CECS21-2000 超声法检测混凝土缺陷技术规程.pdf

  • CECS21-2000 超声法检测混凝土缺陷技术规程.pdf为pdf格式
  • 文件大小:0.4 M
  • 下载速度:极速
  • 文件评级
  • 更新时间:2021-06-22
  • 发 布 人: 随波逐流666
  • 文档部分内容预览:
  • 式中 I,、——第 n 点和第1点的测距(mm); t、t——第n点和第1点读取的声时值(us); b一回归系数。

    的两侧,1"取100、150、200mm、.…...分别读取声时值,同时观察首波相位的变化。 5.2.2平测法检测,裂缝深度应按下式计算:

    式中l一一不跨缝平测时第i点的超声波实际传播距离(mm); hai——第i点计算的裂缝深度值(mm); ——第i点跨缝平测的声时值(us); mme一一各测点计算裂缝深度的平均值(mm); "测点数。

    市政工艺、技术5.2.3裂缝深度的确定方法如下:

    3.1当结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面时,可采用双面穿透斜测法 。测点布置如图5.3.1所示,将T、R换能器分别置于两测试表面对应测点I、2、3.. 为位置,读取相应声时值ti、波幅值A:及主频率fi

    (a)平面图 (b)立面图 图5.3.1 斜测裂缝测点布置示意图 裂缝深度判定:当T、R换能器的连线通过裂缝,根据波幅、声时和主频的突变 定裂缝深度以及是否在所处断面内贯通。

    5.4.1钻孔对测法适用于大体积混凝土,预计汀

    5.4.2被检测混凝土应充许在裂缝两侧钻测试孔。 5.4.3所钻测试孔应满足下列要求: 1 孔径应比所用换能器直径大5~10mm; 2孔深应不小于比裂缝预计深度深700mm。经测试如浅于裂缝深度则应加深钻孔 3 对应的两个测试孔(A、B),必须始终位于裂缝两侧,其轴线应保持平行; 4 两个对应测试孔的间距宜为2000mm,同一检测对象各对测孔间距应保持相同; 5孔中粉未碎屑应清理干净; 6如图5.4.3(a)所示,宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的孔(C),通过B、 C两孔测试无裂缝混凝土的声学参数。 5.4.4裂缝深度检测应选用频率为20~60kHz的径向振动式换能器。 5.4.5测试前应先向测试孔中注满清水,然后将T、R换能器分别置于裂缝两侧的对应 孔中,以相同高程等间距(100~400mm)从上到下同步移动,逐点读取声时、波幅和换能 器所处的深度,如图5.4.3(b)所示。 5.4.6以换能器所处深度(h)与对应的波幅值(A)绘制h一A座标图(如图5.4.6所示)。 随换能器位置的下移,波幅逐渐增大,当换能器下移至某一位置后,波幅达到最大并基 本稳定,该位置所对应的深度便是裂缝深度值hco

    图5.4.3钻孔测裂缝深度示意图

    图5.4.6h—A坐标图

    6.1.1本章适用于超声法检测混凝土内部不密实区、空洞的位置和范围。

    1.1本章适用于超声法检测混凝土内部不密实区、空洞的位置和范围。 1.2检测不密实区和空洞时构件的被测部位应满足下列要求: 1被测部位应具有一对(或两对)相互平行的测试面; 2测试范围除应大于有怀疑的区域外,还应有同条件的正常混凝土进行对比, 比测点数不应少于20。

    6.3数据处理及判断 .3.1测位混凝土声学参数的平均值(m)和标准差(sx)应按下式计算:

    式中X;一第i点的声学参数测量值;

    6.3.2异常数据可按下列方法判别

    1将测位各测点的波幅、声速或主频值由大至小按顺序分别排列,即X≥X2≥≥ X.≥Xn+1..*.,将排在后面明显小的数据视为可疑,再将这些可疑数据中最大的一个(假 定X.)连同其前面的数据按本规程第6.3.1条计算出m及Sx值,并按下式计算异常情况 的判断值(x。):

    式中2、,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)取元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。

    表 6.3.2 统计数的个数 n 与对应的 2、2.、 2. 值

    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: 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

    7混凝土结合面质量检测

    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。 7.1.2检测混凝土结合面时,被测部位及测点的确定应满足下列要求: 1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测试方法 7.2.1混凝土结合面质量检测可采用对测法和斜测法,如图7.2.2所示。布置测点时 立注意下列几点: 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R2(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。

    好的测点分别测出各点的声时、波幅和主:

    图7.2.2混凝土结合面质量检测示意图

    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。 7.3.3当通过结合面的某些测点的数据被判为异常,并查明无其他因素影响时,可判 定混凝土结合面在该部位结合不良。

    8.1.1本章适用于因冻害、高温或化学腐蚀等引起的混凝土表面损伤层厚度的检测。 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。

    8.2.1表面损伤层检测宜选用频率较低的厚度振动式换能器。

    8.2.1表面损伤层检测宜选用 低厚度振动工乳换能器 8.2.2测试时T换能器应耦合好并保持不动然后将R换能器依次锅台在间距为30mm

    测量每次 T、R换能器内边缘之间的距离I I、12、1 3.….…。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。

    图8.2.2检测损伤层厚度示意图 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。

    8.3.1求损伤和未损伤混凝士的回归直线

    8.3.2损伤层厚度应按下式计算

    8.3.2损伤层厚度应按下式计算

    式中h损伤层厚度(mm)

