1、 DB21/T 3215-2019 I ICS 93.140 R 04 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 3215 2019 水运工程混凝土结构冲击弹性波法 检测技术规程 Technical specification for concrete structure testing of water transport engineering by impact echo method 2019- 12 - 20 发布 2020 -01 - 20 实施 辽宁省市场 监督 管理 局 发布 辽宁 省地方标准 水运工程混凝土结构冲击弹性波法检测 技术规程 Technical specificat
2、ion for concrete structure testing of water transport engineering by impact echo method 主编单 位：辽宁省交通 运输事业发展中心 参编单位：大连理工现代工程检测有限公司 中交天津港湾工程研究院有限公司 DB21/T 3215-2019 I 目 次 前言 . II 1 总则 . 1 2 规范性引用标准 . 1 3 术语和符号 . 1 3.1 术语 . 1 3.2 符号 . 2 4 冲击弹性波检测仪 . 2 4.1 技术要求 . 2 4.2 校准及保养 . 3 5 现场检测及结果判定 . 3 5.1 一般规定
3、. 3 5.2 混凝土结构构件厚度检测 . 4 5.3 混凝土结构内部缺陷检测 . 5 5.4 裂缝深度检测 . 5 5.5 混凝土结合面质量检测 . 6 6 检测报告 . 6 附录 A 混凝土 P波波速测试 . 8 附录 B 有效测试波形的判断 . 10 附录 C 冲击弹性波法检测混凝土厚度和内部缺陷记录表 . 11 附录 D 用 词说明 . 13 DB21/T 3215-2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本规程 由辽宁省交通运输厅提出并归口。 本规程主编单位：辽宁省交通 运输事业发展中心 。 本规程参编单位：大连理工现代工程检测有限公司、中交
4、天津港湾工程研究院有限公司 本标准发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反 馈，我们将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。 归口管理部门通讯地址：沈阳市和平区十三纬路 19 号，联系电话： 024 23867960。 标准起草单位通讯地址：大连 市高新园区学子街 99 号 ， 联系电话： 0411 67856519。 本规程主要起草人员：喻永华、张佳运、任铮钺、鄂宇辉、刘军、闫福山、刘琳琳、尹波、刘洋、 张淼、孙丹、焦兴华、杨杰、万涛、冯琪、白雪娇、冯辉、侯玉杰、杨航、 朱熠 、 杨洋、王亮、李刚。 DB21/T 3215-2019 1 水
5、运工程混凝土结构冲击弹性波法检测技术规程 1 总则 1.1为规范冲击弹性波法检测水运工程混凝土结构构件厚度、内部缺陷、裂缝深度以及混凝 土结合面质量的方法和技术要求，保证检测可靠性，制定本规程。 1.2本规程适用于采用冲击弹性波法检测水运工程混凝土结构，其他行业采用冲击弹性波法 检测混凝土结构可参照本规程执行。 1.3采用冲击弹性波检测水运工程混凝土结构时，除应执行本规程的规定外，尚应符合国家 现行有关标准的规定。 2 规范性引用标准 下列文件对于本规程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 使用于本规程。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。
6、 GB/T 50083 工程结构设计基本术语标准 JT/T 828 公路水运试验检测数据报告编制导则 JTS 257 水运工程质量检验标准 JTS 168 港口道路与堆场设计规范 JGJ/T 411 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程 3 术语和符号 3.1 术语 3.1.1 冲击弹性波 impact elastic wave 在冲击作用下，质点在弹性范围内产生的运动，并以波动形式传播。亦称为应力波。 3.1.2 主频 main frequency 在接收回波各频率成分的振幅分布中，振幅最大处对应的频率值。 3.1.3 P 波 primary wave 质点的振动方向平行于波的传播方向，波传播时
