢測(cè)方法 數(shù)據(jù)處理及判斷 鋼管混凝土缺陷檢測(cè) 一般規(guī)定 檢測(cè)方法 數(shù)據(jù)處理及判斷 附錄測(cè)量空氣聲速進(jìn)行聲時(shí)計(jì)量校驗(yàn) 附錄 附錄空洞尺寸估算方法 本規(guī)程用詞說(shuō)明 總則 為了統(tǒng)一超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的檢測(cè)程序和測(cè)試判定 缺陷檢測(cè)系指對(duì)混凝土內(nèi)部空洞和不密實(shí)區(qū)的位置和范 裂縫深度灌注樁和鋼管混凝土中的缺陷進(jìn)行檢測(cè) 按本規(guī)程進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性 術(shù)語(yǔ) 超聲法 儀和頻率為 和主頻等聲學(xué)參數(shù)并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)變化分析判斷混凝混凝土缺陷 破壞混凝土的連續(xù)性和完整性并在一定程度上降低混凝土裂縫或夾雜泥砂聲速 波幅 超聲脈沖波通過(guò)混凝土后衰減 吸收和聲束

4、擴(kuò)散等因素引起的聲壓減弱主頻 主要符號(hào) 混凝土裂縫深度 混凝土損傷層厚度 的接收信號(hào)主頻率 的超聲測(cè)試距離 分別為混凝土某一聲學(xué)參數(shù) 超聲波檢測(cè)設(shè)備 超聲波檢測(cè)儀的技術(shù)要求 用于混凝土的超聲波檢測(cè)儀分為下列兩類(lèi) 模擬式接收信號(hào)為連續(xù)模擬量可由時(shí)域波形信號(hào)測(cè)讀 聲學(xué)參數(shù)數(shù)字式 超聲波檢測(cè)儀應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 聲時(shí)最小分度為 具有最小分度為的衰減系統(tǒng) 接收放大器頻響范圍 連續(xù)正常工作時(shí)間不少于 對(duì)于模擬式超聲波檢測(cè)儀還應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 對(duì)于數(shù)字式超聲波檢測(cè)儀還應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 內(nèi)每隔 個(gè)采樣點(diǎn)波形顯示幅度分辨率應(yīng)不低于 存儲(chǔ)長(zhǎng)度不宜小于 換能器的技術(shù)要求 常用換能器具有厚度振動(dòng)方式和徑向振動(dòng)方式兩種類(lèi)型

5、厚度振動(dòng)式換能器的頻率宜采用徑向振動(dòng) 式換能器的頻率宜采用當(dāng)接收 信號(hào)較弱時(shí) 對(duì) 用于水中的換能器其水密性應(yīng)在 超聲波檢測(cè)儀的檢定 時(shí)距法測(cè)量空氣聲速的實(shí) 測(cè)值相 式中 可將屏幕顯示的首波幅度調(diào)至一 定高度然后把儀器衰減系統(tǒng)的衰減量增加或減少 聲學(xué)參數(shù)測(cè)量 一般規(guī)定 檢測(cè)前應(yīng)取得下列有關(guān)資料 檢測(cè)目的與要求 混凝土原材料品種和規(guī)格 構(gòu)件尺寸和配筋施工圖或鋼筋隱蔽圖 必要時(shí)可用砂輪磨平或用 在滿(mǎn)足首波幅度測(cè)讀精度的條件下應(yīng)選用較高頻率的換 的 聲學(xué)參數(shù)測(cè)量 采用模擬式超聲檢測(cè)儀測(cè)量應(yīng)按下列方法操作 檢測(cè)之前應(yīng)根據(jù)測(cè)距大小將儀器的發(fā)射電壓調(diào)在某一檔 增益 當(dāng)首波幅 度過(guò)低時(shí)可用衰減器調(diào)節(jié)至便于測(cè)讀

