4按照甘肅省住房和城鄉建設廳《關于下達<2016年甘肅省工程建設標準管理及標準設計編制項目計劃>第一批的通知》(甘建標[2016]98)號的要求，甘肅土木工程科學研究院有限公司會同有關研究成果，編制完成了甘肅省地方標準《沖擊回波法檢測混凝土本規程由甘肅省工程建設標準管理辦公室負責管理，由甘肅土木工程科學研究院有限公司負責具體技術內容的解釋。各單位在執行本規程過程中如發現需要修改和補充之處，請隨時將意見和建議反饋給甘肅土木工程科學研究院有限公司《沖擊回波法檢測混凝土厚度和缺陷技術規程》編制組(地址：甘肅省蘭州市城關區段家灘1188號，郵政編碼：730020,E-mail139com),以供今后修訂時參考。主編單位：甘肅土木工程科學研究院有限公司參編單位：甘肅省建筑物耐久性診治中心四川陸通檢測科技有限公司主要起草人：張太亮安貴倉王勇鄭建軍朱紀剛楚海強戴丹丹許發俊宋宏達余祥興57 2術語、符號 2 22.2符號 3 43.1技術要求 4 4 5 64.1一般規定 64.2混凝土波速獲取方式 74.3混凝土的內部缺陷和厚度檢測 本規程用詞說明 引用標準名錄 11.0.1為規范沖擊回波法檢測混凝土結構厚度和內部缺陷方法，保證沖擊回波法檢測混凝土結構厚度和內部缺陷結果精度和可靠1.0.2本規程適用于沖擊回波測試系統檢測甘肅地區建設工程中抗壓強度標準值不小于15.0MPa的混凝土結構。1.0.3本規程適用于檢測界面波阻抗有明顯的差別的結構或構件，混凝土結構或構件應至少具備一個形狀規則的測面平面；不適用于檢測對象表面有覆蓋物的或者表面有損傷的結構，也不適用于強機械振動和強磁場的檢測環境。1.0.4按本規程進行混凝土厚度和內部缺陷檢測時，除應符合本規程外，還應遵守有關國家現行規范、行業標準的規定。22.1.1沖擊回波法impactechomethod通過瞬時力學沖擊產生瞬態應力波并由安置在沖擊點附近的寬頻傳感器接收應力波信號，經過頻譜分析后獲得結構響應沖擊的主頻率，藉此判斷混凝土結構的厚度或內部缺陷的方法。2.1.2混凝土內部缺陷innerflawofconcrete破壞混凝土的連續性和完整性，并在一定程度上降低混凝土2.1.3波阻抗acousticimpedance波速和介質密度的乘積，用于計算應力波在邊界處反射的特性。2.1.4P波波速P-wavespeedP波在半無限固體介質中傳播時的速度。2.1.5采樣頻率samplingperiod采樣間隔時間的倒數，用Hz或者采樣數量/秒來表示，也稱采樣率。2.1.6采樣間隔時間samplinginterval波形圖中任意相鄰兩點的時間差。2.1.7波形waveform傳感器記錄下來的一組電壓隨時間變化的顯示信號。2.1.8測點testposition沖擊回波法檢測混凝土厚度或內部缺陷時的測試部位。32.1.9表面P波法surfacePwavemethod采用表面波法獲取的混凝土傳播速度。2.1.10單面反射P波reflectionPwave采用沖擊回波法獲取的混凝土傳播速度。2.1.11原位波速wavevelocityinmeasuredarea在測試區域獲取的波速。