7、会产生应力（拉应力或压应力）；在本 规程中特指弹性疏密波。 3.1.4 P 波波速 apparent wave speed 纵波在半无限固体介质中传播时的速度，进行构件截面形状系数修正后求取。 DB21/T 3215-2019 2 3.1.5 阻抗 acoustic impedance 纵波速度和介质密度的乘积，用于计算冲击弹性波在边界处反射的特性。 3.1.6 R 波 Rayleigh wave 由 P 波和 SV 波合成， R 波是代表性的表面波，大部分能量集中在约 1 个波长深度范围 内。 3.1.7 内部缺陷 internal defect 混凝土结构内部存在的空洞、不密实区等影响混凝
8、土结构质量的缺陷。 3.2 符号 下列符号适用于本文： Vp 混凝土 P波波速； F 振幅谱图中构件厚度对应的主频峰值； T 混凝土结构构件的厚度计算值； hc 被测部位混凝土结构缺陷预估深度； tc 冲击持续时间； 结构截面的几何形状系数； 面波波长； 裂缝后 /裂缝前的振幅比（须经几何衰减修正）； H 混凝土结构构件的实际厚度； L 两个接收传感器间的直线距离； 两个接收装置所接收到信号的时间差； 截面形状系数； CR 混凝土面波波速。 4 冲击弹性波检测仪 4.1 技术要求 4.1.1 冲击弹性波检测仪一般由 冲击器、接收传感器、数据采集仪、分析软件、连接电缆等 组成。 4.1.2 冲击
9、弹性波检测仪一般分为以下两类： 1） 单点式：单点冲击、单点接收回波信号； 2） 扫描式：冲击器与接收传感器一体化设计，滚动扫描冲击、连续接收回波信号。 4.1.3 冲击弹性波检测仪应符合下列要求： 1） 冲击器应 根据检测构件的厚度配备产生不同冲击频率的钢球型冲击器或电磁激振的 圆柱形冲击器； x t DB21/T 3215-2019 3 2） 接收传感器为能测量表面振动的高性能宽频带接收传感器，可以采用位移传感器或 加速度传感器，工作频率带宽宜为 0.8kHz-100kHz； 3） 数据采集仪应具备信号放大功能，增益应可调； 4） 数据采集仪配备的采集卡的通道数应不少于 2通道， A/D转
10、换不低于 16位，采样频 率不低于 100kHz且采样点数可调； 5） 数据采集仪应具有记录测试系统所使用的采集参数的功能； 6） 采集及分析软件应可实时显示每次冲击时传感器的输出信号，包括相对应的时间和 电压的读数，且具有时间域窗口选择、数字滤波、时域分析、频率幅值谱（ FFT）分析功能。 4.1.4 冲击弹性波检测仪 不应在有机械振动和较大电噪音干扰环境下使用 ，工作环境温度应 为（ 0-40） 。 4.2 校准及保养 4.2.1 冲击 弹性波检测 仪应具有制造厂的产品合格证，并经过检定 校准，有效期宜为 1年。 4.2.2 冲击弹性波检测仪有下列情况之一时，应进行检定 校准后使用： 1）
11、 新仪器启用前； 2）超过校准有效期； 3）更换模块和传感器； 4）仪器维修后； 5） 对仪器数据采集准确性存在疑问时。 4.2.3 冲击弹性波检测仪使用后，应对冲击装置的冲击器和接收传感器及时清洁，妥善保管。 4.2.4 冲击弹性波检测仪应定期保养，仪器长时间不用时，应将电池取出或给电池定期充电。 5 现场检测及结果判定 5.1 一般规定 5.1.1 检测前应进行下列准备工作： 1） 调查、收集检测项目的相关资料； 2） 制定检测方案； 3） 核查仪器设备状态。 5.1.2 调查、收集的资料宜包含但不限于下列内容： 1） 工程概况信息； 2） 被检测结构或构件的名称、设计图纸、施工记录、施工
12、验收等资料； 3） 混凝土原材料品种和规格、混凝土配合比、混凝土浇筑和养护情况、混凝土设计强 度等级等； 4） 被测结构或构件其他检测资料； 5） 构件、结构所处环境条件、使用期间的维修情况； 6） 明确委托方检测目的和具体要求； 7） 结构或构件外观质量及存在的问题。 5.1.3 检测方案宜包含但不限于下列内容： 1） 工程概况、结构或构件设计及施工情况； 2） 检测依据、目的及委托方要求； 3） 检测人员及仪器设备； 4） 具体测试方法、步骤、数量、位置及进度； 5） 检测批划分，测区、测线、测点布置等； DB21/T 3215-2019 4 6） 安全措施； 7） 其他配合的工作。 5.
