DBJ/T 13-208-2015 冲击回波法检测混凝土厚度和内部缺陷技术规程

福建省工程建设地方标准
工程建设地方标准编号：DBJ/T13-208-2015
住房和城乡建设部备案号：J12912-2015
冲击回波法检测混凝土厚度和内部缺陷技术规程
Technical Specification for Testing on Thickness and Inner Flaw of Concrete by Impact Echo Method
2015年1月9日发布 2015年3月1日实施
福建省住房和城乡建设厅发布

1总则
1.0.1为规范冲击回波法检测混凝土厚度和内部缺陷方法，保证冲击回波法在我省检测混凝土结构厚度和内部缺陷结果精度和可靠性，制定本规程。
1.0.2本规程适用于福建省建设工程中强度不小于10MPa的硅酸盐混凝土结构或构件的厚度和内部缺陷的冲击回波法检测，混凝土结构或构件的检测界面声阻抗应有明显的差别，应至少具备一个形状规则的可测面；不适用于检测有覆盖物的结构，也不适用于存在机械振动和高振幅电噪音情况的检测环境。
1.0.3冲击回波法的检测人员应通过专项培训并持有相应的资格证书。
1.0.4冲击回波法检测混凝土厚度和内部缺陷，除应符合本规程外，尚应符合国家、行业和福建省现行有关标准的规定。

2术语、符号
2.1术语
2.1.1冲击回波法impact echo method
通过瞬时力学冲击产生瞬态应力波并由安置在冲击点附近的宽频传感器接收应力波信号，经过频谱分析后获得结构响应冲击的主频率，由此判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。
2.1.2混凝土内部缺陷inner flaw of concrete

破坏混凝土的连续性和完整性，并在一定程度上降低混凝土的强度和耐久性的不密实区、空洞或夹杂泥沙、杂物等。
2.1.3P波P-wave
纵向应力波，简称纵波，粒子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。
2.1.4波阻抗acoustic impedance
P波速度和介质密度的乘积，用于计算应力波在边界处反射的特性。
2.1.5冲击时间impact duration
冲击产生应力波的冲击器与测试面的接触时间，也称作接触时间。
2.1.6P波波速P-wave speedP

波在半无限固体介质中传播时的速度。
2.1.7采样频率sampling period
记录下的波形中的点数，也是采样间隔时间的倒数，可以用Hz或者采样数量/秒来表示，也称采样率。
2.1.8采样间隔时间sampling interval
波形图中任意相邻两点的时间差。
2.1.9波形waveform
传感器记录下来的一组电压随时间变化的显示信号。
2.1.10傅立叶变换Fourier transform
一种将数字波从时域转换为频域的数值计算方法。
2.1.11振幅谱amplitude spectrum
通过傅立叶变换数值法，从波形中得出的频率与对应振幅的关系图。
2.1.12测位test position
冲击回波法检测混凝土厚度或内部缺陷时的测试部位。

3检测仪器
3.1技术要求
3.1.1冲击回波法检测混凝土结构厚度和内部缺陷的仪器，可以分为逐点式冲击回波检测系统和扫描式冲击回波检测系统两类。
3.1.2冲击回波检测仪应有制造厂的产品合格证，在仪器的明显位置上应有下列标志：名称、型号、制造厂名（或商标）、出厂编号、出厂日期等。
3.1.3冲击回波检测系统应符合下列要求：
1冲击装置应配备冲击器或电磁激振器；
2接收传感器应采用加速度型传感器，工作频率带宽10Hz~100kHz,电荷灵敏度宜10PC/(ms)~20PC/(m·s);扫描式冲击回波检测系统应在滚动轮上均布接收传感元件；
3检测分析仪应采用配有单通道或多通道数据采集卡，能与瞬态冲击振源匹配工作，具有现场采集、显示、保存实测波形和检测数据的功能，具有数据传输功能；信号频率带宽10Hz~100kHz,灵敏度≤50μv,A/D采样间隔小于10μs,A/D采样位数不低于16位，采样频率精度在0.01%内，通道增益是0dB~70dB；