Cp——P波在混凝土表面的傳播速度；Cp.p——P波在混凝土中的傳播速度；e——頻率的系統誤差；ep——P波波速的系統誤差；f——檢測部位混凝土構件設計厚度對應主頻率峰估算值；f——振幅譜中構件厚或缺陷對應的頻率值；H——構件的設計厚度值；h——混凝土結構構件的缺陷估計位置；K——構件橫截面形狀系數；L——傳感器之間的距離；t,——單面法標定時獲取的往復傳播時間；△t——傳播時間差；△f——為振幅譜中的頻率間隔；43.1.2沖擊回波檢測儀應具有廠家出具的產品合格證，并在儀器2接收傳感器系統應采用寬頻帶型加速度率帶寬應不低于60kHz,靈敏度應不小于100v/g;3檢測分析儀應采用配有單通道或多通道，具有現場采集、顯示、保存實測波形和檢測數據的功能；信號頻率帶寬10Hz-4分析軟件應具有計算缺陷位置與構件厚度3.1.4沖擊回波檢測系統宜在溫度為-15℃~40℃范圍內工作使3.2.1沖擊回波檢測系統應經過具有資質的計量檢定53.2.2沖擊回波檢測系統的校準有效期宜3.2.3根據檢測對象的特點在檢測前應在已知板厚和缺陷位置的混凝土試塊上對沖擊回波檢測儀進行校驗，校驗時應選擇小于64.1一般規定4委托檢測原因。3齡期不應少于14d;4抗壓強度標準值不小于15.0MPa(即C15);5結構或構件厚度應不小于50mm,不宜大于800mm。7具備全數檢測條件時，可根據約定抽樣原則選擇下列構件或部位位置，檢測構件記錄應具有唯一性，測線距構件邊緣不宜小于4.1.7構件測試面存在溝槽或裂縫時，傳感器和沖擊裝置應與溝圍等)正確無誤。檢測前應通過現場試驗在待測混凝土構件表面選擇合適的沖擊方式，觀察數據采集系統中時域圖和頻譜圖的波4.2混凝土波速獲取方式82檢查獲取的波形。如果從兩個傳感器獲取的波形都有效，則存儲用于事后分析。如果傳到的P波無法分辨，應在同一點重進行測試。數據采集系統屏幕上應在同一時間3確定表面P波平直段的時間。在時間坐標上分別讀取并記錄第一個和第二個傳感器接收的波段上電壓基準線數值開始變化點的時間數值t?和t?。計算P波到達的時間差△t=t?-t?,該時間差即為傳播時間。如果在P波到達前波形穩定(不含雜波),可使式中：C,—表面P波波速(m/s);精確至1m/s;L—兩個傳感器中心點間距(mm);一般情況L=300mm;5通過表面P波波速計算單面P波在混凝土中傳播速度：9實際情況調整);對于梁和柱應根據厚度和寬度的比4.2.2單面反射P波法應符合下列規1單面反射P波法，按照圖4.2.2在被測混凝土表面應按下列HP波在混凝土中傳播速度C為：3用沖擊鉆在測試點位鉆孔，測量孔的深4調整采集系統的波速直至使所顯示頻域圖波形中主頻率峰值所對應的厚度值落在實測構件厚度值±3%范圍內；5在構件的其它部位另選取不少于5個點按上述第2～4條求上述點位測得每個波速值與平均值的相對誤差不超過5%,最終以平均值作為該構件檢測時的表觀波速，如測試的相對誤差大于5%說明該構件混凝土均勻性較差，應以原位波速作為厚度的計算標準。4.3混凝土的內部缺陷和厚度檢測4.3.1當需要確定混凝土構件的缺陷深度位置和厚度時，應按照4.2要求測定P波在混凝土中的傳播波速。4.3.2檢測前應確定檢測點的位置或需掃描測區的范圍。4.3.3現場檢測時，傳感器應與混凝土測點表面密貼，沖擊裝置沖擊混凝土表面，沖擊點位置與傳感器的間距宜小于所測構件設計厚度的0.1~0.4倍間，如圖4.3.3所示。P波沖擊點，4.3.4檢測過程應檢查時域圖及相應的振幅，對波形是否正確、振幅是否超限進行核查，同時詳細記錄測試區位的結構特征。