13、1.4 检测部位混凝土表面应清洁，且不应有蜂窝、孔洞及疏松等外观质量缺陷。当表面不 平整时，打磨处理后检测。 5.1.5 检测中出现可疑区域或测点时，应对其进行复测或加密检测，必要时采用取芯或其他 方法进行验证。 5.1.6 检测时，传感器轴线应垂直于混凝土表面并与混凝土表面间处于良好的耦合状态。 5.1.7 被检混凝土的强度应达到设计强度的 70%以上。 5.1.8 采用扫描式冲击弹性波检测系统检测时， 扫描器应紧贴混凝土表面，宜匀速滚动，移 动速率不宜大于 0.1m/s。 5.1.9 冲击器的选取应参考下表执行： 表 5.1.9 选取冲击器参考表 被检构件厚度（ cm） 20 20 60
14、60 冲击器前段曲率半径（ mm） 10 8 15 15 5.1.10 检测时接收的波形应为有效测试波形，波形表示完整，不得有削峰现象。 5.2 混凝土结构构件厚度检测 5.2.1 混凝土结构构件厚度检测的抽查数量和抽检部位应符合下列要求： 1） 对于道路或堆场混凝土面层，应按面积划分测区，每 10000 平方米应不少于 10 个测 区，测区面积应不小于 1 ，且测区应具有代表性，相邻两测区间距应不小于 9m； 2） 测点位置应根据结构重要程度选择在具有代表性的部位； 3） 每一测区测点布置宜选取等间距方式布置测点，测点布置应不少于 10 个。 5.2.2 冲击点位置与传感器的间距宜为构件设计
15、厚度的 0.4倍；测点或测区中的测线距构件 边缘应不小于所测构件实际厚度的 0.3倍 。 5.2.3 混凝土构件厚度应按下列方法确定 ： 1）按本规程附录 A 进行混凝土 P 波波速的测定； 2） 每测点应测试不少于 3 个有效波形，有效波形的判断应参考附录 B 进行判断，并分 析出各有效波形的主频（ f)，各有效波形主频与平均值的差应不超过 2 f（一阶二阶 的 频率 差） ，振幅谱图中构件厚度对应的主频峰值（ f)为各测点有效主频峰值的平均值 (Hz)； 3） 结构构件厚度应按下式计算： （ 公式 5.2.3） 式中 T 混凝土结构构件的厚度计算值（ m），精确至 0.001m； Vp 混
16、凝土 P波波速（ m/s）； f 振幅谱图中构件厚度对应的主频峰值（ Hz）。 5.2.4 混凝土厚度结果判定应符合下列规定 ： 表 5.2.1 混凝土厚度检测结果判定标准 构件类型 混凝土厚度合格判定标准 普通混凝土构件 单点厚度检测值与设计值偏差不超过 5mm 道路、堆场混凝土面层厚度 检测的厚度平均值应不小于设计厚度，检测的厚度最小值不得比设计厚度小 15mm 沉箱等大型构件 单点厚度检测值与设计值偏差不超过 10mm f2VpT DB21/T 3215-2019 5 5.3 混凝土结构内部缺陷检测 5.3.1 测区大小应不小于预估缺陷的区域； 测点宜按网格状布置，间距不宜大于 30cm
17、。 5.3.2 冲击点位置与传感器的间距按本规程 5.2.2条规定执行。 5.3.3 混凝土结构内部缺陷检测应符合下列要求： 1）按本 规程附录 A进行 P波波速的测定，所测得波速值作为缺陷深度计算的基本参数； 2） 冲击持续时间应小于 P波往返传播时间，可按下式 估算： （ 公式 5.3.3） 式中 tc 冲击持续时间（ s）； Vp 混凝土 P 波波速（ m/s）； hc 被测部位混凝土结构内部缺陷预估深度（ m）。 3） 检测过程中，若某测点测试波形出现异常，应查明原因后复测； 4） 对采集的波形进行频谱分析，当所得的振幅谱无明显峰值时，应查明原因或重新选 取冲击器测试；当只有 1 个峰
18、值时应判定混凝土无缺陷；当有 2 个及以上的峰值时，应判定 混凝土存在缺陷。 5.3.4 检测结果及整理应符合下列规定： 1） 应对振幅谱中各峰值进行分析，给出缺陷振幅值所对应的频率值 f； 2） 混凝土结构内部缺陷深度应按下式 计算 ： （ 公式 5.3.4） 式中 hc 被测部位混凝土结构内部缺陷深度（ m）； f 缺陷振幅峰值所对应的频率值（ Hz）； Vp 被测混凝土 P 波波速（ m/s）； 结构构件截面的几何形状系数，可取 0.800.96。 3） 应根据测试结果所确定的缺陷位置绘制缺陷平面图。 5.4 裂缝深度检测 5.4.1 测点布置应符合下列要求： 1）初步了解裂缝成因，测点
