《公路工程水泥混凝土缺陷陣列 超聲法檢測技術(shù)規(guī)程》

T/JSJTQX××—2024ICS93010CCSP66團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/JSJTQXXX—2024水泥混凝土內(nèi)部缺陷陣列超聲法檢測技術(shù)規(guī)程Technicalcodefortheinspectionofinternaldefectsincementconcretebyarrayultrasonictestingmethod發(fā)布發(fā)布2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施發(fā)布發(fā)布江蘇省交通企業(yè)協(xié)會(huì)水泥混凝土內(nèi)部缺陷陣列超聲法檢測技術(shù)規(guī)程范圍本文件規(guī)定了陣列超聲法檢測水泥混凝土內(nèi)部缺陷的檢測設(shè)備、檢測準(zhǔn)備、檢測、數(shù)據(jù)分析判斷和檢測報(bào)告。本文件適用于公路、水運(yùn)工程領(lǐng)域水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的陣列超聲法檢測。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。本文件無規(guī)范性引用文件。術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1陣列超聲法arrayultrasonictestingmethod基于陣列式排布探頭實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接受，并采用相應(yīng)算法形成混凝土內(nèi)部圖像的方法。3.2基準(zhǔn)波速度referenceS-wavevelocity超聲波在測試材料中的傳播速度，砂漿為2000km/s~2500km/s，混凝土為2500km/s~2800km/s。3.3點(diǎn)掃描point-scan對(duì)某一定點(diǎn)進(jìn)行超聲信號(hào)的發(fā)射與接受。3.4面掃描section-scan針對(duì)聲速方向平行且與構(gòu)件的被測表面垂直的剖面，將超聲波反射信號(hào)進(jìn)行二維平面成像處理。注：橫坐標(biāo)代表掃查的位移方向，縱坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。3.5體掃描volume-scan針對(duì)待測構(gòu)件表面一定深度范圍內(nèi)體積，將超聲波信號(hào)進(jìn)行三維成像處理。注：橫坐標(biāo)代表掃查的位移方向，縱坐標(biāo)代表位移垂直方向，豎坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。檢測設(shè)備4.1陣列超聲檢測設(shè)備應(yīng)包括主機(jī)、探頭、掃查裝置、軟件和附件等，上述各項(xiàng)應(yīng)成套或單獨(dú)具有產(chǎn)品出廠合格文件。4.2主機(jī)換能器產(chǎn)生的超聲波頻率范圍宜為10kHz~90kHz，實(shí)測頻率與標(biāo)稱頻率之差應(yīng)不大于標(biāo)稱頻率的5%。4.3主機(jī)接收器增益范圍宜為0dB~80dB。4.4主機(jī)聲時(shí)最小分辨率應(yīng)不大于0.1μs，傳感器脈沖延時(shí)宜為6ms~200ms，且可調(diào)節(jié)。4.5探頭與檢測面接觸方式應(yīng)為干耦合方式。探頭應(yīng)為陣列式排布，可支持多組探頭擴(kuò)展以提高單次檢測范圍。通道數(shù)宜不少于8個(gè)，每通道傳感器數(shù)量宜不少于3個(gè)。4.6主機(jī)應(yīng)具有面掃描和體掃描查看功能，應(yīng)能存儲(chǔ)、調(diào)出檢測圖像，圖像顯示清晰、穩(wěn)定，并能將存儲(chǔ)的檢測數(shù)據(jù)復(fù)制到外部存儲(chǔ)空間中。4.7陣列超聲檢測設(shè)備操作溫度范圍宜為-10℃~50℃，濕度不宜大于95%。不宜在機(jī)械振動(dòng)和高振幅電噪聲干擾環(huán)境下使用。4.8陣列超聲檢測設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行性能指標(biāo)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)周期由使用單位決定。