DB34_T 2991-2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程(安徽省).pdf

TCS 91.080.40 P 25 DB34.,.L.文徽省出btTA 方标准DB 34/T 2991-2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程Technical specification for inspection of concrete defects by the Impact-Echo Method 2017-11-15发布2017-12-15实施安徽省质量技术监督局发布目IJ1=1 本标准按照四月1.1-2009给山的划则起草。本标准由安徽省水利厅提州井归口。DB34/T 2991-2017 本标准起草单位:安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院、除州市建设工程质量监督站、淮河流域水工程质量检测中心、安徽省建筑工程质量督检测站。本标准主要起草人:岁居刚、崔德密、白日洪生、杨智、黄德和、孔楠楠、同列民、徐苦杰、张今阳、张青松、陈勇。DB34/T 2991-2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程1 范围;本标准规定了冲市回波法检测:昆ift十缺陷的检测程序和检测判定方法。;本标准适用于冲市回波法对混凝士厚度、缺陷的检测与判定，测试范围为2001500mmo 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的O凡是注日期的号|用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的号|用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB.50204 混凝-结构工程施工质量验收规范JGJ/T 152 混凝土中钢筋检测技术规程JGJ/T 384 f占芯法检测混凝土强度技术规程JJF 1059.1 测量不确定度评定与表不3 术语和定义GB 50204、JGJ/T152、JJF1059.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 冲击回波法Impact-Echo method 通过激振混凝土表面产生应力波，包括P波、R波、S波，应力波;在混凝土表面及内部呈球面传播，遇到边界时反射产生冲击回波，通过传感器接收冲击回波信号，分析冲击回波波形，换算p波波速，从频谱曲线中提取丰频参数，换算泪凝土厚度，并进行统计分析判定混凝土缺陷。3.2 P波Primarywave 质量的振动位移方向于行于波的传播方向，波传播时会产牛才鼓应)E或压应力。3.3 测区testarea 按检测方法的要求，在一个结构或构件上随机布置的一个或者若干个检测区域。3.4 泪IJ点testpoint 按检测方法要求，在测x内|植机布置的一个或若干个测试点ODB34/T 2991-2017 3.5 Fourier transform 傅里叶变换在时拉Q曲线在Q取包含有效信息的波形段，展开频扫Q获取频陪曲线的过程。3.6 main frequency 主频在频谱曲线F+!.冲击回波各频率成份的幅度分布中，幅度最人的频率值。3.7 crack depth 裂缝深度裂挂尖端到表面的垂直距离。符号4 GB 50204、JGJ/T152、JJF1059.1界定的以及下列符号适用于木文件。形状系数:厚度测试值均值:具有95%保证率的厚度判定区问:单点测试的换算厚度值:频谱曲线主频:裂缝深度;接收装置间Jjt;测试方向的厚度值:b DAD-fh L T 接收传感器I接收到回波波形的时间，通过游标从波形图乒IJ实:t1 接收传感器2接收到回波波形的时间，通过游标从被形图判i妥P波波速。t 2 V F 基本规定5 检测程序及工作内容现场检测工作的程序，直按国1进行。5.1 5.1.1 2 DB34/T 2991-2017 接受任务编制检测方案异常图1检测程序5.1.2 调查阶段宜包括下列工作内容:a)收集被检测工程的设计图纸、施工资料。b)调查工程的结构形式、环境条件、使用情况及其存在的问题。c)进一步明确检测原因和委托方的具体要求。5.1.3 检测工作应遵守行业安全作业的有关规定。5.2 泪IJ区和测点5.2.1 测区布置应具有代表性，对于一般构件，测区数不宜少T6个。当受检构件某一力向尺寸不大T 5 m口另一力向尺寸不太于0.5m，每个构件的测区数量可适当减少，但不出少T3个。5.2.2 每一测区测点布置出避开表而缺陷部位，宜技等问t:!右式布置，一般不少T10个测点，不应少j二6个测点。6 仪器设备6.1 技术要求3 DB34/T 2991-2017 6.1.1 冲击回波仪必须具有产品什格证，并应在明显位置上具有下列标志:名称、型号、制造)名(或商标)、山)编号、山)日期等。