4.3.5檢測時若信號品質不良，應檢查傳感器與測試面是否接觸良好、沖擊位置是否平整、檢查調整完畢后再次進行測試，直到獲取有效波形及測試結果。4.3.6根據第4.2條確定的混凝土波速數值和系統計算測的主頻計算出結構厚度H。算值(Hz);H——檢測部位混凝土構件設計厚度(m);以上厚度計算僅適用于混凝土密實(內部無明顯缺陷),其頻譜圖中只有單峰形態且與該測點與其附近3測點以上的測試結果的標準差不超過5%,可判斷其測試結果為有效測試厚度值，若偏4.3.7對于混凝土構件內部缺陷檢測可根據頻譜圖的特征進行1頻譜圖中只有單峰形態且主頻峰數值距離圖顯示局部厚度值變化明顯；振幅譜中頻率峰呈不對稱雙峰系統具備厚度-距離圖分析功能的可顯示厚度值隨測試的距離有2若實測波形信號復雜，波動衰減極其緩慢，無法對其進行C——按照第第4.2條確定的P在混凝土中的傳播速度(m/s),精確至1m/s;f——振幅譜中缺陷對應的頻率值(Hz),精確至0.1Hz。4.3.8對有效波段的頻譜圖進行分析，從頻譜圖中找出主頻峰與計算主頻率峰估算值進行比較，對于主頻峰之外的頻率峰應結合位置、地質等情況綜合分析判斷確定缺陷位置，另外在波速獲取時應注意混凝土含水及鋼筋等的影響，應選擇狀態相同或者相似的結構進行波速測定。5.0.1檢測報告應結論明確、用詞規范、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。5.0.2檢測報告宜包括下列主要內容：1委托單位名稱；2建筑工程概況，包括工程名稱、結構類型、規模、施工日期及現狀等；3設計單位、施工單位及監理單位名稱；5檢測項目、檢測方法及依據的標準；7委托檢測數量和部位，實際檢測數量及部位；9記錄數據采集系統使用的參數；10檢測項目的檢測數據和匯總結果；檢測結果、檢測結論。1為便于在執行本規程條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：2條文中指明應按其他有關標準執行的，寫法為：“應符合……引用標準名錄3《混凝土中鋼筋檢測技術規程》JGJ/T152 21 233.1技術要求 233.2校準 3.3保養 4.1一般規定 25 4.3混凝土的厚度和內部缺陷檢測 271.0.1沖擊回波法檢測系從20世紀80年代中期在美國發展起來的無損檢測技術，目前我省在檢測混凝土結構內部缺陷較多使用超聲法，但該方法檢測時需兩個相對測試面，對于檢測諸如路面、更低頻的聲波，這使得沖擊回波方法避免了超聲波測試中遇到的高信號衰減和過多雜波干擾問題。沖擊回波屬于應力波，對直徑較細的鋼筋較不敏感，可以穿透鋼筋密集區，可非常方便的用于測試隧道二襯的厚度及內部缺陷。為規范使用沖擊回波法檢測混凝土厚度和內部缺陷的方法，提高該方法在我省的檢測精度，提高我省建筑工程質量檢測技術水平制定本規程。1.0.2本條所指的混凝土是干密度為(2000～2800)、采用普通成型工藝生產制造的硅酸鹽混凝土，其強度范圍為不小于15MPa?；炷涟搴突鶎樱蛘呤腔炷涟搴涂諝獾慕缑媛曌杩褂凶銐蛎黠@的差別，能夠產生可測的反射波。如果上述條件不能滿足，那么獲得的波形振幅就比較小，在頻域厚度曲線上的振幅譜將不會包含主峰值。如果混凝土板和基層接觸面比較粗糙，振幅譜峰值曲線將比較平緩，而如果接觸面平滑，則振幅譜峰值曲線將比較尖銳。