19、的布置应具有代表性； 2）每条裂缝测点布置应不少于 3 处，宜位于裂缝中部和两端； 3）应避开混凝土表面蜂窝、结构缝位置。 5.4.2 裂缝深度检测应按下列步骤进行： 1） 1 采用“一发双收”测试方式。接收点应跨缝等距离布置，冲击点与一接收点应置 于裂缝同侧。各点应处在同一直线上，并与裂缝走向正交。如图 5.4.2 所示。 p cc ht V2 fh pc 2V DB21/T 3215-2019 6 图 5.4.2裂缝深度测定示意图 h 裂缝深度； d 冲击点与传感器的距离； 传感器与裂缝的距离 2） 冲击点与接收点间距、接收点与裂缝间距应大于激发的面波波长 ，可取 12 倍 ， 值可按下式
20、估算： （ 公式 5.4.2-1） 式中 tc 冲击持续时间（ s）； CR 混凝土面波波速（ m/s），估算时可取 2000m/s。 3）裂缝深度按下式进行计算： xh ln- （公式 5.4.2-2） 式中 h 裂缝深度（ m）； 常数，宜通过标定得出； x 裂缝后 /裂缝前的振幅比（须经几何衰减修正） 。 5.4.3 裂缝深度检测结果 h 应不大于 1.3倍面波波长 ，否则应更换冲击器的型号重新测试。 5.5 混凝土结合面质量检测 5.5.1 测区、测点的布置可参照 5.2条中的相关规定执行。 5.5.2 冲击点位置与传感器的间距按本规程 5.2.2条规定执行。 5.5.3 测试混凝土结
21、合面质量时，测试面宜平行于结合面。 5.5.4 混凝土结合面质量检测应按照本规程 5.3.3条规定执行。 5.5.5 混凝土结合面质量检测结果的处理可参照本规程 5.3.4条规定执行。 6 检测报告 6.1 检测原始记录宜按本规程附录 C 填写， 检测记录应包括工程名称、结构名称、测线和 测点编号及其位置、测点布置图、检测方法、检测数据、有关图形图谱、检测及记录人员签 字、检测日期等。当检测中出现可疑现象时，应标注于简图中。 6.2 报告编制方式参照公路水运试验检测数据报告编制导则 JT/T828。 6.3 检测报告宜包括下列内容： 1）工程建筑概况，工程名称及规模，结构类型及外观描述； 2）
22、委托单位名称，任务来源和检测目的； 3）工程设计单位、施工单位及监理单位名称； 4）检测规程，检测项目和数量，检测方法； h d RcCt2 d d d 1传感器 2传感器 冲击器 DB21/T 3215-2019 7 5）检验仪器设备型号、特性参数、检定情况； 6）检测布置图，必要的工程照片； 7）检测结果，包括整理后的数据和图表及需要说明的事项； 8）检测结论； 9）相关人员签字，报告完成日期。 DB21/T 3215-2019 8 附录 A （资料性附录） 混凝土 P 波波速测试 A.1 用于测试混凝土 P波波速的构件，应与被测结构构件的技术 参数 基本一致。 A.2 可直接测量构件厚度
23、值，或可采用钻孔获取被测构件（区域）厚度 H时，采用一个接收 传感器进行测试，具体步骤如下： a） 获取构件被测区域的实际厚度值； b） 用接收传感器在平整混凝土表面进行检测，观察数据采集系统中时域图和振幅谱图 的波形变动情况，当出现与厚度值 H对应的一个有效波形的振幅谱且只有单主峰值时，读取 频域曲线图中主频率峰值 f ； c） 采用下式计算混凝土 P波波速值： Vp=2H f （ 公式 A.0.2） 式中 Vp 混凝土 P波波速（ m/s），精确至 1m/s； H 混凝土结构构件的实际厚度（ m），精确至 0.001 m； f 频域曲线图中主频率峰值（ Hz），精确至 0.1 Hz。 d）
