ICS  91.080.40 P 25 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 2991—2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程 Technical specification for inspection of concrete defects by the Impact-Echo Method 文稿版次选择 2017 - 11 - 15 发布 安徽省质量技术监督局 2017 - 12 - 15 实施 发 布 DB34/T 2991—2017 前    言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽省水利厅提出并归口。 本标准起草单位：安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院、滁州市建设工程质量监督站、 淮河流域水工程质量检测中心、安徽省建筑工程质量监督检测站。 本标准主要起草人：罗居刚、崔德密、邰洪生、杨智、黄德和、孔楠楠、吕列民、徐善杰、张今阳、 张青松、陈勇。 I DB34/T 2991—2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程 1 范围 本标准规定了冲击回波法检测混凝土缺陷的检测程序和检测判定方法。 本标准适用于冲击回波法对混凝土厚度、缺陷的检测与判定，测试范围为 200～1500 mm。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 JGJ/T 152 混凝土中钢筋检测技术规程 JGJ/T 384 钻芯法检测混凝土强度技术规程 JJF 1059.1 测量不确定度评定与表示 3 术语和定义 GB 50204、JGJ/T 152、JJF 1059.1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 冲击回波法 Impact-Echo method 通过激振混凝土表面产生应力波，包括 P 波、R 波、S 波，应力波在混凝土表面及内部呈球面传 播，遇到边界时反射产生冲击回波，通过传感器接收冲击回波信号，分析冲击回波波形，换算 p 波波 速，从频谱曲线中提取主频参数，换算混凝土厚度，并进行统计分析判定混凝土缺陷。 3.2 P波 Primary wave 质量的振动位移方向平行于波的传播方向，波传播时会产生拉应力或压应力。 3.3 测区 test area 按检测方法的要求,在一个结构或构件上随机布置的一个或者若干个检测区域。 3.4 测点 test point 按检测方法要求，在测区内随机布置的一个或若干个测试点。 1 DB34/T 2991—2017 3.5 傅里叶变换 Fourier transform 在时域曲线截取包含有效信息的波形段，展开频域获取频谱曲线的过程。 3.6 主频 main frequency 在频谱曲线里冲击回波各频率成份的幅度分布中，幅度最大的频率值。 3.7 裂缝深度 crack depth 裂缝尖端到表面的垂直距离。 4 符号 GB 50204、JGJ/T 152、JJF 1059.1 界定的以及下列符号适用于本文件。 T —— —— —— —— —— —— —— —— 形状系数； 厚度测试值均值； 具有 95％保证率的厚度判定区间； 单点测试的换算厚度值； 频谱曲线主频； 裂缝深度； 接收装置间距； 测试方向的厚度值； t1 —— 接收传感器 1 接收到回波波形的时间，通过游标从波形图判读； t2 —— 接收传感器 2 接收到回波波形的时间，通过游标从波形图判读； Vp —— P 波波速。 b D D0 Di f h L 5 基本规定 5.1 5.1.1 2 检测程序及工作内容 现场检测工作的程序，宜按图 1 进行。 DB34/T 2991—2017 接受任务 调查 编制检测方案 现场检测 补充检测 计算、分析、判定 异常 检测报告 图1 检测程序 5.1.2 调查阶段宜包括下列工作内容： a) 收集被检测工程的设计图纸、施工资料。 b) 调查工程的结构形式、环境条件、使用情况及其存在的问题。 c) 进一步明确检测原因和委托方的具体要求。 5.1.3 检测工作应遵守行业安全作业的有关规定。 5.2 测区和测点 5.2.1 测区布置应具有代表性，对于一般构件，测区数不宜少于 6 个。当受检构件某一方向尺寸不大 于 5 m 且另一方向尺寸不大于 0.5 m，每个构件的测区数量可适当减少，但不应少于 3 个。 5.2.2 每一测区测点布置应避开表面缺陷部位，宜按等间距方式布置，一般不少于 10 个测点，不应少 于 6 个测点。 6 仪器设备 6.1 技术要求 3 DB34/T 2991—2017 6.1.1 冲击回波仪必须具有产品合格证，并应在明显位置上具有下列标志：名称、型号、制造厂名（或 商标）、出厂编号、出厂日期等。 6.1.2 冲击回波仪数据采集装置应能采集到 500 Hz～100 kHz 频率段的应力波。 6.1.3 冲击回波仪接收装置应配置不同尺寸的弹击锤，宜为 4～25 mm 直径的钢质小球。 