SL 275.1-2001 表层型核子水分-密度仪现场测试规程.pdf
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1、中华人民共和国行业标准核子水分密度仪现场测试规程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准核子水分密度仪现场测试规程主编单位南京水利科学研究院批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日中华人民共和国水利部关于批准发布核子水分密度仪现场测试规程的通知水国科号部直属各单位各省自治区直辖市水利水务厅局计划单列市水利水务局新疆生产建设兵团水利局经审查批准核子水分密度仪现场测试规程为水利行业标准并予发布标准编号为本标准自年月日起实施标准文本由中国水利水电出版社出版发行年月日前言利用核子法测定土石等材料原位密度和含水量是一项迅速发展起来的无损快速检测新技术目前我国已有相当数量的各类进口和国产核
2、子水分密度仪在各类工程中使同并成为质量检测和控制的一种重要工具鉴于此迫切需要制订一个专门的统一的技术标准来指导和规范各类核子水分密度仪的现场测试方法本规程就是根据以上需要按照水利部技监办第号文精神在总结我国核子水分密度仪工程现场测试应用的实际经验以及参考和借鉴国际国内相关标准和技术文献的基础上编写制定的本规程由以下两个专题规程组成表层型核子水分密度仪现场测试规程深层型核子水分密度仪现场测试规程每个专题规程包含以下内容核子水分密度仪的适用范围有关术语仪器器具标准计数现场标定现场测试报告书测量精度和误差分析以及辐射防护安全本规程解释单位水利部国际合作与科学技术司本规程主编单位南京水利科学研究院本规
3、程主要起草人程和森曹更新中华人民共和国行业标准表层型核子水分密度仪现场测试规程主编单位南京水利科学研究院批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日目次总则术语测量仪器和器具标准计数一般规定标准计数检验现场标定一般规定密度和水分标样法现场标定原位取样法现场标定现场测试一般规定土石材料密度和含水量现场测试混凝士密度现场测试沥青混凝土密度现场测试报告书附录测量精度与测量误差附录辐射安全附录现场测试记录格式本标准的用词和用语说明总则为了统一和规范使用表层型核子水分密度仪现场测定土石材料的原位密度含水量和混凝土沥青混凝土材料的原位密度的方法以及辐射安全方面的要求特制定本规程本规程适用于采用射线背向散射法
4、和射线透射法测定材料表层密度以及采用快中子被氢原子慢化法测定材料表层含水量表层型核子水分密度仪在出厂前应经过厂家标定并应同时具备产品合格证和厂家标定报告表层型核子水分密度仪在用于现场测试之前应由用户进行现场标定并且在连续测量过程中宜每隔个月进行一次现场标定每当被测材料化学成分有明显改变时尚应及时进行现场标定表层型核子水分密度仪每隔个月或在大修后应由有资质的专门机构进行检定检定合格方可使用使用表层型核子水分密度仪进行现场测试时除应符合本规程外尚应符合国家现行有关标准的规定表层型核子水分密度仪的使用保管运输和报废应符合国家放射防护有关法规和标准的规定术语土石混凝土和沥青混凝土密度单位体积内土石混凝
5、土和沥青混凝土质量对土石材料当包含土石颗粒和水的总质量时称作湿密度当只包含土石颗粒质量时称作干密度单位为或土石含水量土石材料单位体积内所含水的质量单位为或土石含水率单位体积内所含水的质量与土石颗粒质量之比值用百分数表示孔隙率被测材料的单位体积内孔隙总体积所占的比率用百分数表示压实度压实土石材料的干密度与该土石材料最大股密度之比值或压实混凝土沥青混凝土的密度与该种材料的最大密度之比值用百分数表示表层型核子水分密度仪表层型射线密度仪和表层型中子水分仪一体机的总称射线背向散射法当射线源和射线探测器卿间用铅屏蔽并同时放置在被测材料表面射线源所发射出的射线进呻被测材料经一次或多次碰撞散射改变原来运动方向