24、 混凝土 P波波速测试不宜少于 3次，每个 P波波速与平均值的差不超过平均值的 5%， 取多次测试的 P波波速的平均值作为待测构件的混凝土 P波波速值。 A.3 当构件所测区域厚度不能量测或 不便获取构件所测区域厚度时，采用两个接收传感器 （图 A.3）进行 P波波速测试，具体步骤如下： 图 A.3冲击回波法测试结构或构件混凝土 P波波速 1 接收传感器 ； 2 数据采集和分析系统 ； 3 冲击源（器） a） 按图 A.3 将冲击弹性波检测仪的两个接收传感器置于结构或构件表面，在两传感器 连线的外侧激发冲击弹性波。 b） 安装好仪器，检查获取的波形。如果从两个传感器获取的波形都有效，则存储以便
25、 后期分析。当纵波无法分辨，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。 c） 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段时域 波形。 d） 确定纵波平直段的时间。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 t1和 t2。计算纵波到达的时间差 t= t2- t1， 该时间差即为传播时间。 e） 该方法测试纵波在混凝土中传播的 P波波速值可采用下式计算： (公式 A.3) 式中 Vp 混凝土 P波波速 (m/s)；精确至 1m/s； tLp 610 DB21/T 3215-2019
26、9 L 两个接收传感器间的直线距离 (m)；精确至 0.001m； t 两个接收装置所接收到信号的时间差（ s）； 截面形状系数，对于板（混凝土板、墙等），可取 0.96，对其他截面几何形 式可通过现场试验确定； f） 每次测试选取一个测点，每个测点应通过改变采样时间间隔重复进行两次测试，当 该测点上两次测得的传播时间相近，则可进行其他测点的测试。若两次传播时间不同，应进 行第三次测试，直至测得的传播时间数值相近为止，相近的时间值作为传播时间的真实值。 若三次测试中任何两个数据都不吻合，应检查传感器与混凝土表面连接是否良好后再继续进 行测试。 g） 混凝土 P波波速测试不宜少于 3 个测点，每
27、个 P波波速与平均值的差不超过平均值 的 5%，取多次测试的平均值作为待测构件的混凝土 P波波速值。 DB21/T 3215-2019 10 附录 B （资料性附录） 有效测试波形的判断 B.1判断波形是否有效，有利于提高检测的可靠性和准确性。 检查对应的的表面波波形部分是否有正确的形状，以及对应构件的边界多次反射的表面 波周期震荡。有效波形的振幅谱会有一个对应结构厚度共振频率的峰值（如图 B.1-1 所示）； 或者有两个及以上的峰值，低频峰值对应结构厚度频率，高频峰值对应缺陷深度频率。无效 的波形不显示周期性振荡，振幅谱也没有显著的主峰（如图 B.1-2 所示），需重复测试，直 到获得有效的
28、波形和振幅谱图。 a 波形图 b 振幅谱 图 B.1-1有效 的冲击 -回波测试示意图 a 波形不显示周期性振荡 b 振幅谱没有单一的主峰 图 B.1-2无效的冲击 -回波测试示意图 已获得有效的波形和振幅谱时，应对数据波形进行存储。为证实结果的准确性，可以重 复进行测试。如果结果是可重复的和有效的，再进行下一测点的测试。如果波形和振幅谱图 是无效的，应检查测试表面的灰尘和碎片以及传感器与测试面质检是否处于良好的耦合状态。 单次检测的结果可靠性不高，冲击源和接收传感器的位置变化，测试表面粉尘、传感器的耦 合情况都会造成测试结果的影响，因此 ，每一测点可以采用重复测试 2 次进行验证，提高测 试
29、结果的准确性。 对异常数据的判定、缺陷可疑点的判定及概率保证方法可参考超声法检测混凝土缺陷 技术规程 CECS 21。 DB21/T 3215-2019 11 附录 C （资料性附录） 冲击弹性波法检测混凝土厚度和内部缺陷记录表 表 C.1 混凝土 P 波波速测试原始记录 委托编号 工程名称 测试日期 检测依据 施工日期 设计强度等级 构件名称 检测环境 /构件表面状态 仪器设备 型号：编号： 参 数 信号量程： mv；采样频率 = kHz； 采样点数 = 点 ； 触发延时： Byte； 触发电平：；触发方式：；滤波方式： 方法一 次数 第 1 次 (点 ) 第 2 次 (点 ) 第 3 次
