超声法检测混凝土缺陷技术规程

超声法检测混凝土缺陷技术规程
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超声法检测混凝土缺陷技术规程

超声法检测混凝土缺陷技术规程是一种基于超声波传播特性的无损检测方法,用于评估混凝土结构的内部质量、完整性及缺陷情况。该技术通过向混凝土中发射高频超声波信号,并分析其在介质中的传播时间、波幅衰减、频率变化以及波形畸变等参数,来判断混凝土内部是否存在裂缝、空洞、分层、不密实区域或其他缺陷。

技术原理超声波在均匀介质中以恒定速度传播,但在遇到缺陷或不同材料界面时会发生反射、折射或散射现象。这些现象会导致超声波传播时间延长、能量衰减加剧或波形发生变化。通过对超声波信号的采集和处理,可以定量或定性地分析混凝土内部的缺陷位置、范围及严重程度。

检测步骤1.设备准备:选择合适的超声波检测仪、换能器及耦合剂。2.测点布置:根据检测目的,在混凝土表面合理布置测点,确保覆盖目标区域。3.数据采集:使用对测法、斜测法或平测法发射和接收超声波信号。4.数据分析:计算声速、波幅衰减率等参数,并与标准值或对比试块进行比较。5.结果评定:结合现场条件和经验,综合判断混凝土内部是否存在缺陷及其性质。

适用范围超声法适用于检测现浇混凝土结构、预制构件、桥梁、隧道衬砌等工程中的缺陷。尤其适合于难以直接观察或拆解的隐蔽部位。但需要注意的是,超声法的检测精度受混凝土骨料粒径、湿度、温度等因素的影响,因此需结合其他检测手段(如雷达法、冲击回波法)进行验证。

技术优势无损性:不对结构造成破坏db21/t 3164-2019标准下载,可多次重复检测。灵敏度高:能检测毫米级微小缺陷。适用性强:可用于复杂形状或大体积结构。

总之,超声法检测混凝土缺陷技术规程为工程质量控制提供了科学依据,广泛应用于建筑工程的质量验收、健康监测及安全性评估等领域。

式中入按表6.3.2取值。 将判断值(X)与可疑数据的最大值(X)相比较,当X不大 于X时,则X及排列于其后的各数据均为异常值,并且去掉X, 再用X~X1进行计算和判别,直至判不出异常值为止;当X大 于X时,应再将X+1放进去重新进行计算和判别; 2当测位中判出异常测点时,可根据异常测点的分布情况, 按下式进一步判别其相邻测点是否异常:

式中、按表6.3.2取值。当测点布置为网格状时取;当单 排布置测点时(如在声测孔中检测)取3。

注:若保证不了耦合条件的一致性,则波幅值不能作为统计法的判据,

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表6.3.2统计数的个数n与对应的、2、2值

6.3.3当测位中某些测点的声学参数被判为异常值时,可结合异 常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的 位置及范围。 当判定缺陷是空洞,可按附录C估算空洞的当量尺寸。

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7.1.1本章适用于前后两次浇筑的混凝土之间接触面的结合质 量检测。

? 测试前应查明结合面的位置及走向,明确被测部位及范围: 2构件的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面的测试条件。

7.2.2所示。布置测点时应注意下列几点: 1使测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位; 2各对T一R(声波传播不经过结合面)和T一R(声波传播 经过结合面)换能器连线的倾斜角测距应相等; 3测点的间距视构件尺寸和结合面外观质量情况而定,宜为 100~300mm。 7.2.2按布置好的测点分别测出各点的声时、波幅和主频值。

图7.2.2混凝土结合面质量检测示意图

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7.3.1将同一测位各测点声速、波幅和主频值分别按本规程第 6.3.1和6.3.2条进行统计和判断。 7.3.2当测点数无法满足统计法判断时,可将T一R2的声速、波 幅等声学参数与T一R进行比较,若T一R2的声学参数比T~R 显著低时,则该点可判为异常测点。

他因素影响时,可判定混凝土结合面在该部位结合不良。

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损伤层厚度的检测。 8.1.2检测表面损伤层厚度时,被测部位和测点的确定应满足下 列要求: 1 根据构件的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布 置测位; 2 构件被测表面应平整并处于自然干燥状态,且无接缝和饰 面层。 8.1.3本方法测试结果宜作局部破损验证。

8.21一表面损伤层检测直远用频率牧低的厚度振动式换能器。 8.2.2测试时T换能器应耦合好,并保持不动,然后将R换能器 依次耦合在间距为30mm的测点12、3、.位置上,如图8.2.2 所示,读取相应的声时值4、、4",并测量每次T、R换能器内 边缘之间的距离4、、、。每一测位的测点数不得少于6 个,当损伤层较厚时,应适当增加测点数。

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8.2.3当构件的损伤层厚度不均匀时,应适当增加测位数量

8.3数据处理及判断

8.3.1求损伤和未损伤混凝土的回归直线方程:

1求损伤和未损伤混凝土的回归直线方程: 用各测点的声时值和相应测距值4绘制“时一距”坐标图 图8.3.1所示。由图可得到声速改变所形成的转折点,该点前、 分别表示损伤和未损伤混凝土的7与t相关直线。用回归分析 去分别求出损伤、未损伤混凝土1与t的回归直线方程:

式中l一拐点前各测点的测距(mm),对应于图8.3.1中的44、3; 一对应于图8.3.1中4、、的声时(μs)4、、; l一拐点后各测点的测距(mm),对应于图8.3.1中的4、4、4; ta一对应于测距l、5、4的声时(μs)t、、; a、b、%、b2一回归系数,即图8.3.1中损伤和未损伤混凝 土直线的截距和斜率

式中h一损伤层厚度(mm)

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9.1.1 本章适用于桩径(或边长)不小于0.6m的灌注桩桩身混凝 土缺陷检测。

9.2.1根据桩径大小预理超声检测管(简称声测管),桩径为0.6 ~1.0m时宜埋二根管;桩径为1.0~2.5m时宜埋三根管,按等边 三角形布置;桩径为2.5m以上时宜埋四根管,按正方形布置,如 图9.2.1所示。声测管之间应保持平行

图9.2.1声测管理设示意图

9.2.2声测管宜采用钢管,对于桩身长度小于15m的短桩,可用 硬质PVC塑料管。管的内径宜为35~50mm,各段声测管宜用外 加套管连接并保持通直,管的下端应封闭,上端应加塞子。 9.2.3声测管的理设深度应与灌注桩的底部齐平,管的上端应高 于桩顶表面300~500mm,同一根桩的声测管外露高度宜相同。 9.2.4声测管应牢靠固定在钢筋笼内侧。对于钢管,每2m间距 设一个固定点,直接焊在架立筋上;对于PVC管,每1m间距设 固定点,应牢固绑扎在架立筋上。对于无钢筋笼的部位,声测管可 用钢筋支架固定。

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用午月大文外发地 月》七 9.3.2向管内注满清水。 9.3.3采用一段直径略大于换能器的圆钢作疏通吊锤,逐根检查 声测管的畅通情况及实际深度。 9.3.4用钢卷尺测量同根桩顶各声测管之间的净距离

9.3.2向管内注满清水

9.3.4用钢卷尺测量同根桩顶各声测管之间的净距离。

1根据桩径大小选择合适频率的换能器和仪器参数,一经选 定,在同批桩的检测过程中不得随意改变; 2将TR换能器分别置于两个声测孔的顶部或底部,以同 一高度或相差一定高度等距离同步移动,逐点测读声学参数并记 录换能器所处深度,检测过程中应经常校核换能器所处高度。 9.4.2测点间距宜为200~500mm。在普测的基础上,对数据可 疑的部位应进行复测或加密检测。采用如图9.4.2所示的对测

图9.4.2灌注桩超声测试方法剖面示意图

9.4.3当同一桩中理有三根或三根以上声测管时,应以每两管为 一个测试剖面,分别对所有剖面进行检测。

个测试剖面,分别对所有剖面进行检测。

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桩身混凝土的声时(t)声速()分别按下列公式计算:

ta=t—ta(μs) 2 = l,/ t(km/ S)

1000/T(Nz)

中T一测点的首波周期(S)

9.5.2桩身混凝土缺陷可疑点判断方法:

1概率法:将同一桩同一剖面的声速、波幅、主频按本规程第 6.3.1和6.3.2条进行计算和异常值判别。当某一测点的一个或 多个声学参数被判为异常值时,即为存在缺陷的可疑点; 2斜率法:用声时(t)一深度()曲线相邻测点的斜率K和 相邻两点声时差值△的乘积Z,绘制Z一曲线,根据Z一k曲 线的突变位置,并结合波幅值的变化情况可判定存在缺陷的可疑 点或可疑区域的边界

9.5.4根据可疑测点的分布及其数值大小综合分析,判断缺陷的 位置和范围。

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9.5.5当需用声速评价一个桩的混凝土质量匀质性时,可分别

9.5.5当需用声速评价一个桩的混凝土质量匀质性时

(9.5.5)各式计算测点混凝土声速值()和声速的平均值(m)、标 准差(S)及离差系数(C,)。根据声速的离差系数可评价灌注 混凝土匀质性的优劣。

式中一第点混凝土声速值(km/s) 一第点测距值(mm); t一第i点的混凝土声时值(s); 一测点数。

和范围进行综合判断。可按表9.5.6评价被测桩完整性的类别

表9.5.6 桩身完整性评价

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.1 本检测方法仅适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝 陷检测。 .2 检测过程中应注意防止首波信号经由钢管壁传播。 .3 所用钢管的外表面应光洁,无严重锈蚀。

10.1.1本检测方法仅适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝 土缺陷检测。

10.1.2检测过程中应注意防止首波信号经由钢管壁传播。

10.2.1钢管混凝土检测应采用径向对测的方法,如图10.2.1月

砖混结构模板工程施工方案图10.2.1 钢管混凝土检测示意图

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