DB62／T 3168-2019  冲击回波法检测混凝土厚度和缺陷技术规程

取出或给电池定期充电

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； 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。 4.1.2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《通用硅酸盐水泥》GB XX 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》JGJ52的规定； 3龄期不应少于14d；1 抗压强度标准值不小于15.0MPa（即C15）； 5X结构或构件厚度应不小于50mm，不宜大于800mm 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

4.1.4对怀疑存在内部缺陷的构件或区域宜进行全数检

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检测时城市道路标准规范范本，检测部位混凝土表面应清洁、平整,必要时可采取 4.1.6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 0.3H。 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。 4.1.8调试数据采集系统，确保采集系统参数（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。< 4.1.9检测束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混凝士波速获取方式

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。 410检 出用发件

4.1.9检测中出现可疑结果时应及充分了解结构形式、边界条件

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P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线上且与第一个相传感器的距离 为(150 ± 10)mm;

图4.2.1表面P波测试混凝土波速示意

K一构件横截面形状系数，对板/墙一般取0.96（可根据

4.2.2单面反射P波法应符合下列

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，

1单面反射P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；

.2.2单面反射P波测试混凝土波速示意

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P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0.1~0.4倍间，如图4.3.3所示。

中击回波测试系统检测混凝土厚度和缺

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。 4.8.5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H。

式中：f一检测部位混凝土构件设计厚度对应主频率峰估

H一一检测部位混凝土构件设计厚度(m）； Cpp一一按照第4.2条确定的混凝土中的传播速度（m/s）。 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，

f一一振幅谱中缺陷对应的频率值（Hz），精确至0.1Hz。 4.3.8对有效波段的频谱图进行分析,从频谱图中找出主频峰与

4.3.8对有效波段的频谱图进行分析，从频谱图中找出主频峰与

计算主频率峰估算值进行比较，对于主频峰之外的频率峰应结合 签测结构构件形状、钢筋直径、保护层厚度、管线布设情况、预理件 立置、地质等情况综合分析判断确定缺陷位置，另外在波速获取时 应注意混凝土含水及钢筋等的影响，应选择状态相同或者相似的 结构进行波速测定

5.0.1检测报告应结论明确、用词规范、文字简练，对于容易混淆 的术语和概念应以文字解释或图例、图像说明。 5.0.2检测报告宜包括下列主要内容： 1委托单位名称； 2建筑工程概况,包括工程名称、结构类型 、规模、施工日期 及现状等； KX 设计单位、施工单位及监理单位名称； 4 检测原因、检测目的,以往检测情况概述 5 检测项目、检测方法及依据的标准； 6 仪器设备名称,型号、准标定日期； 7 委托检测数量和部位,实际检测数量及部位； 8 检测日期,报告完成自期，） 9 记录数据采集系统使用的参数； 检测项自的检测数据和汇总结果；检测结果、检测结论。 0

1.0.1冲击回波法检测系从20世纪80年代中期在美国发展起来 的无损检测技术，目前我省在检测混凝土结构内部缺陷较多使用 超声法，但该方法检测时需两个相对测试面，对于检测诸如路面 墙体、底板、混凝土挡土墙、隧道衬砌，冲击回波方法使用比超声波 更低频的声波，这使得冲击回波方法避免了超声波测试中遇到的 高信号衰减和过多杂波干扰问题。冲击回波属于应力波，对直径 较细的钢筋较不敏感，可以穿透钢筋密集区，可非常方便的用于测 试隧道二衬的厚度及内部缺陷。为规范使用冲击回波法检测混凝 土厚度和内部缺陷的方法，提高该方法在我省的检测精度，提高我 省建筑工程质量检测技术水平制定本规程。 1.0.2本条所指的混凝土是于密度为(2000～2800)、采用普通成 型工艺生产制造的硅酸盐混凝土,其强度范围为不小于15MPa。 混凝土板和基层,或者是混凝土板和空气的界面声阻抗有足够明 显的差别，能够产生可测的反射波。如果上述条件不能满足，那么 获得的波形振幅就比较小，在频域厚度曲线上的振幅谱将不会包 含主峰值。如果混凝土板和基层接触面比较粗糙，振幅谱峰值曲 线将比较平缓，而如果接触面平滑，则振幅谱峰值曲线将比较尖 锐。当缺陷横截面尺寸≥1/4结构厚度时，冲击回波方法可以测出 有缺陷的存在；当缺陷横截面尺寸≥1/3结构厚度时，冲击回波方 法可以准确测出缺陷的深度。

1.0.3冲击回波法是利用在混凝土与其它界面存在日

检测混凝土厚度与内部缺陷的方法，该测量方法不适用于有覆盖 物的板状结构，例如沥青混凝土桥面或硅酸盐水泥混凝土桥面。 因为本测量方法是基于如下假设，即P波在混凝土板内的传播速 度相同。该检测方法不受车辆噪音的影响，也不受车辆正常通过 时所产生的低频振动的影响。但不适用于高振幅电噪音情况。 1.0.4按本规程进行厚度和缺陷检测时，还应遵守现行的安全技 术和劳动保护等有关规定