6.1.2 冲击回波仪数据采集装置应能采集到.500Hz100 kHz频率段的应力波。6.1.3 冲击回波仪接收装置应配置不同尺寸的弹击锤，宜为425mm直径的钢质小球。6.1.4 冲击回波仪应符合国家现行有关标准的要求，并在校准有效期限内使用。6.2 校准及保养6.2.1 冲击回波仪校惟有效期为一年。6.2.2 冲击回波仪宜按照附录A进行校准及保养。7 检测技术7.1 一般规定7.1.1 冲击回波法检测1日凝土内部缺陷时，宜具有下列资料:a)l程名称、设计单位、施上单位:b)构件名称、数量及H!.凝土类型、强度等级;c)施工模板，H!.凝土浇筑、养护情况及沈筑H期等;d)设计、施工图纸和施工记录:e)检测原因O7.1.2 检测回应洁洁、干整，不应有正在松层、汗浆、油垢、涂层以及蚌窝、麻面，必要时可用砂轮洁除疏松层和杂物，不应有残留的粉末或醉屑，检测面的选取应避开金属埋件、预留孔洞等部位。7.1.3 冲市回波检测纣构或构件缺陷时，接收传感器应置于测点上，弹击锤冲击点距测点宜为150士10mmo 7.1.4 冲击回波频谱分析时，滤披上限应不小于2倍的主频频率，下限宜大于1000Hzo 7.1.5 冲市回波测试时，接收装置距构件边缘的距离应不小于200mm，尽量避免边界效应的影响。7.2 冲击回波测试7.2.1 冲市回波检测结构或构件缺陷时，应首先进行P波波速测试p波波速测试可选用以下方法:4 a)方法一p波波速测试时应将两个接收传感器置于结构或构件表由，并在两传感器连线的外侧激发出力波，具体参数如图20150士10mm3 图中:l一接收传感器:=;)OOmm 4 d 2 l DB34/T 2991-2017 2 数据采集和分析系统:3一冲击源。图2冲击回波法测试结构或构件P波波速冲击回波法测试P波波速值应采用公式(1)计算:几=土.(1)l1t 式中:L 为例个接收传感器间的直线距离:l1t一一为VJj个接收装置所接收到信号的时间差:P波波边测试不应少于3次，取多次测试的平均值作为待测构件的P波波边值，且测试的极差值不大于平均值的5%，有则，应重新测试P波波边。b)方法二:持测国;域放置个接收传感器，预设个P波波边值VP1，宜为33004000m/s，测试时i主取1顷域由线主颇f:采时原位钻右、的方法确定待测区域的实际厚度值采时公式(2)计算P波波边值:FL=2万/b.(2)式巾:b 为形状系数，对于板、墙，可取O.96，对梁和柱可取O.90。7.2.2 冲击回波测试过程巾，当数据采集系统所接收的信号较弱时，应更换较大尺寸的弹击锤。7.2.3 数据采集结束时应保存有效波形，截取包含有效信且的波形段进行傅里叶变换获得频谱曲线，所哉取的波形段至少肉也许一个P波阿波的峰值信弓，频谱曲线主频自动判读井记录。7.3 冲击回波数据处理7.3.1 测点换算厚度Di所采用公式(3)计算:bV D,=.(3)2j 7.3.2 冲击|波厚度判定阿闻采用公式(4)表达:Do=D-kuc(DJ，D+kl飞(DJ.式中:k 为包含因子，取k二2，对应的置信概率p为95%。其中D。计算应按附录B进行。8 混凝土厚度判定混凝土厚度判主力法:a)若TDo日扩展合成不确定度kuc(D)不大j二O.lD应判定为构件厚度符合设计要求:b)若Trf.Do日伞扩展合成不确定度kuc(D)不大于O.lD宜将Do作为混凝土构件厚度的推定区问:5 DB34/T 2991-2017 c)若扩展合成不确定度kuc(D)大了o.lD，则应对该区域按第9章进行内部缺陷分析与判定。9 混凝土缺陷判定9.1 混凝土孔洞、缝隙、夹层的判定9.1.1 己知构件厚度为T，则:a)若D;1.25T，可判定该测点存在蜂窝或空洞的异常点:b)若D，0.75T，1.25T可判定测点正常:c)若D;.丁图3混凝土裂缝深度测试示意图日寸|司图3中中市回波波形图标有1和2的被形分别是传感器l和2传出的信号。当P波和ffi缩波直接传到传感器1时，引起表面产生向上.移起点的时间为t1;最初到达传感器2的衍射波，引起表面产生|句下机移起点的时问为t2 0 采集tJ和t2之间消耗的时间M、P波的速度瓦、及HJ、H2和H3采用公式(5)计算裂缝深度h:10 检测报告的编写川叶HS-H2I;，;JJ 2 I一(H，+时(5)时l1t10.1 现场检测结束后，应编制检测报告。6 DB34/T 2991-2017 10.2 检测报告应包括下列内容:a)工程概况和委托要求:b)检测H的、范围、依据和内容:c)检测过程、数据分析、检测结果:d)检测结论与说明。10.3 对j二缺陷检测，报告中山说明缺陷的数量、形态及所处位霄，必要时，宜绘制缺陷分布罔C7 DB34/T 2991-2017 附录A(资料性附录)冲击回波仪校准及保养A.1 校准A.1.1 冲击|波仪具有下列情况之一时所进行校准:a)新冲击Iwl波仪启用前;b)超过校惟有效期限:c)遭受严重撞击或其他损害。