6.1.4 冲击回波仪应符合国家现行有关标准的要求，并在校准有效期限内使用。 6.2 校准及保养 6.2.1 6.2.2 7 冲击回波仪校准有效期为一年。 冲击回波仪宜按照附录 A 进行校准及保养。 检测技术 7.1 一般规定 7.1.1 冲击回波法检测混凝土内部缺陷时，宜具有下列资料： a) 工程名称、设计单位、施工单位； b) 构件名称、数量及混凝土类型、强度等级； c) 施工模板，混凝土浇筑、养护情况及浇筑日期等； d) 设计、施工图纸和施工记录； e) 检测原因。 7.1.2 检测面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清 除疏松层和杂物，不应有残留的粉末或碎屑，检测面的选取应避开金属埋件、预留孔洞等部位。 7.1.3 冲击回波检测结构或构件缺陷时，接收传感器应置于测点上，弹击锤冲击点距测点宜为 150±10 mm。 7.1.4 冲击回波频谱分析时，滤波上限应不小于 2 倍的主频频率，下限宜大于 1000 Hz。 7.1.5 冲击回波测试时，接收装置距构件边缘的距离应不小于 200 mm，尽量避免边界效应的影响。 7.2 冲击回波测试 7.2.1 冲击回波检测结构或构件缺陷时，应首先进行 P 波波速测试；P 波波速测试可选用以下方法： a) 方法一：P 波波速测试时应将两个接收传感器置于结构或构件表面，并在两传感器连线的外侧 激发应力波，具体参数如图 2。 图中： 1— 接收传感器； 4 DB34/T 2991—2017 2— 数据采集和分析系统； 3— 冲击源。 图2 冲击回波法测试结构或构件 P 波波速 冲击回波法测试 P 波波速值应采用公式（1）计算： VP  L ......................................... (1) t 式中： L ——为两个接收传感器间的直线距离； t ——为两个接收装置所接收到信号的时间差； P 波波速测试不应少于 3 次，取多次测试的平均值作为待测构件的 P 波波速值，且测试的极差值 不大于平均值的 5％，否则，应重新测试 P 波波速。 b) 方法二：待测区域放置一个接收传感器，预设一个 P 波波速值 VP1，宜为 3300～4000 m/s，测 试时读取频域曲线主频 f；采用原位钻芯的方法确定待测区域的实际厚度值 T，采用公式（2） 计算 P 波波速值： V p  2Tf / b ....................................... (2) 式中： b —— 为形状系数，对于板、墙，可取 0.96，对梁和柱可取 0.90。 7.2.2 冲击回波测试过程中，当数据采集系统所接收的信号较弱时，应更换较大尺寸的弹击锤。 7.2.3 数据采集结束时应保存有效波形，截取包含有效信息的波形段进行傅里叶变换获得频谱曲线， 所截取的波形段至少应包含一个 P 波回波的峰值信号，频谱曲线主频自动判读并记录。 7.3 冲击回波数据处理 7.3.1 测点换算厚度 Di 应采用公式（3）计算： bV Di  P ........................................ (3) 2f 7.3.2 冲击回波厚度判定区间采用公式（4）表达： D0   D  kuc ( Di ), D  kuc ( Di )  ................................ (4) 式中： k —— 为包含因子，取 k=2，对应的置信概率 p 为 95％。其中 D0 计算应按附录B 进行。 8 混凝土厚度判定 混凝土厚度判定方法： a) 若 T  D0 ，且扩展合成不确定度 b) 若 kuc ( D) 不大于 0.1 D ，应判定为构件厚度符合设计要求； T  D0 ，且扩展合成不确定度 kuc ( D) 不大于 0.1 D ，宜将 D0 作为混凝土构件厚度的推定 区间； 5 DB34/T 2991—2017 c) 9 若扩展合成不确定度 kuc ( D) 大于 0.1 D ，则应对该区域按第 9 章进行内部缺陷分析与判定。 混凝土缺陷判定 9.1 混凝土孔洞、缝隙、夹层的判定 9.1.1 已知构件厚度为 T，则： a) 若 Di  1.25T ，可判定该测点存在蜂窝或空洞的异常点； 若 c) 若 Di  0.75T ，可判定该测点存在尺寸较大的空洞、垂直于测试方向较大横截面尺寸的缝隙或 9.1.2 9.2 Di   0.75T ,1.25T  b) ，可判定测点正常； 夹层的异常点。 未知构件厚度 T 时，宜按 JGJ/T 384 采用钻芯法检测构件厚度。 裂缝深度的判定 裂缝深度的测试应同时使用两个接收传感器，分置于裂缝两侧，如图3。 图3 混凝土裂缝深度测试示意图 图3 中，冲击回波波形图标有 1 和 2 的波形分别是传感器 1 和 2 传出的信号。 当 P 波和压缩波直接传到传感器 1 时，引起表面产生向上位移起点的时间为 t1 ；最初到达传感 器 2 的衍射波，引起表面产生向下位移起点的时间为 t 2 。 采集 t1 和 t 2 之间消耗的时间 t 、P 波的速度 Vp 、及 H 1 、 H 2 和 H 3 ，采用公式（5）计算 裂缝深度 h：  (V t ) 2  ( H1  H 3 ) 2  H 22  2 h  P   (