6、而损失能量最终到达射线探测器而被记录这种通过测量散射射线计数率来测定被测材料密度的方法称作射线背向散射法射线透射法当射线源所发射出的光子穿入被测材料其中一部分被吸收而其余部分穿过被测材料最终到达射线探测器而被记录这种通过测量透射射线计数率来测定被测材料密度的方法称作射线透射法快中子慢化中子源所发射出的快中子进入被测材料与被测材料中含有的各种元素原子的原子核发生多次碰撞被减速和逐渐损失其能量此过程称作快中子慢化元素原子的原于量愈低其对快中子的慢化能力愈强其中氢原子原子量最小对快中子慢化能力最强热中子快中子被材料中所含氢物质如水慢化减速并逐渐损失其能量最后与慢化物质分子热运动交换能量直至平衡此时的
7、低能中子称作热中子室温时它的能量为计数率单位时间内仪器所测取的射线或热中子计数前者称作射线计数率后者称作热中子计数率单位为测量计数在设定的测量时间内仪器所测取的射线或热中子计数前者称作密度测量计数后者称作水分测量计数单位为计数标准计数将仪器放置在标准块上在规定的测量条件下在规定的测量时问内所测取的射线或热中子计数前者称作密度标准计数后者称作水分标准计数单位为计数计数比仪器所测取到的密度或水分测量计数分别与密度或水分标准计数之比值简称为化学成分误差被测材料与一般土石混凝土和沥青混凝土在化学成分上有较大差异给密度或含水量测量结果带来的误差单位为或表面糙度误差被测材料表面凹凸不平使得仪器底面与被测材
8、料表面之间存在空隙从而给密度或含水量测量结果带来的误差单位为或测量深度仪器进行密度或含水量测量时在最终到达探测器并被记录到的光子或热中子中其中至少有的数量在抵达探测器之前是通过或到达过被测材料某个深度的这个深度称作测量深度单位为或仪器厂家标定仪器出厂前生产厂家采用模拟密度和水分标样对仪器进行标定以建立适合于一般建筑材料和土壤现场测量的密度和水分测量标定曲线称作厂家标定用户标定仪器在现场测试前由用户对仪器进行现场标定以确定仪器现场测量结果的校正偏差称作用户标定测量仪器和器具仪器主机应包括下列组成部分射线源通常为铯为双层不锈钢封焊的固体密封源中子源通常为镅铍为双层不锈钢封焊的固体密封源也可为钚铍中
9、子源射线探测器通常为盖革弥勒气体计数管计数管或由碘化钠闪烁体和光电倍增管所组成的闪烁探测器热中子探测器通常为氦正比气体计数管也可为三氮化硼正比气体计数管或锂玻璃闪烁探测器定标器电子线路提供给射线探测器和热中子探测器工作的高低电压电源并对来自探测器的测试信号进行甄别放大和记录的相关电子线路微处理机和液晶显示器用于处理记录存储测试数据并显示测试参数和测量结果电源一般为可充电电池组或干电池仪器机箱用于放置以上放射源探测器电子线路组件和电源的防潮防尘坚固的金属或工程塑料箱体主要附件和器具应包括下列组成部分标准块通常由聚乙烯厚板制成钢钎导板焊有垂向套管的铝合金或钢质平板铁槌充电器运输箱和个人辐射剂量元件
10、标准计数一般规定在现场测试前或对仪器工作状态产生怀疑时都应对仪器标准计数进行测量和检验检验合格后方可使用每次测量标准计数所采用的方式和测量条件应完全相同并符合仪器使用说明书有关要求标准块可放置在干燥平坦的压实土石混凝土沥青混凝土和其他建筑材料表面其密度不宜小于含水量不宜大于对某些型号仪器标准块也可放在所配置的运输箱上进行标准计数测量时应将仪器放置在标准块上并将仪器源杆打在安全位置标准块表面和仪器底面应无油垢尘土两者应有良好的接触进行标准计数测量时仪器周围以内不应有放射源以内不应有大型建筑测量人员应与仪器保持以上距离当室内外温差很大时仪器应在现场放置大约后再进行标准计数测量测取标准计数的环境温度
11、与现场测量的环境温度应相近如测试当日温度变化很大宜在现场测试过程中适当增加标准计数测量次数在仪器整个使用期间应完整记录和保留仪器标准计数及有关资料如时间地点条件和环境等并建立档案长期保存标准计数检验手动单次测量方法测取标准计数的检验应符合下列规定按本规程的规定用手动单次测量方法测取新的标准计数如新测取的密度或水分标准计数符合公式的规定范围则该新测取的密度或水分标准计数为合格否则视为不合格式中新测取的密度或水分标准计数仪器先前已测取的个密度或水分标准计数的平均值预置比例因子按本规程的规定用手动单次测量方法测取新的标准计数如新测取的密度和水分标准计数分别符合公式和公式的规定范围则该新测取的密度或水