3.1.1该检测系统由冲击器和2个接收传感器、电缆线、检测分析 仪等组成。 3.1.2为保证产品质量，相关设备应由厂家明确生产信息其为其 产品出具相应的合格证明。 3.1.3~3.1.4冲击回波系统有冲击装置接收传感器、检测分析 仪、分析软件和电缆接头组成，普通型逐点式冲击回波系统的冲击 装置多为球状冲击头,通常由一系列直径为6mm~50mm钢珠组 成，检测机构也可根据检测部位厚薄自己选择冲击方式。 接收传感器为接收表面正向位移的宽频传感器，必须有足够 灵敏，能够探测到冲击产生的波动信号沿表面传播引起的微小位 移。混凝土表面和压电元件的微小接触区，数据采集系统用来获 取、记录、处理传感器输出结果的硬件和软件。其采样频率为 2000kHz以上,才能采集的信号越光滑，分析精度就越高;同时，系 统噪声越低有助于提高系统动态范围,提高信噪比有助于测试精 度的提高，一般情况现场检测环境多样且甘肃地区冬季气温均较 低为了提高设备适用范围对使用环境温度做了要求，

3.2.1~3.2.2对冲击回波检测系统进行校准是为保证其在标准 伏态下进行检测，仪器的标准状态是统一仪器性能的基础，是冲击 可波检测的关键所在，只有使冲击回波系统处于标准状态，才能保 证检测结果的可靠性，一般情况下仪器校准周期为1年。

3.2.3检测机构制作一定强度等级的钢筋混凝土预制板块且预 埋缺陷作为校准冲击回波系统标准块，在进行现场检测前后验证 仪器显示的主频和频谱图在现场检测前后是否一致，以确保仪器 的稳定性和可靠性。 3.3 保养 3.3.1~3.3.3冲击回波检测系统使用完毕后，且常应及时清理表 面灰尘以保护扫描头的电子元器件和传感器免受磨损，一般可规 定一季度定期对整台仪器全部清洁保养一次。长时间不用时要把 电池取出，避免电池液体对仪器的腐蚀。

4.1.1～4.1.2现场工程检测之前，应进行必要的资料准备，尽可 能的全面了解有关原始记录和资料，为正确选择检测方案和检测 构件厚度和内部缺陷打下基础。对于构件厚度不小于50mm主要 是考虑冲击回波检测仪其冲击器与传感器的间距不宜小于所设厚 度的0.4倍缘故所决定，其中对最大厚度做要求则是对于信号衰减 明显导致无法有效获取有效反射信号的考虑

4.1.3构件的钢筋直径

冲击回波试验结果的影响是当比值增天时振幅谱中钢筋位置的反 射的频率峰明显,所以在检测前应先了解构件情况来设定仪器检 测参数；检测时测点或测区边缘距离构件边缘的距离应大于 0.3H,否则构件边角的边界效应会对构件的缺陷造成误判，因此， 在检测时为避开构件边界效应影响,当构件有不止一个检测面时 可换其它检测面检测，仅有一个检测面时则需考虑采用其它检测 分法检测配合检测判定,所以检测前有必要了解以免误判。因此 采用冲击回波检测前根据构件的特点编写检测方案是必要的。 4.1.4混凝土构件内部缺陷一般都是独立的事件，不具备批量检 测条件，宜对怀疑存在缺陷的构件或区域进行全数检测。当怀疑 存在缺陷的构件数量较多、区域范围较大时或受检测条件限制不 能进行全数检测时，可根据约定抽样原则进行检测。

4.1.5冲击回波检测时构件测试面的粗糙和疏松会对传感器

测试面的接触紧密程度造成影响,影响波形接收和形成杂

4.1.6解释同4.1.3，在构件上标明测点或测区主要是保证检测的 准确性和再现性。 4.1.7测定混凝土P波时，冲击试验时测试面上的沟槽和裂缝要 与通过传感器和冲击器的直线平行测绘标准，以免影响波速的测定。而检 测混凝土缺陷位置和深度时，垂直沟槽和缺陷方向采集的数据图 像比平行沟槽和缺陷的图像会更加清晰些，缺陷位置和大小的分 辨率也更高。 4.1.8设定数据采集系统的参数,采样周期包括产生一系列的记 录点和采样间隔时间。通过快速傅立叶转换,采样周期的倒数即 为振幅谱中的间隔频率。采样间隔频率越小,测出的厚度越精确， 4.1.9参照4.13.

4.2混凝波速获取方式

4.2.1表面P波法测试混凝±波速时,两个传感器的距离和冲击 器与第一个传感器的距离过大或过小都会对检测结果的精确性产 生影响,通过参考附图如可确定两个传感器间传播时间差。

公式中构件横截面形状系数k的取值，与测试结构特征激振

频率等存在关系获取波速值时建议现场进行校验后再确定具体取 值。

4.2.2单面反射P波法

4.3.7～4.3.8计算出设计厚度所对应的主频率峰估算值是判定 构件是否有缺陷的参照值，但还需结合结构构件形状、钢筋直径 保护层厚度、管线布设情况、预理件位置、地质等影响因素综合分 析判断房屋建筑标准规范范本，确定出构件厚度和内部缺陷位置