當(dāng)儀器固件升級(jí)或配件更換后，應(yīng)校準(zhǔn)合格后使用。檢測準(zhǔn)備5.1檢測前，宜取得下列有關(guān)資料：a）工程名稱；b）檢測目的與要求；c）混凝土原材料品種和規(guī)格；d）混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)情況；e）構(gòu)件尺寸和配筋施工圖或鋼筋隱蔽圖；f）構(gòu)件外觀質(zhì)量及存在的問題。5.2檢測前，應(yīng)編制檢測方案。檢測方案應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：a）工程概況、構(gòu)件設(shè)計(jì)及施工情況；b）檢測依據(jù)、目的及委托方要求；c）檢測人員及儀器；d）測區(qū)選擇與測線、測點(diǎn)布置；e）測試方法、步驟及進(jìn)度。5.3檢測前，應(yīng)核查儀器狀態(tài)。5.4混凝土齡期不應(yīng)小于7d，構(gòu)件厚度不宜小于50mm，超聲剪切橫波速度應(yīng)為1000m/s~4000m/s。5.5檢測區(qū)域應(yīng)符合下列規(guī)定：a）根據(jù)檢測要求和測試操作條件確定；b）當(dāng)構(gòu)件只有一個(gè)可測表面時(shí)，即在該可測表面布置測區(qū)，見圖1a）所示。當(dāng)構(gòu)件具有兩個(gè)及以上可測表面時(shí)，應(yīng)在非平行的兩可測表面分別布置測區(qū)，見圖1b）所示；a）只有一個(gè)可測表面b）有兩個(gè)可測表面圖1構(gòu)件表面測區(qū)設(shè)置示意圖c）測區(qū)范圍距構(gòu)件邊緣最小距離不宜小于50mm，見圖2所示；圖2測區(qū)范圍選擇示意圖d）測區(qū)混凝土表面應(yīng)為原漿面，應(yīng)清潔、平整、干燥，必要時(shí)可采用砂輪磨平或用高強(qiáng)度快凝砂漿抹平。抹平砂漿必須與混凝土粘結(jié)良好；e）測區(qū)內(nèi)應(yīng)至少按照兩個(gè)不同方向布置測線和測點(diǎn)，兩組測線方向宜垂直分布，見圖3所示；圖3測區(qū)內(nèi)測線和測點(diǎn)的布置示意圖f）當(dāng)要求獲得某一測線方向連續(xù)圖像或測區(qū)內(nèi)完整圖像時(shí)，探頭區(qū)長度見圖4a），測線上相鄰測點(diǎn)的間距不宜大于探頭區(qū)長度，見圖4b）所示。滿足測試要求前提下，宜選擇較小測點(diǎn)間距以提高測試精度；a）探頭區(qū)長度b）測點(diǎn)間距小于探頭區(qū)長度圖4測點(diǎn)間距布置要求示意圖g）當(dāng)對(duì)某一測區(qū)或測線方向圖像無連續(xù)化要求時(shí)，測點(diǎn)間距可根據(jù)檢測要求選擇。檢測6.1參數(shù)選擇檢測前，在已知厚度構(gòu)件上，通過點(diǎn)掃描確定基準(zhǔn)波速度，檢測過程不應(yīng)再調(diào)整。6.2檢測實(shí)施6.2.1依照檢測方案將陣列超聲檢測設(shè)備的硬件及軟件置于檢測狀態(tài)，沿設(shè)計(jì)測點(diǎn)進(jìn)行掃查。6.2.2測試位置應(yīng)與預(yù)設(shè)測點(diǎn)位置吻合良好，位置偏移不應(yīng)超過3mm。6.2.3設(shè)備檢測工作過程中，應(yīng)保持設(shè)備穩(wěn)定，不應(yīng)人為移動(dòng)。6.2.4掃查過程應(yīng)保持探點(diǎn)耦合良好，若耦合不好，應(yīng)重新掃查該區(qū)域。6.2.5檢測中出現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因，必要時(shí)進(jìn)行復(fù)測校核。6.2.6檢測原始記錄可參考附錄A填寫。數(shù)據(jù)分析判斷7.1檢測完成后，數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)存儲(chǔ)，并導(dǎo)出至軟件進(jìn)行處理和分析。7.2采用面掃描時(shí)，應(yīng)集成內(nèi)各測線檢測結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。7.3采用體掃描時(shí)，應(yīng)集成各可測表面或測試方向檢查結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。7.4應(yīng)通過超聲圖像中不同顏色顯示的區(qū)域分析并判定缺陷位置及范圍。