12、分标准计数为合格否则视为不合格式中新测取的密度或水分标准计数仪器先前已测取的个密度或水分标准计数的平均值如仪器还没有测取和存储过合格的标准计数或者已有但是在个月以前测取的或者新的测量地区其环境放射性本底有明显异常则都应先重新测取个密度或水分标准计数并取其平均值再按本规程之或之的规定对以后新测取的标准计数进行检验自动连续多次测量方法测取标准计数的检验应符合下列规定按本规程的规定用自动连续多次测量方法测取新的标准计数如新测取的密度或水分标准计数符合公式的规定范围则该新测取的标准计数为合格否则视为不合格式中新测取的密度或水分标准计数即是一组所有单次测取的密度或水分标准计数的平均值该组单次测取的密度或
13、水分标准计数的标准差预置比例因子应根据不同型号仪器选择本规程或的规定方法进行标准计数的检验如第一次检验不合格可再次检验其间可让仪器开机继续稳定一段时间并按本规程的规定检查标准计数测取条件如不符合应及时纠正后再继续检验如多次检验仍不合格则认为仪器不能正常工作需要检查和修理现场标定一般规定对不同的被测材料和不同测量条件仪器在现场测试前应进行现场标定相同被测材料在相同测量条件下进行现场连续测试时每隔个月应进行一次现场标定仪器现场标定可采用密度和水分标样法也可采用原位取样法仪器现场标定所采用的被测材料和所处的测量条件应与仪器现场测试时的被测材料和测量条件相同被测材料的密度和含水量范围应包含现场测试中被
14、测材料的密度和含水量变化范围现场标定时仪器应距其他放射源以上应距大型建筑物以上仪器操作人员在测量过程中应与仪器保持以上距离现场标定时仪器测量时间应采用密度和水分标样法现场标定密度和水分标样的制作应符合下列规定应采用现场被测材料和使用钢模板制作密度和水分标样标样应不小于以下尺寸背向散射法密度测量透射法密度测量水分测量密度和水分标样数量分别应有个土石材料密度标样制作应准备个容器其尺寸应符合本规程之的规定分别向容器内充填现场被测土石材料充填时应保持材料原有级配和分布均匀并分层充填和夯实分层厚度可为或直至将容器填满夯实到容器顶面并最后刮平测量容器充填体积和称量所充填的土石材料质量可计算出每个密度标样的
15、密度密度值误差应在范围以内混凝土材料密度标样制备应准备个容器其尺寸应符合本规程之的规定分别向容器内分别充填混凝土材料该混凝土材料和级配应与现场浇筑使用的混凝土材料相同充填时应分层充填和压实分层厚度可为或直至将容器填满压实到容器顶面并最后刮平测量容器充填体积和称量所充填的混凝土质量可计算出每个密度标样的密度密度误差应在范围以内土石材料水分标样制备应准备个容器其尺寸应符合本规程之规定分别向容器内充填现场被测土石材料充填时应分层充填和压实并使其密实程度与现场情况大体相同分层厚度可为和直至将容器填满压实到容器顶面并最后刮平充填完成后应用采用塑料薄膜覆盖其表面当仪器对以上各个水分标样测量完成后应取样并采
16、用烘干法测定出每个水分标样的含水量含水量值误差应在范围以内标样法密度现场标定应符合下列要求仪器开机经预热和自检程序后进入工作状态应按本规程和的规定测取和输入合格的密度标准计数应将仪器分别放置在已制作好的土石或混凝土材料的个密度标样表面使仪器底面与标样表面在长边方向相一致并且其位置前后和左右对称根据土石或混凝土材料标样不同应分别按本规程或的规定对每个标样采用现场测试所选择的测量深度并采用测量时间启动仪器测取次密度值取这次密度值的平均值作为仪器测量结果计算每个密度标样的仪器密度测量结果与标样实际密度值的差值应取这个差值的平均值作为仪器在采用该测量深度时密度测量结果的校正偏差标样法水分现场标定应符合
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- SL 275.1 2001 表层 核子 水分 密度仪 现场 测试 规程
