ICS19.100 CCSP25 HNCAA 河南省认证认可协会团体标准 T/HNCAA051—2023 冲击弹性波法检测钢壳混凝土脱空 技术规程 Technicalspecificationfortestingsteelshellconcrete byimpactelasticwavemethod 2023-10-16发布 2023-11-01实施 河南省认证认可协会发布  发布 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 目次 前 言............................................................................Ⅱ 1范围.................................................................................1 2规范性引用文件.......................................................................1 3术语、定义...........................................................................1 4一般规定.............................................................................1 5冲击弹性波仪.........................................................................2 6现场检测.............................................................................3 7结果判定.............................................................................5 8检测报告.............................................................................5 T/HNCAA 051¡ª2023 I 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规 则》的规定起草。 本文件由河南省认证认可协会提出并归口。由河南高速公路试验检测有限公司负责具体 内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送河南高速公路试验检测有限公司(地址： 荥阳市豫龙镇郑上路赵家庄段北侧，邮政编码：450121)。 本文件起草单位：河南高速公路试验检测有限公司、中交第二公路工程局有限公司、河 南省黄河高速公路有限公司、四川升拓检测技术股份有限公司。 本文件主要审查人员：李美利、陈天宇、张光海、郑建国、朱鸿飞。 本文件为首次发布本文件主要起草人：刘洪涛、黄辉、任延凯、张宇、范永亮、董富枝、黄亚飞、宋宽彬、 杜潇、吴煜璞、范勇、韩慧、孙卫国、陈宇宁、王兴义、陈小红、郭丹、张其玉、代公正、 范龙飞、阮元勋、陈飞、王黎晓、刘艳梅、刘镇、郑凡盛、邵俊娜、赵润隆、马聪、王宏坤、 李小龙、姜玺风、马婷婷、应江涛、傅立军、潘华、袁书炜、闫鹏帆、张哲、苏洋、张凯、 任武、刘轩铭、牛武军、董戈 ¡£ 。 T/HNCAA 051¡ª2023 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 11范围 本文件对钢壳混凝土结构脱空检测的检测设备、现场检测、检测数据整理及分析、结果 判定和检测报告的编制进行了规定。 本文件适用于钢壳混凝土结构脱空检测。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期 的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括 所有的修改单）适用于本文件。 T/CECS925－2021冲击弹性波法检测混凝土缺陷技术规程 GB50628-2010钢管混凝土工程施工质量验收规范 3术语、定义 3.1钢壳混凝土构件 在钢壳中填充混凝土而形成的共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分 为圆钢壳混凝土，方、矩形钢壳混凝土和多边形钢壳混凝土等。 3.2钢壳混凝土脱空 钢壳与混凝土在界面处分离的现象。 3.3冲击弹性波 通过人工敲击、电磁激振等物理方法产生的弹性波。 3.4加速度传感器 将测试对象的物理量加速度转换为电信号的装置。 3.5激振锤 发生冲击弹性波的激励装置，是产生测试信号的工具。 