無損檢測聲發射檢測混凝土結構活動裂縫分類的檢測方法2023-09-07發布2023-09-07實施國家市場監督管理總局發布前言 I 2規范性引用文件 3術語和定義 4檢測系統 5環境噪聲 26檢測程序 27檢測報告 附錄A(資料性)張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫過渡線的確定 參考文獻 6I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件修改采用ISO16838:2019《無損檢測聲發射檢測混凝土結構活動裂縫分類的檢測本文件與ISO16838:2019的技術性差異及其原因如下：a)用規范性引用的GB/T12604.4替換了ISO12716(見第3章),以適應我國的技術水平，增加b)用規范性引用的GB/T19800,GB/T19801分別替換了ISO12713、ISO12714(見4.1),以適c)用規范性引用的GB/T42871替換了ISO16836(見第6章),以適應我國的技術水平，增加操作性；d)刪除了“聲發射傳感器的選擇對結果沒有太大影響”(見第6章),以提高檢測的可操作性；e)更改了所用聲發射傳感器的類型(見圖1),以提高檢測的有效性；f)更改了RA-F.數據圖的橫坐標和縱坐標比值、橫坐標和縱坐標范圍和標引序號說明(見圖1),以提高判定的可操作性，消除歧義。本文件做了下列編輯性改動：——增加了附錄A(資料性)“張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫過渡線的確定”。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國無損檢測標準化技術委員會(SAC/TC56)提出并歸口。本文件起草單位：水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心、上海材料研究所有限公司、北京科海恒1無損檢測聲發射檢測混凝土結構活動裂縫分類的檢測方法本文件規定了混凝土結構活動裂縫分類的聲發射檢測(AE)方法。本文件適用于評定混凝土結構活動裂縫分類。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于GB/T12604.4無損檢測術語聲發射檢測(GB/T12604.4—2005,ISO12716:2001,IDT)GB/T19800無損檢測聲發射檢測傳感器的一級校準(GB/T19800—2005,ISO12713:GB/T19801無損檢測聲發射檢測聲發射傳感器的二級校準(GB/T19801—2005,ISO12714:GB/T42871無損檢測聲發射檢測混凝土聲發射信號的測量方法(GB/T42871—2023,ISO/TR13115無損檢測互感技術聲發射換能器的絕對校準方法(Non-destructivetesting-Methodsforabsolutecalibrationofacousticemissiontransducersbythereciprocitytechnique)3術語和定義GB/T12604.4界定的以及下列術語和定義適用于本文件。上升時間除以幅度獲得的波形梯度倒數。平均頻率averagefrequency振鈴計數除以持續時間的比值。4檢測系統4.1AE傳感器檢測前，聲發射傳感器應按照GB/T19800,GB/T19801和ISO/TR13115進行校準。考慮聲耦合，檢測混凝土結構產生的聲發射信號的聲發射傳感器應有足夠的靈敏度。聲發射傳感器還應具有足2對于參數分析，宜使用寬帶傳感器；在混凝土中諧振頻率大于60kHz時，也可使用諧振式傳感器。應根據檢測目標確定聲發射裝置的系統。聲發射傳感器應放置在適當的位置，以覆蓋目標區域。放大器的內部噪聲應較低，并且輸入電壓的峰值應小于20μV(26dBaE,當0dBE=1μV時)。放大器還應具有足夠的魯棒性以抵抗環境影響，并有適當的防護。基于AE傳感器和放大器的性能，應在檢測前確定頻率范圍。在混凝土中使用的頻率范圍宜為幾千赫茲到幾百千赫茲之間。應根據聲發射信號在目標結構中的傳播特性預先設置檢測持續的時間。5環境噪聲在進行聲發射檢測之前，應評估噪聲水平。應降低風、雨、陽光等外部噪聲。如果噪聲與聲發射信號的頻率相近，或者噪聲源未知，則應在檢測前評估噪聲特性。在此基礎上，應分離聲發射信號與噪聲。在確定合適的頻率范圍后，使用合適的濾波器。AE通道的靈敏度應使用標準聲源進行定期核查。通道間的靈敏度變化應小于±3dBAE。6檢測程序在檢測過程中，應正確檢出由裂縫引起的聲發射信號。檢測和定位活動裂縫的試驗不應在對結構功能造成任何重大損害的荷載下進行。在檢測之前，應通過使用標準聲源或等效聲源來估計目標結構的衰減特性。