《公路工程水泥混凝土缺陷陣列 超聲法檢測技術規(guī)程》

ICS93010

CCSP66

團體標準

T/JSJTQXXX—2024

水泥混凝土內(nèi)部缺陷

陣列超聲法檢測技術規(guī)程

Technicalcodefortheinspectionofinternaldefectsincementconcretebyarray

ultrasonictestingmethod

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實施

江蘇省交通企業(yè)協(xié)會發(fā)布

T/JSJTQX××—2024

水泥混凝土內(nèi)部缺陷陣列超聲法檢測技術規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了陣列超聲法檢測水泥混凝土內(nèi)部缺陷的檢測設備、檢測準備、檢測、數(shù)據(jù)分析判斷

和檢測報告。

本文件適用于公路、水運工程領域水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的陣列超聲法檢測。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

本文件無規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

陣列超聲法arrayultrasonictestingmethod

基于陣列式排布探頭實現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接受，并采用相應算法形成混凝土內(nèi)部圖像的方法。

3.2

基準波速度referenceS-wavevelocity

超聲波在測試材料中的傳播速度，砂漿為2000km/s~2500km/s，混凝土為2500km/s~2800km/s。

3.3

點掃描point-scan

對某一定點進行超聲信號的發(fā)射與接受。

3.4

面掃描section-scan

針對聲速方向平行且與構(gòu)件的被測表面垂直的剖面，將超聲波反射信號進行二維平面成像處理。

注：橫坐標代表掃查的位移方向，縱坐標代表超聲波傳播的深度方向。

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3.5

體掃描volume-scan

針對待測構(gòu)件表面一定深度范圍內(nèi)體積，將超聲波信號進行三維成像處理。

注：橫坐標代表掃查的位移方向，縱坐標代表位移垂直方向，豎坐標代表超聲波傳播的深度方向。

4檢測設備

4.1陣列超聲檢測設備應包括主機、探頭、掃查裝置、軟件和附件等，上述各項應成套或單獨具有產(chǎn)