30、(点 ) H f 构件的混凝土 P 波波速 值（ m/s） : 方法 二 次数 第 1 次 (点 ) 第 2 次 (点 ) 第 3 次 (点 ) 1 2 1 2 1 2 t2;t1 ; k 构件的混凝土 P 波波速值 （ m/s） : 测试位置 示意图 测试： 记录： 第 页 共 页 DB21/T 3215-2019 12 表 C.2 厚度及缺陷检测原始记录 委托编号 工程名称 测试日期 检测依据 施工日期 设计强度等级 构件名称 检测环境 /构件表面状态 仪器设备 型号：编号： 参 数 信号量程： mv；采样频率 = kHz； 采样点数 = 点 ； 触发延时： Byte； 触发电平：；触发方
31、式：；滤波方式： 构件混凝土 P 波波速 （ m/s） 测区 /测点 /测 线编号 计算 /冲击回波测得 厚度值 T（ m） 直接测得的 实际 厚度值 H（ m） 结果图（振幅谱图 等）编号 缺陷 分析、 描述（分布 位置等情况） 检测 部位（测 区、测点 /测 线）分布示意 图 测试： 记录： 第 页 共 页 DB21/T 3215-2019 13 附录 D （规范性附录） 用词说明 1 为便于在执行本规程时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况均应这样做的： 正面词采用“应”；反面词
32、采用“不应”或“不得” 。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执 行”。 _ DB21/T 3215-2019 14 ICS 水运工程 混凝土结构 冲击弹性波法 检测 技术规程 Technical specification for concrete structure testing of water transport engineering by impact echo method 条文说明 DB21/T
33、3215-2019 15 目 次 1 总则 . 16 3 术语和符号 . 16 3.1 术语 . 16 3.2 符号 . 16 4 冲击弹性波检测仪 . 16 4.1 技术要求 . 16 4.2 校准及保养 . 17 5 现场检测及结果判定 . 17 5.1 一般规定 . 17 5.2 混凝土结构构件厚度检测 . 18 5.3 混凝土结构内部缺陷检测 . 19 5.4 裂缝深度检测 . 22 5.5 混凝土结合面质量检测 . 22 附录 A 混凝土 P波波速测试 . 23 DB21/T 3215-2019 16 1 总 则 1.1 本条阐述了 本规程 的编制目的 ，冲击弹性波法检测混凝土结构构
34、件厚度、内部缺陷及结合面质 量是根据在混凝土表面利用一个短时的机械冲击激发低频冲击弹性波，冲击弹性波传播到结构内部， 被缺陷表面或构件底面反射回来，通过对反射波的分析进行判断和检测。冲击弹性波主要依靠结构 的剪切刚性，因此受空气、水等影响小，适合于水运工程混凝土结构的相关检测。 1.2 本条规定了本规程的适用范围。 1.3 本条阐述了本规程与其他相关标准的关系。应遵守协调一致、互相补充的原则使用本规程和其 他相关标准。 3 术语和符号 3.1 术语 本节所列出的术语一般为其在本规程中出现时，从冲击弹性波检测混凝土缺陷技术方法的角度 赋予其含义的，其含义需要加以界定、说明或解释的重要词汇。考虑其
35、通用性和习惯性，也参照采 用了我国有关规程和有关国外规程的规定。 尽管界定和解释术语时考虑了术语的习惯和通用性，但理论上这些术语仅在本规程中有效，列 出的目的主要是防止出现错误理解。当本规程列出的术语在本规程以外使用时，应注意其可能含有 与本规程不同的含义。 3.2 符号 本节符号主要依据国家规程工程结构设计基本术语标准（ GB/T50083-2014）对通用符号的 编写规定。对于 GB/T50083-2014 未做规定的，考虑了目前相关工程界技术人员的习惯和通用用法。 4 冲击弹性波检测仪 4.1 技术要求 4.1.1 电缆应具有屏蔽层，以减小电噪声 对传感器输出信号的干扰；连接接头质量宜拆
