超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法
2023-05-01 09:17:01
專利名稱：超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法。
背景技術：
混凝土結構物的內部缺陷係指破壞混凝土的連續性和完整性，並在一定程度上 降低混凝土的強度和耐久性的不密實區、空洞、裂縫或夾雜泥沙、雜物等；不密實性缺 陷係指混凝土因漏振、離析或架空而形成的蜂窩狀，或因缺少水泥而形成的鬆散狀，或 受意外損傷而造成的酥鬆狀區域。混凝土缺陷的存在會不同程度的影響結構承載力和耐 久性，混凝土缺陷無損檢測技術針對結構物實體採用無破損的方法有效地查明缺陷的性 質、範圍及尺寸，以便對缺陷進行修補性技術處理。在多種混凝土結構物缺陷的無損檢測技術方法中，超聲波法因其檢測設備較簡 單，操作使用方便，穿透能力較強等突出特點而得到了廣泛的推廣應用，我國1990年 頒布了《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》，1998-1999年對該規程進行了修訂和補 充，並由中國工程建設標準化協會批准為《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》(CECS 21:2000)(以下簡稱《測缺規程》)。超聲法檢測混凝土缺陷依據的原理是當混凝土的組成材料、工藝條件、內部 質量及測試距離一定時，各測點的超聲聲速、首波幅度等聲參數一般無明顯差異，如果 某部分混凝土存在孔洞、不密實或裂縫等缺陷時，通過缺陷混凝土的超聲波的聲時明顯 加長、幅度明顯降低，其他聲參量也會有明顯的變化。基於這一基本原理，對同等測試 條件下的混凝土進行聲時(聲速)、幅度、頻率等聲參數的相對比較，從而判斷混凝土 的缺陷情況。由於混凝土是非均值的固-液-氣三相混合體，即使無缺陷的混凝土，其測試的 聲速、幅度等聲參量仍會有相當大的範圍波動，這種波動屬於正常範圍內的合理離散， 不同於混凝土缺陷導致的聲參量的明顯差異。混凝土缺陷檢測就是要在具有正常離散的 聲參量數據組中找出明顯變異的聲參量，即表徵缺陷的異常值。由於混凝土的非勻質 性即聲參量的合理離散，因此不可能用固定的臨界指標作為判斷缺陷的標準，《測缺規 程》中採用概率統計法進行判斷。概率法的基本思想是認為正常混凝土的質量服從正態分布，在測試條件基本 一致且無其他因素影響的條件下，聲速、波幅等測量值也基本屬於正態分布。根據觀測 數據的平均值、標準差和預定的置信水平，確定出一個相應的置信區間。凡屬於混凝土 本身的不均勻性或測試中的隨機誤差造成的數值波動，都應處在給定的置信範圍以內； 凡超出這個範圍的讀數異常的測點，就認為是混凝土本身性質改變所致，也就是異常值 測點可能是測線通過缺陷部位的測點。概率統計法的聲參量測量值為每一測點的聲時(聲速)、波幅、主頻，缺陷判 斷的數據處理方法為1、將測位各測點的聲參量測量值按大小順序分別排列，即
將排在後面明顯小的數據視為可疑，再將這些可疑數據中最
大的一個連同前面的數據計算出平均值 和標準差(A)
權利要求
1. 一種超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法，其特徵在於 步驟如下步驟一，根據測試構件類型，確定測區布置方法及測點數，每個測位為一個測試文 件，在測試文件中記錄測點的超聲測距式、超聲聲時4、首波波幅測量值4、測點,的接收子波:r波形樣本和測試系統的標準子波s波形樣本^ 步驟二，通過計算測點 的聲速值巧，對波形樣本波幅測量值為進行修正，計算測 點I的接收子波與標準子波的復頻差FA和計算測點接收波與標準子波的互相關係數巧得 到聲參量的判定值巧、4、和乓；其中，測點 的聲速值巧=44 ,為為測點的超聲測距，4為測點的超聲聲時；波幅修正值4 = 4 +Μ , 4 為波幅測量值，M為波幅修正值， Δ4=Δ4+Μ2式中M1為對測距的修EM1 = ^x拭-4), α—衰減係數，為一測點 測距，一基準測距；M2為對測角^的修正，具體取值參見下表
2.根據權利要求1所述的超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方 法，其特徵在於步驟一中所述測試方式為對測、斜測、角測和測距和測線均不等的掃 描測試或以上兩者或兩者以上的組合。
3.根據權利要求1所述的超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法，其特徵在於步驟一所述測點，的接收子波χ波形樣本^和測試系統的標準子波S波形樣本/5的長度為從波形到達時刻起至少3個以上完整波形。
4.根據權利要求1所述的超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方 法，其特徵在於步驟四中所述各聲參量判定因子在綜合判定因子中的加權值根據測試 條件進行調整，對可靠性低的聲參量降低其權值。
全文摘要
本發明涉及一種超聲法檢測混凝土構築物節點內部不密實性缺陷的判定方法，在傳統超聲法檢測混凝土缺陷方法的基礎上，在聲速和首波波幅之外增加了復頻差和互相關係數兩個可量化的聲參量，通過將各聲參量測量值處理為聲參量判定因子並將各聲參量判定因子處理為歸一後的綜合聲參量判定因子，然後根據綜合判定因子繪製出測位色譜圖，並根據色譜圖中紅色成片區域確定可疑缺陷的位置及範圍。本方法可直觀準確的描述混凝土密實性質量分布，可以較好地避免或降低了使用單一聲參量判定時發生的錯判和漏判的情況，也免除了單一聲參量判定結果互相不一致時難於最終判定的困惑。本發明可廣泛應用於混凝土構築物節點內部或其他複雜形狀結構不密實性缺陷的判定。
文檔編號G01N29/04GK102012403SQ20101052754
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月1日 優先權日2010年11月1日
發明者劉力爭, 孫剛柱, 張龍龍, 李世富, 楊濤, 濮存亭, 範良, 賀志雲, 鄧龍, 郭啟亮, 闞月鵬, 陰洪恩 申請人:北京市市政工程研究院, 北京市康科瑞工程檢測技術有限責任公司