雷达法检测混凝土结构技术标准

中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国行业标准中国建筑工业出版社32019年第292号号为JGJ/T456-2019,自2020年3月1日起实施。2019年11月15日4规范制订、修订计划》的通知》(建标[2013]6号)的要求，规定；4.检测系统；5.层厚检测；6.内部缺陷检测；7.钢筋工业大学土木工程学院(地址：南京市浦口区浦珠南路30号，本标准主编单位：南京工业大学本标准参编单位：南京工大建设工程技术有限公司江苏省住房和城乡建设厅科技发展5喜利得(中国)商贸有限公司苏州工业园区设计研究院股份有限本标准主要起草人员：陆伟东杨放万里张开文王志龙陈保平石平府张海生本标准主要审查人员：王永维任伟新赵永贵杨勇新蒋济同李正良陈忠范卢文胜王桂玲苗吉军费毕刚6 1 2 2 53.1检测环境 53.2参数 5 63.4现场波速校正 6 73.6检测报告 8 9 6内部缺陷检测 6.1一般规定 6.2检测方法 7钢筋配置检测 7.1一般规定 7.2检测方法 附录A检测报告格式 本标准用词说明 22引用标准名录 23 257 1 2 2 43BasicRequirements 5 5 5 6 6 8 9 7ReinforcementPositioningT AppendixBInspection ExplanationofWordinginThisStan ListofQuotedStandards 23Addition:ExplanationofProvisio 2511.0.1为保证混凝土结构质量，规范雷达法混凝土结构检测，1.0.2本标准适用于采用雷达法进行混凝土层厚、内部缺陷和1.0.3采用雷达法进行混凝土结构检测，除应符合本标准外，22.1.1雷达法radarmethod2.1.2雷达检测系统radarde2.1.3雷达主机radarcontr2.1.6雷达图像radarprofile2.1.7频带frequencybandwidth2.1.8中心频率mainfre2.1.10水平分辨率hori32.1.12时窗range2.1.22滤波filter2.1.24增益gain4w——时窗；c———53.1.1测区表面宜干燥、平整，并应能保证3.1.2测区内不应存在干扰检测结果的金属物或其他电磁波源。3.1.3检测环境温度应控制在一10℃~50℃。3.2.1在符合检测场地地形要求的前提下，天线中心频率应满足探测深度要求，并使用较高分辨率的天线。天线中心频率的参x——垂直分辨率(m);3.2.2天线间距的确定应符合下列规定：1当采用收发分离式天线检测时，发射天线与接收天线的2当采用收发一体式天线检测，发射天线与接收天线的间距应是固定的，其间距同样应满足式(3.2.2)的要求。6宜根据需要选定(2～3)个区域。73.4.2波速校正宜采用已知目标深度法，并应符合下列规定：1每个检测区域内的校正波速应为其内校正点测得波速的算术平均值，每个检测区域选取的校正点数不宜少于3个；2当检测区域内存在不同的介质层时，应对每个介质层内3当同一介质层内的混凝土沿垂直方向均质性、含水率、3.4.3电磁波在介质中的平均传播波速元应按下式计算：t—电磁波在结构体中的双程传播时间(ns)。3.5.1数据处理前，应检查原始数据的完整性、可靠性。1应采用带通滤波方式对雷达信号进行一维滤波处理，滤3当存在地面以上物体的反射干扰时，应采用二维滤波方3.5.5采集的数据宜有选择地进行反滤波处理、时域偏移处3.5.6单道雷达波形分析应依次遵循以下步骤：确定反射波组的界面特征、识别干扰反射波组、识别正常介质界面反射波组、3.5.7雷达图像可依据入射波和反射波的振幅、相位特征和同81结合多个相邻剖面单道雷达波形，找到数据之间的相91信噪比宜大于110;2信号稳定性变化宜小于1%;3系统时间校准因素的变化宜小于2%;4长期稳定性变化宜小于3%;5测距误差宜小于0.3%;6时基精度值宜小于0.02%;5.0.1混凝土结构分层界面可按本标准第3.5节给出的方法进5.0.2介质的相对介电常数应按下式计算：hk—-已知目标深度(m);t——电磁波在结构体中的双程传播时间(ns);v———电磁波在介质中的传播速度(m/ns),可按本标准第3.4节所述波速校正方法计算；5.0.3各结构层厚度检测值H可根据确定的分层界面得到电磁波在第i层结构层中的双程传播时间t;和介质的相对介电常数式中：H₁-—-第i层厚度检测值(精确到1mm)。5.0.4结构分层厚度平均值应为10次检测值的算术平均值，可按公式(5.0.4-1)计算，并可按公式(5.0.4-2)对检测结果进行评估；应采用本标准表B.0.1记录结构层分层厚度检测结果。式中：H,n—-第i层厚度第n次检测值(精确到1mm);Hm;——第i层厚度检测平均值(精确到1mm);Sc,i—第i层结构层厚度检测值标准差(精确到1mm)。5.0.5当条件许可时，可采用现场取芯的检测方法对结果进行校准。