聲發射信號的測量符合GB/T42871的規定，同時記錄聲發射數據與常規聲發射參數。RA值和平均頻率按照3.1和3.2確定的方法進行計算。通過應用這些參數，裂縫分類為張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫，見圖1。值得注意的是，RA值可隨門檻水平的變化而變化。在圖1中，橫坐標與縱坐標的比值設置為3000:80,但它僅是推薦值。應根據材料和結構確定適當的比值。張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫過渡線的確定方法，見附錄A。考慮門檻、衰減率和傳播距離等因素影響，在活動裂縫分類中宜預先設置橫坐標與縱坐標的比值。3F/kHzGB/T43143—2023F/kHzRA/(ms/V)標引說明：1——張拉型裂縫；2——其他類型裂縫；O——使用諧振頻率為60kHz的聲發射傳感器，張拉型裂縫；●——使用頻率范圍為20kHz～450kHz的寬頻聲發射傳感器，張拉型裂縫；

——使用諧振頻率為60kHz的聲發射傳感器，其他類型裂縫；◆——使用頻率范圍為20kHz～450kHz的寬頻聲發射傳感器，其他類型裂縫。圖1張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫分類7檢測報告檢測報告應包括以下內容：b)檢測人員；c)檢測儀器；e)設置前后的系統檢查結果；f)設置前后的數據分析結果。4(資料性)張拉型裂縫和包括剪切型裂縫在內的其他類型裂縫過渡線的確定A.1加載試驗及AE傳感器布置方式對同樣配合比、強度和尺寸的兩根混凝土梁試樣分別進行張拉型破壞為主導和剪切型破壞為主導的加載試驗，載荷施加及AE傳感器布置方式見圖A,1和圖A.2。單位為毫米標引序號說用：1——諧振頻率為60kHz的聲發射傳感器；2——頻率范圍為20kHz~450kHz的寬頻聲發射傳感器；3——頻率范圍為20kHz～450kHz的寬頻聲發射傳感器；4——混凝土梁，梁長度為550mm,寬度為150mm,高度為150mm;5——矩形刻槽，刻槽長度為150mm,寬度為4mm,高度為45mm。5單位為毫米1——諧振頻率為60kHz的聲發射傳感器；2——頻率范圍為20kHz~450kHz的寬頻聲發射傳感器；3——頻率范圍為20kHz～450kHz的寬頻聲發射傳感器；4——混凝土梁，梁長度為550mm,寬度為150mm,高度為150mm;5——矩形刻槽，刻槽長度為150mm,寬度為4mm,高度為45mm;6——矩形金屬墊板，長度和寬度均為150mm;7——矩形金屬墊板，長度為150mm,寬度為200mm。兩塊金屬墊板的厚度相等。A.2數據預處理采用箱線圖異常值檢測方法對聲發射撞擊的RA-F。值進行預處理，將與數據中位數的偏差超過1.5倍四分位間距的數據進行過濾。濾除異常值后的RA-F。散點圖中，RA、F.值的最大值依次用A.3過渡線的確定A.3.3通過數值計算得到一條經過坐標原點的直線，使得直接剪切試驗中RA-F。分布在該線右下方的比例和三點彎曲試驗中RA-F。分布在該線左上方的比例同時相對最大且接近相等。該直線確定為過渡線。6[1]EN1330-9,Non-destructivetesting-Terminology-Part9:Termsusedinacousticemissiontesting[2]EN13554,Non-destructivetesting-Acousticemissiontesting—Generalprinciples[3]ASTME650,Standardguideformountingpiezoelectricacousticemissionsensors[4]ASTME750,Standardpracticeforcharacterizingacousticemissioninstrumentation[5]ASTME1316,Standardterminologyfornondestructiveexaminations[6]ASNTDGZfP-SE1,Nondestructivetesting:Acousticemissionterms[7]ASNTDGZIP-SE3,Guidelineforacousticemissioncharacterizationduringacousticemissiontest[8]EWGAE,CodesforAEExamination:CodeI-Locationofdiscreteacousticevents[9]EWGAE,CodesforAEExamination:CodeI-LocationofTermsinAE[10]JSNDINDIS2421,Recommendationpr