    图8.3.1损伤层检测”时一距”图

    9灌注桩混凝土缺陷检测

    9.2.1根据桩径大小预埋超声检测管(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9.21声测管埋设示意图

    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声测管的埋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Im间距设一固定点,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

    9.3.1了解有关技术资料及施工情况。 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。

    9.4.1现场检测步骤

    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T、R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、斜测、交叉斜测及扇形扫测等方法,确定缺陷 的位置和范围。

    9.4.3当同一桩中埋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 对所有别面进行检测。

    对所有别面进行检测。

    桩身混凝土的声时(t.)、声速(v.)分别按下列公式计算

    f; =1000/Tbi (kHz)

    式中T,测点 i 的首波周期( Ls)。

    9.5.2桩身混凝士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(h)曲线相邻测点的斜率K和相邻两点声时差值△t 的乘积Z,绘制Z一h曲线,根据Z一h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。

    (9.5.5—3) (9.5.5—4)

    式中v;一一第i点混凝王声速值(km/s); l,一第i点测距值(mm); ti一第i点的混凝土声时值(us); n一测点数。 9.5.6缺陷的性质应根据各声学参数的变化情况及缺陷的位置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

    一测点数。 9.5.6缺陷的性质应根据各声学参数的变化情况及缺陷的位置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

    10钢管混凝土缺陷检测

    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。 10.1.3所用钢管的外表面应光洁,无严重锈蚀。 10.2检测方法 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所示。

    (a)平面图 (b)立面图 图10.2.1钢管混凝土检测示意图

    10.2.2应选择钢管与混凝土胶结良好的部位布置测点。 10.2.3布置测点时,可先测量钢管实际周长,再将圆周等分,在钢管测试部位画出若 干根母线和等间距的环向线,线间距宜为150~300mm。 10.2.4检测时可先作径向对测,在钢管混凝土每一环线上保持T、R换能器连线通过 圆心,沿环向测试,逐点读取声时、波幅和主频。 10.2.5对于直径较大的钢管混凝土,也可采用预埋声测管的方法检测,按本规程第9 章的规定执行。

    10.3数据处理与判断

    10.3.1同一测距的声时、波幅和频率的统计计算及异常值判别应按本规程第6.3.1和 6.3.2条规定进行。 10.3.2当同一测位的测试数据离散性较大或数据较少时,可将怀疑部位的声速,波幅、 主频与相同直径钢管混凝土的质量正常部位的声学参数相比较,综合分析判断所测部位 的内部质量。

    附录A测量空气声速进行声时计量校验

    A.0.1 测试步骤

    取常用的厚度振动式换能器一对,接于超声仪器上,将两个换能器的辐射面相互对 准,以间距为50、100、150、200mm......依次放置在空气中,在保持首波幅度一致的条 件下,读取各间距所对应的声时值ti、t2、t.....tn。同时测量空气的温度Tk(读至O.5 C)。 测量时应注意下列事项: 1两换能器间距的测量误差应不大于±0.5%。 2换能器宜悬空相对放置(如图A.0.1所示)。若置于地板或桌面时,应在换能器 下面垫以海绵或泡沫塑料并保持两个换能器的轴线重合及辐射面相互平行; 3测点数应不少于10个。

    图A.0.1换能器悬挂装置示意图

    坐标图中直线AB的斜率”△I/△t”或回归直线方程的回归系数”b”即为空气声 实测值v(精确至0.1m/s)。

    空气声速的标准值应按下式计算:

    式中v一空气声速的标准值(m/s)

    图A.0.2测空气声速的”时一距”图

    v= 331.4 ./1+0.00367.T

    T一空气的温度(℃)

    A.0.4空气声速实测值v与空气声速标准值v之间的相对误差e.应按下式计算

    通过(A.0.4)式计算的相对误差er应不大于±0.5%,否则仪器计时系统不正常。

    地下室标准规范范本附录 B径向振动式换能器声时初读数(t)的测量

    将两个径向振动式换能器保持其轴线相互平行,置于清水中同一水平高度,两个 器内边缘间距先后调节在l(如200mm),l2(如100mm),分别读取相应声时值t1、t2 仪器、换能器及其高频电缆所产生的声时初读数t。应按下式计算

    当用径向振动式换能器在预理声测 用检 声时初读数应按下式计算

    式中t。—钻孔或声测管中测试的声时初读数(Ls); t。一仪器设备的声时初读数(Ls); d一一径向振动式换能器直径(mm) d,一钻的声测孔直径或预埋声测管的内径(mm); d——声测管的外径(mm) ; V——水的声速(km/s);按表B.0.1取值; V—预埋声测管所用材料的声速(km/s)。用钢管时V。=5.80,用PVC管时Vg = 2.35.

    取该二对换能器初读数之和的一半。

    付录C空洞尺寸估算方法

    图C.0.1空洞尺寸估算原理图

    Y=l/;Z=r/l。根据X、Y值,可由表C.0.1查得空洞半径r与测距I的比值Z, 再计算空洞的大致半径r。 当被测部位只有一对可供测试的表面时毕业设计,只能按空洞位于测距中心考虑,空洞尺寸 可按下式计算:

    式中r一 一空洞半径(mm); 1T、R换能器之间的距离(mm) th——缺陷处的最大声时值(us); mta—无缺陷区的平均声时值( μus)。

    ....
  • 检测标准
  • 相关专题: 混凝土  

相关下载

常用软件