取芯方法宜按现行行业标准《钻芯法检测混凝土强度技术3必要时选取部分待判定的缺陷部位采取钻芯方法进行7钢筋配置检测7.1.1钢筋配置检测应包括钢筋的位置、间距、保护层厚度等7.1.2检测混凝土结构中的钢筋配置时，测线宜垂直于被检测7.1.3钢筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》7.2.1钢筋配置检测应按本标准第3.2、3.3节的参数选取方法及检测步骤进行，当检测区域情况较为复杂筋时，可按本标准第6.2.1条所述进行检测。7.2.2数据处理应按本标准第3.5节的数据与图像分析步骤进行，通过分析解读图像信息，可得到钢筋位置、间距和保护层厚7.2.3钢筋保护层厚度检测平均值应按下式计算，并可采用本标准表B.0.3记录钢筋保护层厚度检测结果：C₁、C₂——第1、2次检测的钢筋保护层厚度检测值，精确7.2.4钢筋的平均间距应按下列公式计算，并对钢筋平均间距检测项目现场检测明显缺陷(单位公章/报告章)&结构层厚度检测值(mm)123456789值差值示意图校对：检测：记录：计算：检测日期：表B.0.2缺陷记录检测范围缺陷范围示意图B.0.3钢筋保护层厚度检测记录应符合表B.0.3的规定。表B.0.3钢筋保护层厚度检测记录型号保护层厚度检测值(mm)示意图B.0.4钢筋间距检测记录应符合表B.0.4的规定。钢筋间距检测值(mm)值差值123456789示意图4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用中华人民共和国行业标准房和城乡建设部2019年11月15日以第292号公告批准、发布。 29 29 3.3检测步骤 31 33 3.6检测报告 37 38 416内部缺陷检测 6.1一般规定 436.2检测方法 43 507.1一般规定 50 501.0.1本条阐述了标准的编制目的。制定本标准的目的，是为了规范雷达法这一新兴的无损检测方法在混凝土结构检序和方法，提高检测结果的可靠性，从而更1.0.2本条规定了标准的适用范围。目前较为成熟的检测范围土中钢筋检测等，其结果可作为结构工程/或构件施工质量评价乙9要求。其中第3.1.1条规定了测区表面应保持干燥、平整，第1不同频率天线的探测深度、分辨率不同。天线频率越体的探测深度选择合适的天线中心频率。式(3.2.1)中的分辨率x指的是雷达的垂直分辨率，其理论值为0.5倍雷达波波长，式(3.2.1)反映的是它与天线中心频率及材料相对介电量、天线布置形式等参数共同决定。表1给出了干燥混凝土中探测深度与中心频率建议值，但在高衰减混凝土(例如含水率较高的混凝土)中，同样中心频率的雷达天线，探测深度则会优选中心频率(MHz)目标探测深度(m)择宜使最深目标物相对于发射和接收天线的张角为临界角的2倍。度的1.5倍；时窗增大30%是为了考虑实际电磁波速度变化、平均波速v可取0.12m/ns。际应用中，遇到探测条件复杂的情况时，应减小测线间距，1目标物电性特征：雷达检测成功与否也取决于是否有足3测区的环境：当测区内存在大量的金属构件或其他电磁同向轴，依据同向轴的时间、形态、强弱、方向等进行解释4.0.1、4.0.2规定了雷达检测系统的基4.0.3规定了雷达检测系统应提供的天线参数。当被检测区域情况复杂，存在干扰物时，应根据详细的天线参数，对测线布4.0.4雷达检测系统启动后，从天线发射的无线电波可能影响无线传输设备的正常通讯，甚至可能对人体造成伤害，故应保证天线电磁波发射符合国家现行相关标准。4.0.5规定了雷达检测的具体性能要求，以下为各个参数的影1信噪比测试—-将雷达天线放在方形金属平板上，金属板尺寸至少是天线尺寸的4倍。开启雷达检测系统，记录100个信噪比取此100条波形的平均值。其中，噪声波幅取一半时间窗口(例如：若1GHz天线时间窗口为20ns时，取10ns)的2信号稳定性测试——同信噪比检测。记录信号采集时100个反射波波形，利用以下公式评价其信号稳定Amax——100个反射波幅中的最大值；Amm——100个反射波幅中的最小值；3时间校准因素的变化——测试方法同信噪比测试。记录雷达反射波形，测量天线到金属板之间的距离。通常选用雷达检测系统时间窗口的15%、30%、50%所对应的反射距离进行检△21——位置2和位置1之间的距离；△32——位置3和位置2之间的距离；t₁——电磁波由位置1到位置2之间传播时间；t₂——电磁波由位置2到位置3之间传播时间；C₁——电磁波由位置1到位置2之间平均波速；C₂——电磁波由位置2到位置3之间平均波速；使其连续工作120min,每间隔1min采集1次数据，共可得到120个波形，经过一段时间后反射波幅可保持一致，利用以下公Amax——从20min到120min移动速度，若设定扫描速度为100扫/s,道间距为1cm,则天线速度为1m/s,当天线移动速度大于1m/s时会造成缺道现象。仪器外壳的防护等级，5为防护灰尘，不可能完全阻止灰尘进空气水冰电常数10.13~0.07~6内部缺陷检测干扰钢筋的分布情况，为结构内部缺陷检测的测线布置提供4结合第3款所测得的干扰钢筋的分布情况布置测线，所16为不同三维软件分析处理的混凝土中钢筋探测结果。..图6混凝