6、再調(diào)節(jié)游標(biāo)脈沖或掃描值 應(yīng)在保持換能器良好耦合狀態(tài)下采用下列兩 種方法之一進(jìn)行讀取將衰減器固定在某一衰減位置在儀器熒光屏上讀 的 應(yīng)先將游標(biāo)脈沖調(diào)至首波前半個(gè)周期的波谷 讀取聲時(shí)值 周期波的主頻 在進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)測(cè)量的同時(shí)應(yīng)注意觀(guān)察接收信號(hào)的波形 采用數(shù)字式超聲檢測(cè)儀測(cè)量應(yīng)按下列方法操作 換能器與聲學(xué)參數(shù)自動(dòng)測(cè)讀 當(dāng)聲時(shí)自動(dòng)測(cè)讀光標(biāo)所對(duì)應(yīng)的位置與首波前沿基線(xiàn)彎曲的起始點(diǎn)有差異或者波幅自動(dòng)測(cè)讀光標(biāo)所對(duì)應(yīng)的位置與首波峰頂應(yīng)重新采樣或改為手動(dòng)游標(biāo)讀數(shù) 聲學(xué)參數(shù)手動(dòng)測(cè)量先將儀器設(shè)置為手動(dòng)判讀狀態(tài)停止采樣后調(diào)節(jié)手動(dòng)聲時(shí)游標(biāo)至首波前沿基線(xiàn)彎曲的起始位置同時(shí) 時(shí)差值 波形記錄 混凝土聲時(shí)值應(yīng)按下式計(jì)算 或 式

7、中 應(yīng)參照儀器使用說(shuō)明書(shū)的方 法測(cè)得時(shí) 距法測(cè)得 鋼卷尺測(cè)量放置 裂縫深度檢測(cè) 一般規(guī)定 單面平測(cè)法當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個(gè)可測(cè)表面估計(jì)裂縫深度又不 大于 平測(cè)時(shí)應(yīng)在裂縫的被測(cè)部其檢測(cè)步驟為不跨縫的聲時(shí)測(cè)量將和換能器置于裂縫附近同一時(shí)距歸分析的方法求出聲時(shí)與測(cè)距之間的回歸直線(xiàn)方程每測(cè)點(diǎn)超聲波實(shí)際傳播距離為式中 點(diǎn)的 時(shí)距 不跨縫平測(cè)的混凝土聲速值為 或 式中第 跨縫的聲時(shí)測(cè)量將換能器分 聲時(shí)值平測(cè)法檢測(cè)裂縫深度應(yīng)按下式計(jì)算 式中 第 測(cè)點(diǎn)數(shù)裂縫深度的確定方法如下 跨縫測(cè)量中如難于發(fā)現(xiàn)首波反則以不同測(cè)距按 將各測(cè)距 與 然后取余下 雙面斜測(cè)法測(cè)點(diǎn)布置如圖換能 器分別置于兩測(cè)試表面對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)讀取相應(yīng)

8、聲 時(shí)值 斜測(cè)裂縫測(cè)點(diǎn)布置示意圖裂縫深度判定當(dāng)聲時(shí)和主頻的突變可以判定裂縫深度以及是否在所處斷面內(nèi)貫 鉆孔對(duì)測(cè)法 所鉆測(cè)試孔應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 孔徑應(yīng)比所用換能器直徑大 孔深應(yīng)不小于比裂縫預(yù)計(jì)深度深 經(jīng)測(cè)試如淺于裂縫深度 兩個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)試孔的間距宜為測(cè)孔間距應(yīng)保持相同 平面圖(C 為比較孔剖面 圖 孔中粉末碎屑應(yīng)清理干凈 如圖宜在裂縫一側(cè)多鉆一個(gè)孔距相同但較 裂縫深度檢測(cè)應(yīng)選用頻率為的徑向振動(dòng)式換 測(cè)試前應(yīng)先向測(cè)試孔中注滿(mǎn)清水 然后將 如圖 座 該位置所對(duì) 應(yīng)的深度便是裂縫深度值鉆孔測(cè)裂縫深度示意圖 不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè) 一般規(guī)定 檢測(cè)不密實(shí)區(qū)和空洞時(shí)構(gòu)件的被測(cè)部位應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 測(cè)試方法 根據(jù)被測(cè)構(gòu)件