當缺陷橫截面尺寸≥1/4結構厚度時，沖擊回波方法可以測出有缺陷的存在；當缺陷橫截面尺寸≥1/3結構厚度時，沖擊回波方法可以準確測出缺陷的深度。1.0.3沖擊回波法是利用在混凝土與其它界面存在明顯聲阻抗物的板狀結構，例如瀝青混凝土橋面或硅酸鹽水泥混凝土橋面。因為本測量方法是基于如下假設，即P波在混凝土板內的傳播速度相同。該檢測方法不受車輛噪音的影響，3.1技術要求裝置多為球狀沖擊頭，通常由一系列直徑為6mm～50mm鋼珠組移?；炷帘砻婧蛪弘娫奈⑿〗佑|區，數據采集系統用來獲取、記錄、處理傳感器輸出結果的硬件和軟件。其采樣頻率為統噪聲越低有助于提高系統動態范圍，提高信噪比有助于測試精度的提高，一般情況現場檢測環境多樣且甘肅地區冬季氣溫均較3.2.1～3.2.2對沖擊回波檢測系統進行校準是為保證其在標準3.2.3檢測機構制作一定強度等級的鋼筋混凝土預制板塊且預埋缺陷作為校準沖擊回波系統標準塊，在進行現場檢測前后驗證儀器顯示的主頻和頻譜圖在現場檢測前后是否一致，以確保儀器面灰塵以保護掃描頭的電子元器件和傳感器免受磨損，一般可規定一季度定期對整臺儀器全部清潔保養一次。長時間不用時要把4.1一般規定能的全面了解有關原始記錄和資料，為正確選擇檢測方案和檢測構件厚度和內部缺陷打下基礎。對于構件厚度不小于50mm主要是考慮沖擊回波檢測儀其沖擊器與傳感器的間距不宜小于所設厚4.1.3構件的鋼筋直徑大小、鋼筋直徑與保護層厚度的比值對于測參數；檢測時測點或測區邊緣距離構件邊緣的距離應大于0.3H,否則構件邊角的邊界效應會對構件的缺陷造成誤判，因此，在檢測時為避開構件邊界效應影響，當構件可換其它檢測面檢測，僅有一個檢測面時則需考慮采用其它檢測4.1.4混凝土構件內部缺陷一般都是獨立的事件，不具備批量檢存在缺陷的構件數量較多、區域范圍較大時4.1.5沖擊回波檢測時構件測試面的粗糙和疏松會對傳感器與4.1.6解釋同4.1.3,在構件上標明測點或測區主要是保證檢測的準確性和再現性。4.1.7測定混凝土P波時，沖擊試驗時測試面上的溝槽和裂縫要與通過傳感器和沖擊器的直線平行，以免影響波速的測定。而檢測混凝土缺陷位置和深度時，垂直溝槽和缺陷方向采集的數據圖像比平行溝槽和缺陷的圖像會更加清晰些，缺陷位置和大小的分辨率也更高。4.1.8設定數據采集系統的參數，采樣周期包括產生一系列的記錄點和采樣間隔時間。通過快速傅立葉轉換，采樣周期的倒數即為振幅譜中的間隔頻率。采樣間隔頻率越小，測出的厚度越精確。4.1.9參照4.1.3。4.2混凝土波速獲取方式4.2.1表面P波法測試混凝土波速時，兩個傳感器的距離和沖擊器與第一個傳感器的距離過大或過小都會對檢測結果的精確性產生影響，通過參考附圖如可確定兩個傳感器間傳播時間差。電電壓時間：微秒(μs)圖4-1表面波法測試示意公式中構件橫截面形狀系數k的取值，與測試結構特征激振頻率等存在關系獲取波速值時建議現場進行校驗后再確定具體取4.2.2單面反射P波法單面反射P波法，按照圖4-2(左測試波形圖，右頻譜圖)在被測混凝土表面應按下列步驟進行混凝土波速測定。測試該方式獲取的混凝土波速參與厚和缺陷深度位置時較為合理，一般主要建議這樣的方式進行確定波速，同時在標定的過程中應注意系統參數設置、結構邊界條件、混凝土表面狀況、厚度范圍、以