DB62∕T 3168-2019(甘) 冲击回波法检测混凝土厚度和缺陷技术规程.pdf
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1、刖 目 按照甘肃省住房和城乡建设厅 关于下达2016年甘肃省工 程建设标准管理及标准设计编制项目计划第一批的通知 (甘建 标【 2016】 98 号的要求,甘肃土木工程科学研究院有限公司会同有 关单位, 经大量试验, 调查研究、 征求意见、 总结工程经验、 吸收有 关研究成果, 编制完成了甘肃省地方标准 冲击回波法检测混凝土 厚度和缺陷技术规程 。 本规程共分5章 , 主要技术内容是: 1.总则; 2,术语、 符号;3,检 测仪器;4 检测技术;5胃检测报告。 本规程由甘肃省工程建设标准管理办公室负责管理, 由甘肃 土木工程科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。各单位 在执行本规程过程中如
2、发现需要修改和补充之处, 请随时将意见 和建议反馈给甘肃土木工程科学研究院有限公司 冲击回波法检 测混凝土厚度和缺陷技术规程 编制组(地址:甘肃省兰州市城关 区段家滩 1188 号 , 邮政编码: 730020, 丨 】 : 13919176960139, , 以供今后修订时参考。 主 编 单 位 :甘肃土木工程科学研究院有限公司 参 编 单 位 :甘肃省建筑物耐久性诊治中心 四川陆通检测科技有限公司 主要起草人:张 太 亮 安 贵 仓 王 勇 郑 建 军 朱 纪 刚 楚 海 强 戴 丹 丹 许 发 俊 宋 宏 达 余 祥 兴 4 主要审查人:李 德 荣 王 起 才 滕 文 川 杜 乔红霞王公
3、胜 雷 杨 永 恒 5 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 目 次 1 总则 1 2 术语符号 2 2 . 1 私吾 2 2.2 辟 3 3检测仪器 4 3.1 技术要求 4 3 . 2 校准 4 3.3 鮮 5 4 检测要求 6 4.1 一般规定 6 4 . 2 混凝土波速获取方式 7 4 . 3 混凝土的内部缺陷和厚度检测 10 5检测报告 13 本规程用词说明 14 引用标准名录 15 附:条文说明 17 7 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 1.0. 1为规范冲击回波法检测混凝土结构厚度和内部缺陷方法, 保证冲击回波法检测混凝土结构
4、厚度和内部缺陷结果精度和可靠 性 , 制定本规程。 1胃0,2本规程适用于冲击回波测试系统检测甘肃地区建设工程 中抗压强度标准值不小于15.01的混凝土结构。 1公3本规程适用于检测界面波阻抗有明显的差别的结构或构 件 , 混凝土结构或构件应至少具备一个形状规则的测面平面;不适 用于检测对象表面有覆盖物的或者表面有损伤的结构, 也不适用 于强机械振动和强磁场的检测环境。 1.0. 4按本规程进行混凝土厚度和内部缺陷检测时, 除应符合本 规程外, 还应遵守有关国家现行规范、 行业标准的规定。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 2术 语 、 符 号 2 . 1 术 语
5、2.1.1 冲击回波法 1 1 1 1 ) 3 3 0 1 ; 6110 11161; 110 1 通过瞬时力学冲击产生瞬态应力波并由安置在冲击点附近的 宽频传感器接收应力波信号, 经过频谱分析后获得结构响应冲击 的主频率, 藉此判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。 2.1.2混凝土内部缺陷丨111161: 卩3 0丨00001616 破坏混凝土的连续性和完整性, 并在一定程度上降低混凝土 的强度和耐久性的不密实区、 空洞、 裂缝或夹杂泥沙、 杂物等。 2.1.3 波阻抗 I 振 幅 谱 中 构 件 厚 或 缺 陷 对 应 的 频率值; 丑 构 件 的 设 计 厚 度 值 ; II 混 凝
6、土 结 构 构 件 的 缺 陷 估 计 位 置 ; 尺 一 构 件 横 截 面 形 状 系 数 ; I-传 感 器 之 间 的 距 离 ; 单 面 法 标 定 时 获 取 的 往 复 传 播 时 间 ; 匕 传 播 时 间 差 ; 为 振 幅 谱 中 的 频 率 间 隔 ; 81 采 样 间 隔 时 间 。 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 3检测仪器 3 . 1 技术要求 3.1.1冲击回波法检测混凝土结构厚度和内部缺陷的仪器, 简称 冲击回波检测仪。 3 . 1 , 2 冲击回波检测仪应具有厂家出具的产品合格证, 并在仪器 的明显位置上具有下列标志:名称、 型号