9、實(shí)際情況選擇下列方法之一布置換能器 當(dāng)構(gòu)件具有兩對(duì)相互平行的測(cè)試面時(shí)如 圖所示在測(cè)試部位兩對(duì)相互平行的測(cè)試面上分別畫(huà)出 工業(yè)與民用建筑為 并編號(hào)確定對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)位置 當(dāng)構(gòu)件只有一對(duì)相互平行的測(cè)試面時(shí)可采用對(duì)測(cè)和斜測(cè) 如圖 面上分別畫(huà)出網(wǎng)格線(xiàn)當(dāng)測(cè)距較大時(shí)如圖 預(yù)埋管內(nèi)徑或鉆孔直徑宜比換能器直徑大 檢測(cè)時(shí)可用兩個(gè)徑向振動(dòng)式換能器分式換能器應(yīng)按本規(guī)程第節(jié) 斜測(cè)法立面圖 鉆孔法示意圖 數(shù)據(jù)處理及判斷 式計(jì)算 式中 參與統(tǒng)計(jì)的測(cè)點(diǎn)數(shù)異常數(shù)據(jù)可按下列方法判別 排列即將排在后面明顯小的數(shù)據(jù) 視為可疑 的數(shù)據(jù)按本規(guī)程第條計(jì)算出及 式中按表 不大 于 再用當(dāng)大 于 按下式進(jìn)一步判別其相鄰測(cè)點(diǎn)是否異常 式中按表當(dāng)測(cè)

10、點(diǎn)布置為網(wǎng)格狀時(shí)取當(dāng)單 注若保證不了耦合條件的一致性則波幅值不能作為統(tǒng)計(jì)法的判據(jù) 表統(tǒng)計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)與對(duì)應(yīng)的值 常測(cè)點(diǎn)的分布及波形狀況確定混凝土內(nèi)部存在不密實(shí)區(qū)和空洞的 混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測(cè)一般規(guī)定 本章適用于前后兩次澆筑的混凝土之間接觸面的結(jié)合質(zhì) 測(cè)試方法 如圖布置測(cè)點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn) 各對(duì) 波幅和主頻值 混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測(cè)示意圖 數(shù)據(jù)處理及判斷 和 當(dāng)測(cè)點(diǎn)數(shù)無(wú)法滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)法判斷時(shí)可將 幅等聲學(xué)參數(shù)與的聲學(xué)參數(shù)比 顯著低時(shí) 表面損傷層檢測(cè) 一般規(guī)定 檢測(cè)表面損傷層厚度時(shí)被測(cè)部位和測(cè)點(diǎn)的確定應(yīng)滿(mǎn)足下 列要求根據(jù)構(gòu)件的損傷情況和外觀(guān)質(zhì)量選取有代表性的部位布 置測(cè)位 測(cè)試方法 測(cè)試時(shí)然后將換能器 依次

11、耦合在間距為的測(cè)點(diǎn) 換能器內(nèi) 邊緣之間的距離每一測(cè)位的測(cè)點(diǎn)數(shù)不得少于 檢測(cè)損傷層厚度示意圖 數(shù)據(jù)處理及判斷求損傷和未損傷混凝土的回歸直線(xiàn)方程 用各測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值 和相應(yīng)測(cè)距值時(shí)距坐標(biāo)圖 如圖 后分別表示損傷和未損傷混凝土的 與用回歸分析 與的回歸直線(xiàn)方程 損傷混凝土 未損傷混凝土 式中 中的 中 中的 即圖中損傷和未損傷混凝 時(shí)距 圖 損傷層厚度應(yīng)按下式計(jì)算 式中 灌注樁混凝土缺陷檢測(cè) 一般規(guī)定 埋設(shè)超聲檢測(cè)管 樁徑為 圖 的短樁可用 硬質(zhì) 管的內(nèi)徑宜為于樁頂表面間距設(shè)一個(gè)固定點(diǎn)管每間距設(shè)一 檢測(cè)前的準(zhǔn)備 檢測(cè)方法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)步驟根據(jù)樁徑大小選擇合適頻率的換能器和儀器參數(shù)一經(jīng)選 將錄換能器所處深度