7.5混凝土內(nèi)部缺陷判斷可按以下程序進(jìn)行：a）首先，應(yīng)判斷構(gòu)件實(shí)際厚度與檢測厚度是否一致，宜選用線掃描模式，見圖4所示。若檢測厚度與實(shí)際厚度不一致，則應(yīng)重新調(diào)整測試參數(shù)至二者數(shù)值接近；注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向圖4構(gòu)件厚度檢測結(jié)果示意圖b）其次，應(yīng)調(diào)整參數(shù)至圖像明亮、清晰，應(yīng)根據(jù)超聲圖像顏色確定缺陷區(qū)域，見圖5所示。宜選用面掃描模式圖像確定缺陷范圍及位置，見圖6所示。構(gòu)件淺部區(qū)域伴隨出現(xiàn)的缺陷二次投影成像應(yīng)避免標(biāo)記為缺陷；注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向圖5體掃描模式下缺陷的確定示意圖注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。缺陷投影深度約為缺陷深度的2倍圖6面掃描模式下缺陷的確定與測量示意圖c）當(dāng)體掃描結(jié)果中缺陷圖像不顯著時(shí)，見圖7a）所示，可采用體掃描模式俯視圖觀察底邊緣圖像，見圖7b）所示，當(dāng)圖像中存在顯著不連續(xù)區(qū)域時(shí)可判斷上位可能存在缺陷；a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。圖7根據(jù)構(gòu)件底邊緣超聲圖像輔助判斷內(nèi)部缺陷示意圖d）當(dāng)體掃描結(jié)果中缺陷輪廓差異顯著時(shí)，見圖8a）所示，可根據(jù)檢測圖像簡單判斷缺陷形狀，見圖8b）所示；a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。圖8不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測結(jié)果示意圖e）可根據(jù)檢測圖像測量缺陷傾角，宜使用面掃描模式，見圖9所示。最大傾角不應(yīng)大于45°；注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。圖9不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測結(jié)果示意圖f）采用合成孔徑聚焦技術(shù)（SAFT）分析檢測結(jié)果時(shí)，不宜根據(jù)檢測圖像直接測量缺陷厚度。7.2.6對(duì)于判斷困難區(qū)域應(yīng)進(jìn)行局部破損法驗(yàn)證。檢測報(bào)告8.1檢測報(bào)告應(yīng)結(jié)論明確、用詞規(guī)范、文字簡練，對(duì)于容易混淆的術(shù)語和概念應(yīng)以文字解釋或圖例、圖像說明。8.2檢測報(bào)告宜包括但不限于下列內(nèi)容：a）委托單位名稱；b）工程概況（工程名稱、結(jié)構(gòu)類型、工程規(guī)模、施工日期及現(xiàn)狀等）；c）檢測目的；d）檢測項(xiàng)目、檢測方法及檢測標(biāo)準(zhǔn)；e）檢測儀器名稱、型號(hào)、校準(zhǔn)日期；f）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的參數(shù)；g）檢測示意圖（測區(qū)、測線和測點(diǎn)布置方案）；h）檢測結(jié)果示意圖（所發(fā)現(xiàn)的缺陷位置及分布）；i）檢測結(jié)論；j）檢測人員、審核人員和批準(zhǔn)人員簽字；k）檢測日期，報(bào)告發(fā)布日期；l）檢測機(jī)構(gòu)的有效印章。8.3檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)就委托方對(duì)報(bào)告提出的異議做出解釋或說明。8.4檢測原始記錄和報(bào)告應(yīng)歸檔留存，確保其具有可追溯性。附錄A（資料性）混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表A.1原始記錄表混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄可參考表A.1。表A.1混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表委托編號(hào)：工程名稱委托單位檢測位置環(huán)境條件溫