【正文】 工藝條件、內(nèi)部質(zhì)量及測試距離一定時，其超聲傳播速度、首波幅度和接收信號主頻等聲學(xué)參數(shù)一般無明顯差異?？赏ㄟ^軟件程序判讀首波聲時，其判讀精確度由數(shù)字波形樣品時間間隔和軟件功能決定，應(yīng)能在低信噪比情況下準(zhǔn)確判讀，而波幅值由軟件判讀計算直接讀取，并顯示于儀器屏幕上。 單純考慮接收放大器的增益是不全面的，應(yīng)同時考慮其噪聲水平，所以用信噪比達(dá)到 3:1時的接收靈敏度要更為實際，它可以直觀地反映出儀器與超聲波穿透距離有關(guān)的重要技術(shù)因素。 房地產(chǎn) E 網(wǎng) 房地產(chǎn)與物業(yè)管理實用資料庫 2 數(shù)字化超聲波檢測儀波幅讀數(shù)的精度取決于數(shù)字信號采樣的精度和屏幕波形幅度，在采樣精度一定的條件下，加大屏幕幅度可提高波幅讀數(shù)的精度，直接讀取波幅電壓值其讀數(shù)精度應(yīng)達(dá)到 mV級并取小數(shù)點后有效位數(shù)兩位。一般在保證具有一定接收信號幅度的前提下，盡量選用較高頻率的換能器，以提高對小缺陷反映的靈敏性。為了使檢測數(shù)據(jù)具有真實性和良好的可比性，必須避免表面狀況對檢測的影響。 由于鋼筋聲速比一般混凝土聲速高，當(dāng)聲傳播路徑與鋼筋軸線平行且比較靠近時，大部分路徑沿鋼筋軸向傳播的聲波，比沿混凝土直接傳播的聲波早到達(dá)接收點，即鋼筋使聲信號 “短路 ”，因此，使測得的聲時、波幅不能反映混凝土的實際質(zhì)量情況。有缺陷的混凝土，超聲波在 “缺陷體 ”界面發(fā)生散射、繞射及折射反射，造成聲能不同程度的損失，首波幅度必須下降。 2 數(shù)字式超聲波檢測儀在自動測讀聲時及波幅時，當(dāng)操作不當(dāng)或噪聲很強時會發(fā)生誤判，應(yīng)在自動判讀后及時觀察自動判讀是否正確，否則應(yīng)重新采樣再次自動判讀或改用手動游標(biāo)讀數(shù)?，F(xiàn)場一般采用鋼卷尺測量測距；有條件時可用專門工具測量，要求測量誤差不大于 177。平測時如果 T、 R換能器的連線與附近鋼筋軸線相一致，鋼筋將使聲信號 “短路 ”，讀取的聲時不能反映混凝土的聲速，更不能反映超聲波繞過裂縫末端傳播的聲時。關(guān)于舍棄的數(shù)據(jù)問題，從許多測試資料和模擬試驗結(jié)果看出，當(dāng) 與裂縫深度相近時，測得的裂縫深度較為準(zhǔn)確；實踐表明， T、 R換能器測距過小或遠(yuǎn)大于裂縫深度，聲時測試誤差較大， 對計算裂縫深度影響較大，所以對兩個換能器的測距作了限制。故規(guī)定鉆孔深度大于裂縫深度 700mm以上。 向測孔中灌水是作耦合劑用，必須用清水，無懸浮泥沙。所謂不密實區(qū)，系指因振搗不夠、漏漿或石子架空等造成的蜂窩狀或因缺少水泥而形成的松散狀以及遭受意外損傷所產(chǎn)生的疏松狀混凝土區(qū)域。 該條說明同 。此時，可利用另外一個同條件 (構(gòu)件類型、混凝土的齡期、材料品種及用量相同，測試距離 一致 )正?；炷谅晫W(xué)參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行異常數(shù)據(jù)判斷。 換能器耦合狀態(tài)不同將影響檢測結(jié)果，向換能器施以恒壓，可以使每一測點的耦合狀態(tài)保持一致，提高測試數(shù)據(jù)的可比性。用超聲波檢測表面損傷層厚度，既能反映混凝土被損害的程度，又為結(jié)構(gòu)加固補強提供技術(shù)依據(jù)。依次移動 R換能器 (原規(guī)程定為每次移動 50mm)，為便于檢測較薄的損傷層， R換能器每次移動的距離不宜太大，所以修改為 30mm。管的上下端封閉是為了避免在施工時水泥漿和砂土等雜物堵塞聲測管。