4分析软件应具有数字滤波、计算缺陷位置与构件厚度功能，具备时域分析、频率幅度谱分析，宜具有三维图形等分析功能；
5用于连接传感器和数据采集系统，电缆应连接紧密，电缆应具有屏蔽层以减小电噪音。
3.1.4冲击回波检测系统宜在温度为0℃~50℃范围内工作使用。
3.2校准与保养
3.2.1当遇有下列情况之一时，冲击回波检测仪应经过法定计量检定机构的校准或检测单位内部校准：
1冲击回波检测系统启用前；
2超过校准有效期；
3更换零部件和传感器；
4维修后；
5对测试值有怀疑时。
3.2.2冲击回波检测仪的校准有效期宜为1年。
3.2.3应根据仪器的特点制定核查规程确保仪器的稳定性和准确性，在检测前、后，应在已知板厚和缺陷位置的混凝土预制板上对冲击回波检测仪进行功能核查。

3.2.4冲击回波检测仪应按以下要求进行保养：
1冲击装置的冲击器和传感器应定期清洁；
2当仪器长时间不用时，应将电池取出。
3.2.5冲击回波检测仪使用完毕后应关闭检测分析仪电源，清除仪器上的污垢、灰尘，将冲击装置和传感器放入仪器箱，平放在干燥阴凉处。

4检测技术
4.1一般规定
4.1.1检测前宜取得下列有关资料：
1工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称：
2被测结构的设计图纸、施工记录、混凝土试块抗压强度试验报告等资料；
3调查被测建筑物现状、结构或构件存在的质量问题、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》GB175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;
4抗压强度不小于10.0MPa;
5结构或构件厚度不应小于50mm。
4.1.3检测前，宜依据检测目的和要求，根据设计图纸中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，制定检测方案。检测方案应征求委托方的意见，检测方案宜包括的内容有：概况、检测目的和方法、检测依据、检测部位和数量、检测工作进度计划、所需的配合工作、检测中的安全措施等。
4.1.4对怀疑存在内部缺陷的构件或区域宜进行全数检测，当不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外观缺陷严重的构件或部位。
4.1.5检测时，检测部位混凝土表面应干燥，清洁、平整，必要时可用砂轮磨平。
4.1.6若构件存在对判定混凝土内部缺陷有影响的钢筋，在冲击回波检测前应采用钢筋扫描仪按《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T152标准的要求检测钢筋的分布和保护层厚度，并在构件上标明钢筋的分布状况，在对检测部位波形分析时应考虑钢筋直径的影响。
4.1.7采用逐点式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；采用扫描式冲击回波检测系统进行检测时，构件的测区应标明扫描线的间距和扫描方向。检测构件记录应与结构设计图纸编号一致，测点或测区中的测线距构件边缘应不小于0.3H。
4.1.8如果构件测试面存在沟槽或裂缝，当采用逐点式冲击回波测试系统测定混凝土表观波速时，传感器和冲击器宜与沟槽或裂缝平行安装；当采用扫描式冲击回波测试系统测定混凝土表观波速时，扫描头移动方向宜尽量平行于沟槽或裂缝。
4.1.9采用逐点冲击回波测试系统检测时，根据传感器与混凝土表面紧贴情况可以采用耦合介质粘结：采用扫描式冲击回波测试系统检测时，扫描器应紧贴混凝土表面，移动扫描器应均匀滚动，扫描速率宜控制0.3m/s左右。
4.1.10调试数据采集系统，确保采集系统参数（采样频率、采样点数、电压范围、触发电平、延滞时间、滤波方式等)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。
4.1.11检测中出现可疑区域或测点时应及时查找原因，必要时进行复测校核或缩小测试范围且加密检测。
4.2冲击回波法测定混凝土表观波速
4.2.1采用普通型逐点冲击回波测试系统时，应按下列步骤进行混凝土P波波速测定：1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连线上且与第一个相邻传感器的距离为(150±10)mm;2检查获取的波形。如果从两个传感器获取的波形都有效，则存储用于事后分析。如果传到的P波无法分辨，应在同一点重复进行测试，或者在传感器和混凝土接触良好的另一个位置重新进行测试。数据采集系统屏幕上应在同一时间坐标中显示从两个传感器分别接收到的两条时域波段；
3确定P波平直段的时间。在时间坐标上分别读取并记录第一个和第二个传感器接收的波段上电压基准线数值开始变化点的时间数值t和t2。计算P波到达的时间差△t=t2-ti,该时间差即为传播时间。如果在P波到达前波形稳定（不含杂波)，可使用自动探测波形图中P波到达的时间点。

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