A.1.2 按下列要求预制混凝土校fili试件:制备强度等级为C30，厚度为25cm，长、宽均不小于50cm的混凝土预制板，所振捣密实，不得有内部缺陷，可采用超声法验证。预制板龄期达到28d以上，方可用于校准试验。A.1.3 采用冲击M波仪采集预制校推试件的声学参数，按本标准7.2节测试校推试件的P波波边值V1O步骤如下:a)采用钢直尺量测两传感器问直线距离L，精确到1mm;b)通过波形图i卖取两个传感器回波到达时问ti，J(斗|算时I日j差6.t;c)按本标准公式(1)l算飞。Vp恒的测试，不应少J3次，取测量的平均值作为校准试件的P波波速测试值，口测试的极差恒不得大J平均恒的.5%，否则应重新测试P波波速。A.1.4 采用冲击回波仪测试校准试件的厚度，测试方法按本标准7.2节的制定，厚度计算采用本标准公式(3)。采用测试平均值作为校准板厚度测试值为乱，应符合公式(A.1)要求:ID-DI=4一一一1x 100%至5%.(A.1)D A.1.5 若校准试验不能满足A.1.4条划定，冲击回波仪应进行维修。A.2 保养A.2.1 常规保养应符合卡列要求:a)接收装置应保持干燥、整沾，不应有积灰、污垢等:b)控制台宜定期通电，电池宜定期进行先放电。A.2.2 冲击回波仪应清洁后装箱，于放于干燥阴凉处。8 DB34/T 2991-2017 附录B(资料性附录)厚度要Ij定区间计算方法B.1 考虑人为、环境等因素的影响，厚度测试值f采用以下数学模型见公式(B.1):bL D i=f(X 1,X 2,X 3)=U.f(J).(B.1)2 f.t 式中:X一一为米自公式(3)算法的影响因子:X2一一为人为同素的影响同子:X3 为环境问素的影响同于:f(X)一一为其他影响因于(伍括人为因素、环境因素、重复性等),f(X)=1;则相对合成标准不确定度u，(D，)，见公式(B.2):1,2/1 Ucr(时=/ur2(L)+U，2(寸)+U/(一)+U,2 U(X).(B.2)f.t 式中:u旷叶2气寸(+7旷(土)=(-U,(M)2=旷(M)fl.t 即公式(也B.2)可表达为公式(惜B.3):1川DJ=旷(L)+旷U)+风气.t)+旷U(X).(B.3)B.2 P波波速测量时，采用钢直尺量多次量测(不少于6次)两传感器间的直线距离L，各次测量记为li则见公式(B.4):s(l)=JiJ，守(B.4)n-I7 那么l的标准不确定度为见公式(B.5)s(l)u(l)=;.!.(B.5)、n9 DB34/T 2991-2017 6,钢直尺分辨力为6，=1 mm，则区间、|尺宽为2=0.5mm，区问内为均匀分布，查标准JJF1059.1得，2 k=J3，则分辨力引起的标准不确定度分量，儿公式(B.6):风(/)=牛=0.296,.(B.6)2、3则，测距L的合成标准不确定度，见公式(B.7):U(L)=u(l)2+UI(/)2.(B.7)测距L的相对合成标准不确定度，见公式(B.的:u(L)ur(L)=亏一(B.8)B.3 厚度测量时，各次测量(不小于10次)频域曲线主频记为1;，贝IJ见公式(B.9):时)=J_l兰以-7)2.(B.9)n-l二l那么1;的标准不确定度为公式(B.10)s(j;)u(兀)=UJ.(B.10)In 6，叫频域曲线中频f的分辨力为=0.1kHz则区间半宽为一=0.05kHz，查标准JJF1059.1得，j V.iH.l.l，、2k=J3，则分辨)J引起的标准不确定度分量，见公式(B.11):川=主=0.296,.(B.11)23 则，主频/的合成标准不确定度，见公式(B.12)u(f)=，Ju(兀)2+州)2.(B 主频/的相对合成标准不确定度，见公式(B.13):10 DB34/T 2991-2017 u(f)ur(/)=7(B 13)B.4 P波波速测试时，两传感器间时间差M进行3次测量，记为Mj，Mj的测试标准差为见公式(B.14):叫At)=2(B山其中R=Mm缸-tmin测量次数n寸，查JJF1059.1得C=1.64，则Mj的标准不确定度为见公式(B.IS)s(f.t)u(M)=一一一=一一一.(B.15)Fn cFn 川M相对标准不确定度为见公式(B.16):u(f.t)ur(M)=一J(B.16)M B.5 Ur(f(X)为重复性标准不确定度分量，包括人为因素，环境因素的影响，为单一分量，由多次平均试验(通常不少于10次)结果平均值的标准偏差获得。厚度各次测量值记为Dj可得见公式(B.17):。，)=J_l主(Dj_D)2.(B.17)n-I7 那么D)的标准不确定度为见公式(B.18)则见公式(B.19)s(DJ u(DI)=-7.(B.18)、nU(Di)s(Di)ur(f(X)=一一=一=.(B.19)u Dn B.6 综上D，的合成标准不确定度为见公式(B.20):11 DB34/T 2991-2017 uc(DJ=Ducr(DJ.(B.20)那么，冲击回波的厚度测试直判定区间应按公式(B.21)表达:Do=D-kuc(DJ,D+kuc(DJ.(B.21)式中:k 为包含lbl于，取k二2，对)业的置信1吭声在p为95%。12