將 T、 R換能器分別放人兩個聲測管的頂部或底部，以一定高程等距離同步向下或向上移動，逐點檢測。 以混凝土聲速的離差系數(shù)評價樁身混凝土質(zhì)量的勻質(zhì)性，只能反映施工過程中混凝土的勻質(zhì)性，并不能反映混凝土強度的高低。 檢 測 方 法 鋼管混凝土檢測示意圖說明測點的布置方式，無論在同一橫截面對測還是保持一個較小的傾斜角度進(jìn)行斜測，每對測點的連線都必須通過鋼管混凝土中心。 附錄 A 測量空氣聲速進(jìn)行聲時計量校驗 在超聲測試中，儀器的計時系統(tǒng)是否正常，操作者的測讀方法是否正確，都直接影響聲時讀數(shù)的可靠性。為便于計算，將混凝土中的空洞理想化為 “球形 ”或者是其軸線垂直于聲波傳播方向的 “圓柱體 ”，并且視空洞周圍為正?；炷?，這與實際情況存在較大差異，所以計算結(jié)果只能是大致尺寸。 表 《物理手冊》中水的聲速 ( )與其溫度 ( )之間的相關(guān)直線式：計算而得。 數(shù)據(jù)處理及判斷 與 。 由于鋼的聲速遠(yuǎn)快于混 凝土的聲速，如果測點布置不合理或鋼管內(nèi)混凝土聲速較低，儀器接收到的首波信號很可能是沿鋼管壁傳播的，此時便不能反映鋼管內(nèi)混凝土的質(zhì)量情況。 ～ 根據(jù)檢測數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的聲時 (或聲速 )深度曲線；波幅 深度曲線或主頻 深度曲線以及 zH曲線，結(jié)合異常測點判斷，綜合分 析判定缺陷的位置和范圍。在放入換能器之前，應(yīng)先檢查各聲測管是否通暢，以免測試過程中換能器被卡在管內(nèi)。 限制 PVC塑料管的使用范圍，是因為 PVC塑料管的剛度小且容易損壞。因此，為便于測讀，確保接收信號具有一定首波幅度，宜選用較低主頻的換能器。因此，對于數(shù)據(jù)異常的測點，只有在查明無其他非混凝土自身因素影響時，方可判定該部位混凝土結(jié)合不良。因此，測點的布置應(yīng)包括有結(jié)合面和無結(jié)合面的兩部分混凝土，為保證各測點具有一定的可比性，每一對測點都應(yīng)保持傾斜角度一致，測距相等。因此，可根據(jù)異常測點在二維平面或三維空間的分布情況，并結(jié)合波形特征綜合判斷不密實區(qū)域和空洞等缺陷的位置和范圍。當(dāng)被測部位只有一對可供測試的平行表面時，可在該對測試面上分別畫出對應(yīng)網(wǎng)格線，在對測的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)異常的測點部位，再進(jìn)行交叉斜測，以確定缺陷的位置和范圍。當(dāng)波幅達(dá)到最大并隨著再往深處測量也基本穩(wěn)定時，表示 T、 R換能器之間的混凝土是完好的，則可以判定波幅達(dá)到最大值 (相對于有裂縫部位 )所對應(yīng)的鉆孔深度即是裂縫深度值。 為保證徑向換能器有一定的穿透能力，使接收信號有一定幅度，所以只能用較低主頻。 對鉆孔的要求： 1 應(yīng)根據(jù)所用換能器的直徑確定鉆孔的直徑，為使換能器在孔中移動順暢，孔徑應(yīng)比換能器直徑大 5～ 1Omm。因此，修訂稿先將不跨縫測試的混凝土聲速 v計算出來，再以代入原 ()式得到修訂稿中的 ()式，同時求出各測距計算的裂 縫深度平均值 mhc 。 若被測裂縫中有積水或泥漿，則聲波經(jīng)水介質(zhì)耦合穿裂縫而過，則通過與不通過裂縫的超聲首波信號無明顯差異，給裂縫深度判斷造成很大困難。其值可按儀器說明書或附錄 B進(jìn)行測定。隨著研究工作的深入和頻譜分析技術(shù)的發(fā)展，有可能找出混凝土不同缺陷的某些特征波形。為了減少人為誤差，規(guī)定每次讀取聲時值時，應(yīng)將首波幅度調(diào)至一定高度。 換能器輻射應(yīng)通過耦合劑與混凝土測試表面接觸以保證良好的聲耦合。 . 2 質(zhì)量有懷疑的部位是大家關(guān)注的目標(biāo)，結(jié)合測試操作條件的可能性，檢測應(yīng)突出重點，選取對混凝土質(zhì)量有爭議或根據(jù)施工情況易產(chǎn)生質(zhì)量事故的部位進(jìn)行檢測，以求迅速而準(zhǔn)確地判定質(zhì)量問題。平面測試所用的換能器是厚度振動方式，孔中測試用徑向振動式換能器 (圓管式換能器徑向指向性一致 )。 對數(shù)字式超聲波檢測儀還應(yīng)滿足的技術(shù)要求： 1 數(shù)字式儀器以自動判讀方式為主，在大距離測試或信噪比極低的情況下，需要用手動游標(biāo)讀數(shù)。數(shù)字式儀器的波幅判讀由軟件計算其波幅的 dB值或直接讀取波幅的電壓值，其精度均已超過 1dB。兩類混凝土超聲波檢測儀的含義是： 1 模擬式儀器用游標(biāo)讀取首波聲時，并由數(shù)碼管顯示，也可由接收信號首波波幅起跳達(dá)到一定電子后，關(guān)斷聲時計數(shù)電路并自動顯示聲時值， 但當(dāng)信號較弱時聲時讀數(shù)的誤差較大；波幅的讀數(shù)，采取固定屏幕波幅，調(diào)節(jié)衰減器衰減值讀取，或者保持衰減器不動，直接在屏幕上讀取首波高度的刻度數(shù)。 由于混凝土是非均質(zhì)的彈粘塑性材料，對超聲脈沖波的吸收、散射衰減較大，其中高頻成分更易衰減。由儀器、換能器及其高頻電纜所產(chǎn)生的聲時初讀數(shù) to應(yīng)按下式計算： 用徑向振動式換能器在鉆孔中進(jìn)行對測時，聲時初讀數(shù)應(yīng)按下式計算： 當(dāng)用徑向振動式換能器在預(yù)埋聲測管中檢測時，聲時初讀數(shù)應(yīng)按下式計算： 當(dāng)采用一只厚度振動式換能罪和一只徑向振動 式換能器進(jìn)行檢測時，聲時初讀數(shù)可取該兩對換能器初讀數(shù)之和的一半。％。 布置測點時，可先測量鋼管實際周長，再將圓周等分，在鋼管測試部位畫出若干根母線和等間距的環(huán)向線，線間距宜為 150～ 300mm。根據(jù)聲速的離差系數(shù)可評價灌注樁混凝土勻質(zhì)性的優(yōu)劣。 數(shù)據(jù)處理與判斷 數(shù)據(jù)處理： 1 樁身混凝土的聲時 (tci)、聲速 (vi) 分別按下列公式計算： () () 式中 too——聲時初讀數(shù) (μ s)，按附錄 B測量； ti測點 i的測讀聲時值 (μ s)； li測點 i處兩根聲測管內(nèi)邊緣之間的距離 (mm)。 向管內(nèi)注滿清水。聲測管之間應(yīng)保持平行。 房地產(chǎn) E 網(wǎng) 房地產(chǎn)與物業(yè)管理實用資料庫 測試時 T換能器應(yīng)耦合好，并保持不動，然后將 R換能器依次耦合在間距為 30mm的測點 3…位置上，如圖 ，讀取相應(yīng)的聲時值 t t t3… ，并測量每次 T、 R換能器內(nèi)邊緣之間的距離 。 按布置好的測點分別測出各點的聲時、波幅和主頻值。當(dāng)測點布置為網(wǎng)格狀時取 λ2：；當(dāng)單排布置測點時 (如在聲測孔中檢測 )取 λ3。如圖 ，在測試部位兩對相互平行的測試面上，分別畫出等間距的網(wǎng)格 (網(wǎng)格間距：工業(yè)與民用建筑為 100～ 300mm，其他大型結(jié)構(gòu)物可適當(dāng)放寬 )，并編號確定對應(yīng)的測點位置； 房地產(chǎn) E 網(wǎng) 房地產(chǎn)與物業(yè)管理實用資料庫 圖 對測法示意圖 (a)平面田； (b)立面圖 2 當(dāng)構(gòu)件只有一對相互平行的測試面時，可采用對測和斜測相結(jié)合的方法。