超声波检测混凝土缺陷

超声波检测混凝土缺陷

检 测 方 案

编写人： 审核人：

湖南科创高新工程检测有限公司

2011年11 月

目 录

一、超声法检测混凝土缺陷原理 二、检测标准及检测缺陷类别 三、检测抽样方法、检测数量 四、检测步骤及缺陷的检测方法 五、检测数据分析及报告整理 六、检测仪器介绍及使用

概况： ，现发现地下车库M轴/10轴一层梁柱交接处局部混凝土有不密实、空心现象。为保证工程结构安全， 受 建设方委托，对地下车库各梁柱交接处进行超声法检测，来判断混凝土的缺陷。

一、超声法检测混凝土缺陷原理

由于超声波传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。超声法检测混凝土缺陷是利用脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间（或速度）、接受波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判断混凝土的缺陷。当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，声波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增长，测得的声时偏长，其相应的声速降低。

二、检测标准及检测缺陷类别

1．检测标准：CECS 21：2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》 2．检测缺陷类别：不密实区和空洞检测。

三、抽样检测方法、检测数量

地下室柱梁交汇处全数检测。

四、检测步骤及缺陷的检测方法

1．现场检测步骤：

（1）首先在柱相对两面布置方格网。网格为150mm×150mm,测点布置在正方形网格对角线上，共三点。

（2）测点表面应平整。不平整的可适当打磨，或用快硬砂浆或石膏抹平。测点上抹上耦合剂。

（3）丈量测距。

（4）逐点测量声时、振幅及频率值。观察波形有无畸变。

2．不密实区和空洞检测方法：

检测不密实区和空洞时构件的被测部位满足下列要求:被测部位具有量对相互平行的测试面，测试范围大于有怀疑的区域，还有同条件的正常混凝土进行对比（对比测点数不少于20）。

测试方法：根据被测构件实际情况，选择下列方法布置换能器:构件具有两对相互平行的测试面，采用对测法。在测试部位两对相互平行的测试面上，分别画出等间距的网格，并编号确定对应的测点位置。

五、检测数据分析及报告整理

1、检测结果判定准则

（1）不密实区和空洞的判定

·基本原理：超声波遇不密实区或空洞时，其测得的声时、振幅、频率必将与正常混凝土有差别

·异常值的判别方法：根据概率统计理论确定，即置信范围（mx±λ1·Sx)以外的观测值为异常值，同时应避免观测失误造成数据异常（检查表面是否平整、干净或是否存在别的干扰因素，必要时加密测点重复测试）

·异常值的判别：当测区各测点的测距相同时，可直接用声时进行统计判断。将各测点声时值ti按大小顺序排列，t1≤t2 ≤t3 …tn，视排在后面明显偏大的声时为可疑值，将可疑值中最小的一个数同其前面的声时值进行平均值（mt）和标准差（St）的统计 以x0= mt+λ1·St为异常值的临界值，当参与统计的可疑值tn≥x0时，则tn及排列于其后的声时值为异常值，再将t1~tn-1进行统计判断，直至判不出异常值为止。若tn

（2）土内部空洞尺寸的估算

本工程有两对可供测试的表面。设X=(th-tm)/tm，Y=lh/l，Z=r/l，则可根据X、Y值，由表C.0.1查得Z值，再计算空洞的大致半径r

（3）空洞最终确定

对超声波检测出来可能存在的缺陷采用钻芯法核查。

六、检测仪器介绍及使用

1．检测仪器介绍：超声法检测混凝土缺陷采用NM-4B非金属超声检测分析仪，它是一种利用超声波特性对非金属材料和构件进行无损检测的智能化仪器，集超声波发射、双通道同步接受、数字信号高速采集、声参量自动检测、数据分析处理、结果实时显示、数据存储与输出等功能于一身。在功能完善的软件支持下，充分发挥计算机的运算、分析与控制功能，使之成为集发射激励、信号接受、数据采集、自动检测、结果分析、显示打印、数据输入输出于一体的高智能化仪器。此外，还可以生成标准的数据文件，进入PC机中，由Windows平台下的分析处理软件进行后期处理。

2．检测仪器使用：

（1）连接换能器，在仪器发射口与接收口1、2分别连接发射、接收换能器。

（2）连接电源，用交流电源或直流电池供电。

（3）通电，按下主机开关，电源指示灯显示绿色，几秒钟后，屏幕显示系统主界面。

（4）现场声参量检测，由主界面选择检测按钮进入超声，所示分别是单通道和双通道测试时的界面。

（5）参数设置，在超声检测界面下，按参数按钮就会弹出参数设置对话框，进行参数设置。每次开机后系统都会自动将这些参数重置为较为常用的默认值。

（6）调零，在检测界面下按调零按钮就会弹出调零操作窗口，每次进行现场测试开始前或更换测试导线及传感器后都应进行调零操作。其目的是消除声时测试值中的仪器系统误差。手动调零的操作方法是先用换能器直接耦合，测试声时后通过人工计算手动输入零声时。自动调零的操作方法是先输入标准声时值，用换能器对测标准声时棒，零声时会自动置入。

（7）采样，使换能器与测点混凝土表面处于良好的耦合状态后，按下采样键仪器开始发射超声波并采样，仪器自动调整好波形后再次按该键仪器就会停止发射和采样。

（8）存储波形，在检测界面下按存波按钮，可以存储当前通道中的波形。按下存波按钮后，会弹出输出文件名的窗口，输入文件名后按确认键，将当前通道的当前波形及测试参数存成波形文件（即扩展名为ww的文件）。

（9）查看数据及波列，在检测界面下按查看按钮，可以查看当前通道中的已测数据及波列。

（10）对于每个数据文件，测试完第一个测点后按确认键会弹出对话框，要求输入工程名称、文件名，输入后按确认键存盘，以后每次采样后按回车键可自动存盘，当波形窗口内有游标时则存储游标数据，否则存储自动判读数据。

（11）由主界面选择测缺按钮进入测缺界面，进行测缺数据分析。

（12）按参数按钮进入参数设置状态，依次设置：数据文件、结果文件、构件号、日期、测距、判定值、声时修正值。

（13）剔除明显异常点，把待分析数据中明显异常的测点剔除掉，使之不参与统计计算，从而避免因标准差过大造成漏判。按下剔除按钮，系统在主显示区显示各测点的声参量列表；首先剔除声速明显小的点，移动光标选择测点，按采样键选择声速明显小的测点中的声速值最大点，包括此点及声速小于此点声速的所有测点都被认为明显小的数据，这些数据在进行声速统计计算是将不参与。剔除幅度明显小的测点方法相同。

（14）计算与校核，完成参数设置或剔除明显小数据后需按计算按钮完成对声参量的统计分析（平均值、标准差及离差系数）、判定值计算和异常点的判定。

（15）结果的输入与输出，计算结束后可以进行分析结果的存盘和打印，按打印按钮打印结果文件，按存盘按钮存储结果文件（SD文件）。

2011年11 月