品出廠合格文件。

4.2主機換能器產(chǎn)生的超聲波頻率范圍宜為10kHz~90kHz，實測頻率與標稱頻率之差應不大于標稱頻

率的5%。

4.3主機接收器增益范圍宜為0dB~80dB。

4.4主機聲時最小分辨率應不大于0.1μs，傳感器脈沖延時宜為6ms~200ms，且可調(diào)節(jié)。

4.5探頭與檢測面接觸方式應為干耦合方式。探頭應為陣列式排布，可支持多組探頭擴展以提高單次

檢測范圍。通道數(shù)宜不少于8個，每通道傳感器數(shù)量宜不少于3個。

4.6主機應具有面掃描和體掃描查看功能，應能存儲、調(diào)出檢測圖像，圖像顯示清晰、穩(wěn)定，并能將

存儲的檢測數(shù)據(jù)復制到外部存儲空間中。

4.7陣列超聲檢測設備操作溫度范圍宜為-10℃~50℃，濕度不宜大于95%。不宜在機械振動和高振

幅電噪聲干擾環(huán)境下使用。

4.8陣列超聲檢測設備應定期進行性能指標校準，校準周期由使用單位決定。當儀器固件升級或配件

更換后，應校準合格后使用。

5檢測準備

5.1檢測前，宜取得下列有關資料：

a）工程名稱；

b）檢測目的與要求；

c）混凝土原材料品種和規(guī)格；

d）混凝土澆筑和養(yǎng)護情況；

e）構(gòu)件尺寸和配筋施工圖或鋼筋隱蔽圖；

f）構(gòu)件外觀質(zhì)量及存在的問題。

5.2檢測前，應編制檢測方案。檢測方案應至少包含以下內(nèi)容：

a）工程概況、構(gòu)件設計及施工情況；

b）檢測依據(jù)、目的及委托方要求；

c）檢測人員及儀器；

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d）測區(qū)選擇與測線、測點布置；

e）測試方法、步驟及進度。

5.3檢測前，應核查儀器狀態(tài)。

5.4混凝土齡期不應小于7d，構(gòu)件厚度不宜小于50mm，超聲剪切橫波速度應為1000m/s~4000m/s。

5.5檢測區(qū)域應符合下列規(guī)定：

a）根據(jù)檢測要求和測試操作條件確定；

b）當構(gòu)件只有一個可測表面時，即在該可測表面布置測區(qū)，見圖1a）所示。當構(gòu)件具有兩個及以

上可測表面時，應在非平行的兩可測表面分別布置測區(qū)，見圖1b）所示；

a）只有一個可測表面b）有兩個可測表面

圖1構(gòu)件表面測區(qū)設置示意圖

c）測區(qū)范圍距構(gòu)件邊緣最小距離不宜小于50mm，見圖2所示；

圖2測區(qū)范圍選擇示意圖

d）測區(qū)混凝土表面應為原漿面，應清潔、平整、干燥，必要時可采用砂輪磨平或用高強度快凝砂

漿抹平。抹平砂漿必須與混凝土粘結(jié)良好；

e）測區(qū)內(nèi)應至少按照兩個不同方向布置測線和測點，兩組測線方向宜垂直分布，見圖3所示；

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圖3測區(qū)內(nèi)測線和測點的布置示意圖

f）當要求獲得某一測線方向連續(xù)圖像或測區(qū)內(nèi)完整圖像時，探頭區(qū)長度見圖4a），測線上相鄰測

點的間距不宜大于探頭區(qū)長度，見圖4b）所示。滿足測試要求前提下，宜選擇較小測點間距以提高測

試精度；

a）探頭區(qū)長度b）測點間距小于探頭區(qū)長度

圖4測點間距布置要求示意圖

g）當對某一測區(qū)或測線方向圖像無連續(xù)化要求時，測點間距可根據(jù)檢測要求選擇。

6檢測

6.1參數(shù)選擇

檢測前，在已知厚度構(gòu)件上，通過點掃描確定基準波速度，檢測過程不應再調(diào)整。

6.2檢測實施

6.2.1依照檢測方案將陣列超聲檢測設備的硬件及軟件置于檢測狀態(tài)，沿設計測點進行掃查。

6.2.2測試位置應與預設測點位置吻合良好，位置偏移不應超過3mm。

6.2.3設備檢測工作過程中，應保持設備穩(wěn)定，不應人為移動。

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6.2.4掃查過程應保持探點耦合良好，若耦合不好，應重新掃查該區(qū)域。

6.2.5檢測中出現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時，應及時查找原因，必要時進行復測校核。

6.2.6檢測原始記錄可參考附錄A填寫。

7數(shù)據(jù)分析判斷

7.1檢測完成后，數(shù)據(jù)應及時存儲，并導出至軟件進行處理和分析。

7.2采用面掃描時，應集成內(nèi)各測線檢測結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。

7.3采用體掃描時，應集成各可測表面或測試方向檢查結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。

7.4應通過超聲圖像中不同顏色顯示的區(qū)域分析并判定缺陷位置及范圍。

7.5混凝土內(nèi)部缺陷判斷可按以下程序進行：

a）首先，應判斷構(gòu)件實際厚度與檢測厚度是否一致，宜選用線掃描模式，見圖4所示。若檢測厚

度與實際厚度不一致，則應重新調(diào)整測試參數(shù)至二者數(shù)值接近；

注：圖中X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表超聲波傳播的深度方向

圖4構(gòu)件厚度檢測結(jié)果示意圖

b）其次，應調(diào)整參數(shù)至圖像明亮、清晰，應根據(jù)超聲圖像顏色確定缺陷區(qū)域，見圖5所示。宜選

用面掃描模式圖像確定缺陷范圍及位置，見圖6所示。構(gòu)件淺部區(qū)域伴隨出現(xiàn)的缺陷二次投影成像應避

免標記為缺陷；

注：X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表位移垂直方向，Z坐標代表超聲波傳播的深度方向

圖5體掃描模式下缺陷的確定示意圖

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注：圖中X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表超聲波傳播的深度方向。缺陷投影深度約為缺陷深度的2倍

圖6面掃描模式下缺陷的確定與測量示意圖

c）當體掃描結(jié)果中缺陷圖像不顯著時，見圖7a）所示，可采用體掃描模式俯視圖觀察底邊緣圖

像，見圖7b）所示，當圖像中存在顯著不連續(xù)區(qū)域時可判斷上位可能存在缺陷；

a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖

注：X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表位移垂直方向，Z坐標代表超聲波傳播的深度方向。

圖7根據(jù)構(gòu)件底邊緣超聲圖像輔助判斷內(nèi)部缺陷示意圖

d）當體掃描結(jié)果中缺陷輪廓差異顯著時，見圖8a）所示，可根據(jù)檢測圖像簡單判斷缺陷形狀，見

圖8b）所示；

a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖

注：X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表位移垂直方向，Z坐標代表超聲波傳播的深度方向。

圖8不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測結(jié)果示意圖

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e）可根據(jù)檢測圖像測量缺陷傾角，宜使用面掃描模式，見圖9所示。最大傾角不應大于45°；

注：圖中X坐標代表掃查的位移方向，Y坐標代表超聲波傳播的深度方向。

圖9不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測結(jié)果示意圖

f）采用合成孔徑聚焦技術（SAFT）分析檢測結(jié)果時，不宜根據(jù)檢測圖像直接測量缺陷厚度。

7.2.6對于判斷困難區(qū)域應進行局部破損法驗證。

8檢測報告

8.1檢測報告應結(jié)論明確、用詞規(guī)范、文字簡練，對于容易混淆的術語和概念應以文字解釋或圖例、

圖像說明。

8.2檢測報告宜包括但不限于下列內(nèi)容：

a）委托單位名稱；

b）工程概況（工程名稱、結(jié)構(gòu)類型、工程規(guī)模、施工日期及現(xiàn)狀等）；

c）檢測目的；

d）檢測項目、檢測方法及檢測標準；

e）檢測儀器名稱、型號、校準日期；

f）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的參數(shù)；

g）檢測示意圖（測區(qū)、測線和測點布置方案）；

h）檢測結(jié)果示意圖（所發(fā)現(xiàn)的缺陷位置及分布）；

i）檢測結(jié)論；

j）檢測人員、審核人員和批準人員簽字；

k）檢測日期，報告發(fā)布日期；

l）檢測機構(gòu)的有效印章。

8.3檢測機構(gòu)應就委托方對報告提出的異議做出解釋或說明。

8.4檢測原始記錄和報告應歸檔留存，確保其具有可追溯性。

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附錄A

（資料性）

混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表

A.1原始記錄表

混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄可參考表A.1。

表A.1混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表

委托編號：

工程名稱

委托單位

檢測位置環(huán)境條件溫度：濕度：

混凝土強度等級混凝土齡期

混凝土表面狀態(tài)檢測依據(jù)

儀器型號儀器編號

基準波速度（m/s）

測試參數(shù)數(shù)字增益

模擬增益

測區(qū)位置選擇

測線、測點布置方案