12、測(cè)點(diǎn)間距宜為 采用如圖圖 灌注樁超聲測(cè)試方法剖面示意圖 數(shù)據(jù)處理與判斷 數(shù)據(jù)處理 式中測(cè)量 式中 樁身混凝土缺陷可疑點(diǎn)判斷方法 概率法主頻按本規(guī)程第 和當(dāng)某一測(cè)點(diǎn)的一個(gè)或 多個(gè)聲學(xué)參數(shù)被判為異常值時(shí)斜率法 相鄰兩點(diǎn)聲時(shí)差值的乘積曲線(xiàn)根據(jù)曲 式中 結(jié)合判斷方法繪制相應(yīng)聲學(xué)參數(shù) 根據(jù)聲速的離差系數(shù)可評(píng)價(jià)灌注樁 式中 測(cè)點(diǎn)數(shù)缺陷的性質(zhì)應(yīng)根據(jù)各聲學(xué)參數(shù)的變化情況及缺陷的位置 可按表 表樁身完整性評(píng)價(jià) 平面圖立 面圖 鋼管混凝土缺陷檢測(cè) 一般規(guī)定本檢測(cè)方法僅適用于管壁與混凝土膠結(jié)良好的鋼管混凝 所用鋼管的外表面應(yīng)光潔 檢測(cè)方法 所圖 鋼管混凝土檢測(cè)示意圖 鋼管測(cè)試部位畫(huà)出若干根母線(xiàn)和等間距的環(huán)向線(xiàn) 線(xiàn)間

13、距宜為 對(duì)于直徑較大的鋼管混凝土也可采用預(yù)埋聲測(cè)管的方 數(shù)據(jù)處理與判斷 應(yīng)按本規(guī)程第和 位的聲學(xué)參數(shù)相比較 1-定滑輪 2-螺栓 3-刻度尺 4-支架 附錄 測(cè)量空氣聲速進(jìn)行聲時(shí)計(jì)量校驗(yàn)測(cè)試步驟 置在空氣中在保持首波幅度一致的條件下讀取各間距所對(duì)應(yīng)的 聲時(shí)值 同時(shí)測(cè)量空氣的溫度 測(cè)量時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng) 若置于地板或桌面時(shí)應(yīng)在換能器下面墊以海綿或泡沫塑料并保持兩個(gè)換能 換能器懸掛裝置示意圖 測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于 空氣聲速測(cè)量值計(jì)算 以測(cè)距為縱坐標(biāo) 以聲時(shí)讀數(shù)為橫坐標(biāo)時(shí)矩 析方法求出 與 之間的回歸直線(xiàn)方程 式中坐標(biāo)圖中直線(xiàn) 數(shù) 測(cè)空氣聲速的時(shí)距 圖 空氣聲速的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算 式中 空氣聲速實(shí)測(cè)值 之

14、間的相對(duì)誤差 應(yīng)按下式計(jì)算 附錄 同一水平高度兩個(gè)換能器內(nèi)邊緣間距先后調(diào)節(jié)在如 分別讀取相應(yīng)聲時(shí)值 能器及其高頻電纜所產(chǎn)生的聲時(shí)初讀數(shù) 用徑向振動(dòng)式換能器在鉆孔中進(jìn)行對(duì)測(cè)時(shí)聲時(shí)初讀數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 應(yīng)按下式計(jì)算 式中 用鋼管時(shí) 管時(shí) 表 當(dāng)采用一只厚度振動(dòng)式換能器和一只徑向振動(dòng)式換能器進(jìn)行 附錄 如圖 空洞尺寸估算方法 空洞中心 在另一對(duì)測(cè)試 聲波 繞空洞傳播 所示 設(shè)檢測(cè)距離為 面上聲時(shí)最長(zhǎng)的測(cè)點(diǎn)位置 距一個(gè)測(cè)試面的垂直距離為 在空洞附近無(wú)缺陷混凝土中傳播的時(shí)間平均值為 的時(shí)間 空洞處的最大聲時(shí) 為 空洞半徑為 設(shè) 圖 空洞尺寸估算原理圖 根據(jù) 值 可由表 查得空洞半徑 與測(cè)距 的比值 再計(jì)算空洞的大致半徑 當(dāng)被測(cè)部位只有一對(duì)可供測(cè)試的表面時(shí) 只能按空洞位于測(cè) 距中心考慮 空洞尺寸可按