36、装容易，能 保证电缆紧密连接采集仪及 接收传感器 。 4.1.2 单点式冲击弹性波检测仪为单点冲击、单点接收回波信号。扫描式冲击弹性波检测仪为冲击 器与接收传感器一体化设计，滚动扫描冲击、连续接收回波信号。 单点式冲击弹性波检测仪适用于精确测试和特殊位置的测试，对测试面平整度要 求较低，使用 灵活。扫描式 冲击弹性波检测仪 具有滚动式扫描测试探头，扫描探头安装有可调冲击频率的螺线管 电磁自动敲击振动器和轮式接收传感器，可沿直线以固定间隔进行快速测试，适用于对大面积结构 构件进行检测，测试效率高。 4.1.3 为减少人为因素对测试结果的影响，冲击方式可以根据接收装置配置不同尺寸的弹击锤，宜 为
37、3mm 25mm直径的钢质小球。当接收信号较弱时，应更换为较大直径的钢质小球。 1）单点式冲击弹性波检测仪的冲击器多为一系列不同直径的钢质锤头，检测机构可根据检测部 位厚薄选用合适的冲击器，且在检测前应进行验 证。扫描式冲击弹性波检测仪的扫描探头配有电驱 动的螺线管冲击器，触发后弹击混凝土构件表面，其冲击能量和冲击持续时间可调。冲击弹性波检 测仪的冲击器的正确选择对于检测的效率很重要，试验时应根据构件的厚度及具体的回波信号来选 择冲击器以确保能够传送足够的能量到被测结构，进而容易得到单一主峰的频率幅值谱。 冲击器应根据检测构件厚度的不同，激发不同频率的脉冲。冲击器的冲击方向以及冲击能量对 DB
38、21/T 3215-2019 17 测试信号的品质有很大的景响，设计良好的冲击装置能提高测试效果及减少人为误差。 2） 接收传感器为接收表面法向位移、加速度等振动信号的宽频带传感器，必须有合适的灵敏度， 能够探测到冲击产生的纵波沿表面传播引起的微小变形。同时，还应有合适的频响范围，以减少振 动信号的测试失真。扫描式冲击回波系统的接收传感器是按一定间距均布在滚动轮上，以实现连续 冲击接收的功能。 3） 传感器输出的信号需经过放大后做后续的处理分析。相关参数（如频率范围、增益等），需 要与传感器、数据采集卡以及测试信号的特性相匹配。 4） 数据采集系统用于采集、记录、处理传感器的输出信号，是配有
39、2 通道或者多通道数据采集 卡的便携式电脑，或者是 便携式双通道或者多通道波形分析仪。该系统中，一个通道可作为触发通 道，接受触发信号，另外的通道可作为接收通道。数据采集仪的电压范围和电压分辨率应该与传感 器的灵敏度相匹配，以确保能准确测量纵波的到达时间以及幅值。 6） 采集分析软件实时显示传感器输出时间域波形，通过 FFT 快速傅立叶转换把波形从时域转 换为频域，在频率幅值谱里，通过选择厚度对应的主频值，计算得出厚度值。 4.2 校准及保养 4.2.1 对冲击弹性波检测仪进行校准或自校是为保证其在正常状态下进行检测，仪器的标准状态是 统一仪器性能的基础，只有使冲击回波系 统处于标准状态，才能
40、保证检测结果的可靠性。 4.2.3 冲击弹性波检测仪使用后，应及时用潮湿的干净布清洁冲击器及接收传感器，自然风干后妥 善保管。 4.2.4 由于冲击弹性波检测仪采用了干电池或者锂电池供电，长时间不用时要把干电池取出，避免 电池液体对仪器的腐蚀。定期给锂电池充电，以保证电池的耐用性，防止过度放电造成的电池容量 衰减。 5 现场检测及结果判定 5.1 一般规定 5.1.1检测前的准备工作是为了更好完成检测及后期的数据分析与判定。 5.1.2 本条规定检测人员在开展检测工作之前应掌握的有关基本情况，以便下一步开展现场调查， 方案制定等工作。目前检测方法很多，但每一种方法都有其适用性和局限性，因此，应根据检测目 的、结构类型、结构状态、环境条件等选用适宜的检测方法。 调查和收集相关资料在前期的准备工作中是非常重要的，是为了综合分析产生的质量问题的原 因，及为编制检测方案提供依据，有助于检测过程的实施，同时有利于综合分析测试结果。
