超声法检测混凝土缺陷作业指导书

作业指导书批准人：颁布日期：实施日期：审核：河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第1页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日编写：目录1适用范围..................................................................................................32检测目的.................................................................................................33检测依据.................................................................................................34检测设备.................................................................................................35抽检数量..................................................................................................46检测前准备.............................................................................................47检测方法..................................................................................................58检测步骤................................................................................................139检测分析处理.......................................................................................1710检测报告..............................................................................................17河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第2页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日超声法检测混凝土缺陷一、适用范围本作业指导书适用于超声法检测混凝土的缺陷。缺陷检测系指对混凝土内部空洞和不密实区的位置和范围、裂缝深度、表面损伤层厚度、不同时间浇注的混凝土结合面质量、钢管混凝土中的缺陷进行检测。二、检测目的采用带波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度（简称声速），首波幅度（简称波幅）和接收信号主频率（简称主频）等声学参数并根据这些参数及其相对变化，判断混凝土中的缺陷情况。三、检测依据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000；《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004。四、检测设备超声波检测仪。河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第3页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日五、抽检数量依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004的3.3.13规定的样本最小容量限定值抽检。如下表：建筑结构抽样检测的最小样本容量检测批的容量检测类别和样本最小容量检测批的容量检测类别和样本最小容量ABCABC2～8223501～120032801259～152351201～32005012520016～253583201～100008020031526～50581310001～3500012531550051～905132035001～15000020050080091～15082032150001～5000003158001250151～28013325050000050012502000281～500205080----注：检测类别A适用于一般施工质量的检测，检测类别B适用于结构质量或性能的检测，检测类别C适用于结构或性能的严格检测或复检。六、检测前准备6.1收集资料了解工程概况，结构型式，成型工艺等情况，收集《施工组织设计》《施工日志》等相关工程资料。河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第4页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日6.2制定检测方案，确定设备6.2.1检测方案内容工程概况，检测方法及其依据，抽样方案，测点的布置方法，测点间距，所需的机械或人工配合，试验周期等。6.2.2检测所需仪器设备超声波检测仪、换能器、电源线、盒尺等。七、检测方法7.1裂缝深度检测7.1.1平面检测法当结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于500mm时，可采用单面平测法。平测时应在裂缝的被测部位，以不同的测距，按跨缝和不跨裂缝布置测点（布置测点时应避开钢筋的影响）进行检测，其检测步骤为：（1）不跨缝的声时测量：将T和R换能器置于裂缝附近同一侧，以两个换能器内边缘间距l′等于100、150、200、250mm……，分别读取声时值（ti），绘制“时——距”坐标图，或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程：河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第5页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日li=a+bti每测点超声波实际传播距离li=l′+|a|式中：li—第i点的超声波实际传播距离（mm）；l′—第i点的R、T换能器的内边缘间距（mm）；a—“时——距”图中l′轴的截距或回归直线方程的常数项（mm）。不跨缝平测的混凝土声速值为：V=（ln′-l1′）/（tn-t1）（km/s）（1）或V=b（km/s）（2）ln′、l1′——第n点和第1点的测距；tn、t1——第n点和第1点读取的声时值（us）b——回归系数（2）跨缝的声时测量将T、R换能器分别置于以裂缝为对称的两侧，l′取100、150、200mm……分别读取声时值ti0，同时观察首波相位的变化。（3）平测法检测，裂缝深度应按下式计算：1)/(220iiicilVtlh(3)nicihchnm1/1河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第6页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日式中：li——不跨缝平测时第i点的超声波实际传播距离（mm）；hci——第i点计算的裂缝深度值（mm）；0it——第i点跨缝平测时的声时值（us）；mhc——各测点计算裂缝深度的平均值（mm）；n——测点数；（4）裂缝深度的确定①跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻的测量值按式（3）计算hci值，取此三点hci的平均值作为该裂缝的深度值（hc）②跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按式（3）、式（4）计算hci及其平均值mhc。将各测距Li′与mhc相比较，凡测距Li′小于mhc和大于3mhc，应剔除该组数据，然后取余下hci的平均值，作为该裂缝的深度值hc。7.1.2双面斜测法⑴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检测。测点布置如下图，将T、R换能器分贝置于两测试表面对应测点1、2、3…的位置，读取相应声时值ti、波幅值Ai及主频率if。河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第7页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日123456123456平面图123456立面图1234⑵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，可以判定裂缝深度以及是否在所处断面内贯通。7.1.3钻孔对测法⑴钻孔对测法适用于大体积混凝土，预计深度在500mm以上的裂缝检测。⑵被检测混凝土应允许在裂缝两侧钻测试孔。⑶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，责应加深钻孔；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河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第8页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日间距应保持相同；⑤孔中粉末碎屑应清理干净；⑥如下图，宜在裂缝一侧多钻一个孔距相同但较浅的孔，通过B、C两孔测试无裂缝混凝土的声学参数。平面图1-1剖面图ABCc⑷裂缝深度检测应选用频率为20～60kHz的径向振动式换能器。⑸测试前应先向孔中注满清水，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。⑹以换能器所处深度（h）与对应的波幅值（A）绘制h-A坐标图。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是裂缝深度值hc。7.2不密实区和空洞检测7.2.1测试方法选择根据被测构件时间情况，选择布置换能器。河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第9页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日⑴当构件具有两对互相平行的测试面时，可采用对测法。在测试部位两对互相平行的测试面上，分别画出等间距的网格（网格间距：工业与名用建筑为100～300mm，其它大型结构物可适当放宽），并编号确定对应的测试位置。⑵当构件只有一对相互平行的测试面时，可采用对测和斜测相结合的方法。在测位两个相互平行的测试面上分别画出网格线，可在对测的基础上进行交叉斜测。⑶当测距较大时，可采用钻孔或预埋管测法。在测位预埋声测管或钻出竖向测试孔，预埋管内径或钻孔直径宜比换能器直径大5～10mm，预埋管或钻孔间距宜为2～3m，其深度可根据测试需要确定。检测时可用两个径向振动式换能器分别置于两测孔中进行测试，或用一个径向振动式与一个厚度振动式换能器，分别置于测孔中和平行于测孔的侧面进行测试。7.2.2数据处理⑴测位混凝土声学参数的平均值（xm）和标准差（xs）应按下式计算：nxmix/)1/()(22nmnxsxx式中iX-第i点的声学参数测量值；河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第10页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日n-参与统计的测点数。7.3混凝土结合面质量的检测7.3.1测点的布置hc①使各测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位。②各对T-R1和T-R2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。7.3.2按布置好的测点分别测出各测点的声时、波幅和主频道。7.3.3数据处理及判断①将同一测位各测点声速、波幅和主频道分别进行统计和测定。②当测点数无法满足统计法判断时，可将T-R2的声速、波幅等声学参数与T-R1进行比较，若T-R2的声学参数比T-R1显著低时，则该点可判断为异常测点。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，可判定混凝土结合面在该部位结合不良。7.4混凝土结合面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，构件河北博瑞建工技术有限公司作业指导书第11页共17页第A版第0次修订主题：超声法检测混凝土缺陷颁布日期：2008年06月01日的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面的测试条件。7.4.1测点布置（1）使测试范围覆盖全部结合面或有怀疑的部位；（2