3.6振动法 在测试结构物表面锤击产生振动，用传感器直接拾取结构表面的振动信号的一种检测方 法。 3.7冲击弹性波仪 具有冲击弹性波信号采集与数据分析功能的仪器。信号采集装置应包括信号激振、信号 拾取、信号放大、模数转换等装置；数据分析功能应包括数字信号显示、存储、分析、成像 等功能。 4一般规定 4.1检测原理 钢壳混凝土脱空检测宜采用冲击弹性波法中的振动法进行检测。该方法是基于冲击弹性 波作为检测媒介，当锤击混凝土结构表面时，在表面会诱发振动，该振动还会压缩/拉伸空 气形成声波，使用传感器直接拾取结构表面的振动信号，通过对振动信号分析，判断构件表 面脱空情况的方法。 振动法的基本原理：通常，在产生脱空的部位，振动特性会发生以下变化（如下图）： 1）弯曲刚度显著降低，卓越周期增长； 2）弹性波能量的逸散变缓，振动的持续时间变长。 这两个特性对激振力的大小没有要求。另一方面，剥离会引起结构抵抗特性的变化，也 就是说，剥离使得参与振动的质量减少，在同样的激振力下，产生的加速度会增加。因此， 用冲击锤激振并用激振力归一化后，加速度幅值也是一个重要的指标。 T/HNCAA 051¡ª2023 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 2 图4-1剥离/脱空时振动参数的变化特点 4.2检测频率 钢壳混凝土脱空检测，应结合结构实际情况和委托方要求，按照合同要求检测频率对实 体结构进行检测。 4.3检测流程 接受检测任务（通过任务单，确定检测内容）→收集相关资料（需要收集工程概况、钢 壳混凝土结构设计资料）→确定检测方案（根据需要测试的区域，进行检测方案的确定以及 相关测点、测区的布设）→现场检测（主要包含现场测点布置及现场数据采集，需要在结合 完好的地方进行标定，并做好相关记录，记录测区的结构区域、详细位置）→数据分析判断 （根据标定结果，输入计算得出的参数，得到相应云图）→编制检测报告（根据测试结果， 编制检测报告）。 5冲击弹性波仪 冲击弹性波仪应符合下列要求： 5.1声时（电信号） 声信号测量相对误差不超过±0.5%（电信号）。 5.2声时（声信号） 声信号测量相对误差不超过±1.0%（声信号）。收集 相关 资料确定 检测 方案 测方现 场 检 测数 据 分 析 判 断接受检测 任务编制检 测报告 T/HNCAA 051¡ª2023 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 35.3冲击弹性波仪信号激振装置应能激发出不同频率的弹性波。激振装置宜采用直径10～ 30mm的钢球。 5.4信号拾取装置宜采用加速度传感器，且应符合下列规定： 1）传感器应根据检测对象、检测目的、检测方法等进行选择，且频响范围满足检测要 求； 2）用于反射信号频谱分析时，加速度传感器宜具有控制按压力度的装置； 3）同一批次测试的传感器宜具有相同耦合力度的装置； 4）可以采用符合频谱特性要求的非接触式采集方式。 5.5信号放大宜采用电荷放大器，且增益倍率宜为固定倍数，放大器频带应大于传感器的有 效频响范围。 5.6模数转换装置分辨率不应小于12Bit，并应适用于单通道和双通道数据采集模式。单 通道工作模式下，最大采样率不应小于500kHz；双通道工作模式下，每个通道最大采样率 不应小于250kHz。 5.7冲击弹性波仪应具备波速、幅值、时域、频率、相位等分析的功能。 5.8冲击弹性波仪应能在环境温度0℃～40℃、相对湿度小于70%的环境条件下正常工作。 检测环境应无机械振动和强振幅电噪声。 5.9冲击弹性波仪应在检校有效期内使用。当存在下列情况之一时，应检定或校准冲击弹性 波仪： 1）新仪器启用前； 2）在更换AD卡、信号采集传感器、信号放大器等可能影响测试性能的信号转换配件 后； 3）超过检定/校准有效期； 4）其他需要检定/校准的情况 6现场检测 6.1钢壳混凝土脱空检测宜采用带磁性座的加速度传感器，每个测点测试一个波形。 6.2钢壳混凝土脱空检测应在同条件混凝土试块强度达到设计强度的70%以上进行。 6.3激振锤型号选用参照表6-3。 表6-3钢壳混凝土脱空检测激振锤的选择 图6-3（直径从小到大）D10、D17、D22、D30激振锤示意图序号 钢壳壁厚范围（mm） 激振锤选择 1 5～15 D10、D17 2 15～20 D22、D30 3 ＞20 D30 T/HNCAA 051¡ª2023 全国团体标准信息平台 T/HNCAA051—2023 46.4现场检测时，采集数据时应符合下列规定： 1）设备设置采样时间间隔为2μs，采样点数为4096； 2）若某点波形检测出现异常，应查明原因后复测。 6.5检测步骤 6.5.1平均重心周期Ei、平均卓越周期T1、平均持续时间T2的标准值标定 现场检测时首先对平均重心周期Ei、平均卓越周期T1、平均持续时间T2