7、、 制造厂名 或商标 、 出厂 编号、 出厂日期等。 3 . 1 , 3 冲击回波检测系统应符合下列要求: 1冲击装置应配备自动或者手动激振装置; 2接收传感器系统应采用宽频带型加速度传感器, 其工作频 率带宽应不低于60112,灵敏度应不小于100以; 3检测分析仪应采用配有单通道或多通道, 具有现场采集、 显 示 、 保 存 实 测 波 形 和 检 测 数 据 的 功 能 ; 信 号 频 率 带 宽 1 出- 1001112,系统噪声矣501,4/0米样间隔小于1|8 3 / 0 米样位数不 低物理于24位 , 动态范围不小于8018 ; 4分析软件应具有计算缺陷位置与构件厚度功能, 具备
8、时域 分析、 频谱分析。 3 . 1 . 4 冲击回波检测系统宜在温度为-15丈40冗范围内工作使 用。 3 . 2 校 准 3 . 2 . 1 冲击回波检测系统应经过具有资质的计量检定机构校准、 标定且在有效期内使用。 4 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 3.2.2冲击回波检测系统的校准有效期宜为1年。 3.2.3根据检测对象的特点在检测前应在已知板厚和缺陷位置 的混凝土试块上对冲击回波检测仪进行校验, 校验时应选择小于 10 1 1130 1 11的(长、 宽不小于厚度)厚度的对象进行测试, 校验结果 与实际厚度相对误差应专5 % 。 3 . 3 保 养 3.
9、3.1冲击回波仪校准丨检定后方可使用。 3.3.2冲击回波仪使用后, 应对冲击装置的冲击装置和接收传感 器及时清洁, 妥善保管。 3.3.3冲击回波仪应定期保养, 当仪器长时间不用时, 应将电池 取出或给电池定期充电。 5 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 4检测要求 4.1 一般规定 4 1 , 1检测前应取得下列有关资料: 1工程项目状况; 2被测结构构件的设计图纸、 施工记录、 混凝土试块抗压强 度试验报告等相关资料; 3被测建筑物结构构件环境条件; 4委托检测原因。 个1被检测结构或构件的混凝土应符合下列规定: 1混凝土用水泥应符合现行国家标准 通用硅酸盐水
10、泥 03 175的规定; 2混凝土用砂、 石骨料应符合现行行业标准 普通混凝土用 砂 、 石质量及检验方法标准 】 0 52的规定; 3龄期不应少于14(1 ; 4抗压强度标准值不小于15.010(即015 ; 5结构或构件厚度应不小于501111, 不宜大于800111111。 4.1,3检测前,应制定详细检测方案, 方案内容应包括: 1工程概况; 2检测构件调查, 混凝土设计强度等级、 构件中钢筋的直径 和分布状况以及保护层厚度情况、 构件尺寸边界范围、 管道的材质 和布设、 预埋件位置等; 3测点布置及现场记录; 4检测中安全控制措施。 6 库七七 w w w .k q q w .c o
11、 m 标准下载 4 . 1 对怀疑存在内部缺陷的构件或区域宜进行全数检测, 当不 具备全数检测条件时, 可根据约定抽样原则选择下列构件或部位 进行检测: 1重要的构件或部位; 2外观缺陷可见的构件或部位; 3具备检测条件的部位。 4.1,5检测时,检测部位混凝土表面应清洁、 平整, 必要时可采取 打磨处理, 确保传感器与混凝土表面親合良好。 4.1名冲击回波检测系统进行检测时, 构件的测点应标明编号和 位置, 检测构件记录应具有唯一性, 测线距构件边缘不宜小于 0風 4 . 1 7 构件测试面存在沟槽或裂缝时, 传感器和冲击装置应与沟 槽或裂缝平行安装。 4.1胃8调试数据采集系统, 确保采集
12、系统参数(采样频率、 时轴范 围等)正确无误。检测前应通过现场试验在待测混凝土构件表面 选择合适的冲击方式, 观察数据采集系统中时域图和频谱图的波 形变动情况。 1 1 3 检测中出现可疑结果时应及充分了解结构形式、 边界条件 等影响因素, 必要时进行复测且加密测点。 4 . 2 混凝土波速获取方式 4.2,1应按下列步骤进行混凝土波速测定: 1表面? 波法,按照图4.2.1在被测混凝土表面安装好仪器, 冲击点应位于两个传感器的连线上且与第一个相邻传感器的距离 为 150 10)111111; 7 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 1501111111 30 111