經(jīng)測試如淺于裂縫深度，則應(yīng)加深 鉆孔； 3 對應(yīng)的兩個測試孔 (A、 B)，必須始終位于裂縫兩側(cè)，其軸線應(yīng)保持平行； 4 兩個對應(yīng)測試孔的間距宜為 2020mm，同一檢測對象各對測孔間距應(yīng)保持相同； 5 孔中粉末碎屑應(yīng)清理干凈； 6 如圖 (a)所示，宜在裂縫一側(cè)多鉆一個孔距相同但較淺的孔 (C)，通過 B、 C兩孔測試無裂縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)。 被測裂縫中不得有積水或泥漿等。 () 5 在進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)測量的同時，應(yīng)注意觀察接收信號的波形或包絡(luò)線的形狀，必要時進(jìn)行描繪或拍照。 檢測中出現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時應(yīng)及時查找原因，必要時進(jìn)行復(fù)測校核或加密測點補測?？蓪⑵聊伙@示的首波幅度調(diào)至一定高度，然后把儀器衰減系統(tǒng)的衰減量增加或減少 6dB，此時屏幕波幅高度應(yīng)降低一半或升高 1倍。徑向振動式換能器的頻率宜采用 20～60kHz，直徑不宜大于 32mm。 . 4 對于模擬式超聲波檢測儀還應(yīng)滿足下列要求： 1 具有手動游標(biāo)和自動整形兩種聲時讀數(shù)功能； 2 數(shù)字顯示穩(wěn)定。 2 數(shù)字式 :接收信號轉(zhuǎn)化為離散數(shù)字量，具有采集、儲存數(shù)字信號、測讀聲學(xué)參數(shù)和對數(shù)字信號處理的智能化功能。 按本規(guī)程進(jìn)行缺陷檢測時，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。增加了灌注樁和鋼管混凝土缺陷檢測。 本規(guī)程 是在《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》 CECS21:90的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外超聲檢測儀器最新成果和超聲檢測技術(shù)的新經(jīng)驗，結(jié)合我國建設(shè)工程中混凝土質(zhì)量控制與檢測的實際需要進(jìn)行修訂的。在使用中如發(fā)現(xiàn)需要修改和補充之處，請將意見和資料寄解釋單位。 聲速 velocity of sound 超聲脈沖波在混凝土中單位時間內(nèi)傳播的距離。 2 聲 時 最小分度為 s； 3 具 有 最小分度為 1dB的衰減系統(tǒng) 。 對于數(shù)字式超聲波檢測儀還應(yīng)滿足下列要求： 1 具有手動游標(biāo)測讀和自動測讀方式。10％。 測位混凝土表面應(yīng)清潔、平整，必要時可用砂輪磨平或用高強度的快凝砂漿抹平。當(dāng)首波幅度過低時可用 “衰減器 ”調(diào)節(jié)至便于測讀，再調(diào)節(jié)游標(biāo)脈沖或掃描延時，使首波前沿基線彎曲的起始點對準(zhǔn)游標(biāo)脈沖前沿，讀取聲時值 ti(讀至 s)； 3 波幅測量。當(dāng)聲時自動測讀光標(biāo)所對應(yīng)的位置與首波前沿基線彎曲的起始點有差異或者波幅自動測讀光標(biāo)所對應(yīng)的位置與首波峰頂 (或谷底 )有差異時，應(yīng)重新采樣或改為手動游標(biāo)讀數(shù)； 3 聲學(xué)參數(shù)手動測量：先將儀器設(shè)置為手動判讀狀態(tài)，停止采樣后調(diào)節(jié)手動聲時游標(biāo)至首波前沿基線彎曲的起始位置，同時調(diào)節(jié)幅度游標(biāo)使其與首波峰頂 (或谷底 )相切，讀取聲