13、111 数据采集分析系统 间隔条 繊 蕊 辩 靜 : 姻 麵 . 图4.2.1表面? 波测试混凝土波速示意 2 检查获取的波形。如果从两个传感器获取的波形都有效, 则存储用于事后分析。如果传到的? 波无法分辨, 应在同一点重 复进行测试, 或者在传感器和混凝土接触良好的另一个位置重新 进行测试。数据采集系统屏幕上应在同一时间坐标中显示从两个 传感器分别接收到的两条时域波段; 3确定表面? 波平直段的时间。在时间坐标上分别读取并记 录第一个和第二个传感器接收的波段上电压基准线数值开始变化 点的时间数值和匕。计算? 波 到 达 的 时 间 差 八 广 匕 该 时 间 差即为传播时间。如果在? 波到
14、达前波形稳定(不含杂波 , 可使 用自动探测波形图中? 波到达的时间点; 4表面:? 波波速按下列公式计算: 式中: 一表面? 波波速(1I1/8); 精确至1111/3; I 一 两 个 传 感 器 中 心 点 间 距 ; 一般情况1=30001111 ; 一测得的传播时间差();= 。 5通过表面? 波波速计算单面? 波在混凝土中传播速度: (4.2.1-2) 尺一构件横截面形状系数, 对板7墙 一 般 取 可 根 据 8 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 实际情况调整 ; 对于梁和柱应根据厚度和宽度的比 值应通过现场试验确定。 4.2.2单面反射? 波法应符合
15、下列规定: 1 单面反射? 波法, 按照图4.2.2在被测混凝土表面应按下列 步骤进行混凝土波速测定; 图4.2.2单面反射波测试混凝土波速示意 ? 波在混凝土中传播速度心为: 2按照第4.1.8条调试好数据采集系统; 3用冲击钻在测试点位钻孔, 测量孔的深度;具备直接测量 构件厚度的部位, 可直接测量构件的厚度值; 4调整采集系统的波速直至使所显示频域图波形中主频率 峰值所对应的厚度值落在实测构件厚度值 3 % 范围内; 5在构件的其它部位另选取不少于5个点按上述第2 4 条 的要求进行检测, 计算混凝土波速平均值, 计算应精确至11、 要 求上述点位测得每个波速值与平均值的相对误差不超过5
16、 % , 最终 以平均值作为该构件检测时的表观波速, 如测试的相对误差大于 5%说明该构件混凝土均匀性较差, 应以原位波速作为厚度的计算 9 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 标准。 4 . 3 混凝土的内部缺陷和厚度检测 4 . 3 . 1 当需要确定混凝土构件的缺陷深度位置和厚度时, 应按照 4.2要求测定? 波在混凝土中的传播波速。 4 . 3 . 2 检测前应确定检测点的位置或需扫描测区的范围。 4 . 3 . 3 现场检测时, 传感器应与混凝土测点表面密贴, 冲击装置 冲击混凝土表面, 冲击点位置与传感器的间距宜小于所测构件设 计厚度的0.14.4倍间,
17、如图4.3.3所示。 图4.3.3冲击回波测试系统检测混凝土厚度和缺陷示意 4 . 3 . 4 检测过程应检查时域图及相应的振幅, 对波形是否正确、 振幅是否超限进行核查, 同时详细记录测试区位的结构特征。 4 . 3 . 5 检测时若信号品质不良, 应检查传感器与测试面是否接触 良好、 冲击位置是否平整、 检查调整完毕后再次进行测试, 直到获 取有效波形及测试结果。 4 . 3 . 6 根据第4.2条确定的混凝土波速数值和系统计算测的主频 计 算 出 结 构 厚 度 。 10 库七七 w w w .k q q w .c o m 标准下载 式中: 5一检测部位混凝土构件设计厚度对应主频率峰估
18、算值(也); 幵检测部位混凝土构件设计厚度() ; 。 一 按 照 第4.2条确定的混凝土中的传播速度。 以上厚度计算仅适用于混凝土密实( 内部无明显缺陷 , 其频 谱图中只有单峰形态且与该测点与其附近3测点以上的测试结果 的标准差不超过5%,可判断其测试结果为有效测试厚度值, 若偏 差较大该测点可能存在内部缺陷或厚度不足的情况。 4.3.7对于混凝土构件内部缺陷检测可根据频谱图的特征进行 判断: 1频谱图中只有单峰形态且主频峰数值与丨相差较大, 厚度- 距离图显示局部厚度值变化明显;振幅谱中频率峰呈不对称双峰 或多峰形态, 所测厚度对应的峰值的特征频率值向低频移动, 测试 系统具备厚度-距离
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