无损检测技术在混凝土检测中的应用研究

【前言】无损检测技术在混凝土检测中的应用研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。一、无损检测的概念 所谓无损检测，就是在不破坏被检测物质原来的形状和大小、不改变被检测物质的性质和功能的基础上，对物质的结构和功能进行检测，并能够保证被检测物质的可靠性和安全性的检测技术。该技术是利用声、光、热、电、磁等对物质内部结构、存在的缺陷、...

摘要：随着我国经济的发展，我国建筑工程的发展也逐渐的加快，但是同时检测技术也得到了很大的发展。本文通过对无损检测技术方面的内容进行分析，并提出一些无损检测方法，期望能更好的促进混凝土检测工程的发展。

关键词：建筑工程；无损检测技术；应用分析

中图分类号：TU198 文献标识码： A

引言

无损技术的开发与应用，大大提高了公路、铁路、水利等工程的作业效率，给社会及人民带来了安全、便捷、高效的检测技术。这项技术的应用，推动着各项工程事业的发展。为了更好的建设公路、铁路尤其是隧道工程，使其更加科学的发展，就必须要将无损技术进行总结，从中找出存在的问题并加以解决。创新无损检测技术，树立严格的检测态度，在检测过程中按照企业及单位的规定进行安全检测。完善隧道等工程中无损检测技术体制，进行完整的规划，有效的控制并推动水利工程的发展。

一、无损检测的概念

所谓无损检测，就是在不破坏被检测物质原来的形状和大小、不改变被检测物质的性质和功能的基础上，对物质的结构和功能进行检测，并能够保证被检测物质的可靠性和安全性的检测技术。该技术是利用声、光、热、电、磁等对物质内部结构、存在的缺陷、造成的损伤和物质的质量等进行检测，并达到对物质的判断和评价。

二、混凝土检测的几种常见方法

（一）综合法

综合法是为了得到多种参量而利用两种或两种以上单一无损检测手段，并建立混凝土性能、强度与多种参量的综合相关关系，从多种角度来判断混凝土强度与性能的方法。综合法是未来混凝土检测的发展方向。依据的是高性能混凝土的检测所涉及的除了有构件和结构强度检测问题，还有耐久性检测、结构整体性检测等多方面的内容，所以综合法的发展空间极为广大。

（二）射线检测法

（1）原理：通过X射线、γ射线和中子射线照射混凝土构件，得到反映构件内部情况的二维图像，通过观测二维图像真实的反映出混凝土构件内部缺陷位置及大小尺寸。（2）优点：射线法具有直观性、真实性、可追踪性、全面性等优点。（3）缺点：射线法设备笨重昂贵；由于焦点、焦距、缺陷位置的影响可能对图像产生放大、重叠等现象影响准确性；射线法检测速度慢且对人体有伤害；在对建筑结构中的混凝土进行检测时需要钻孔放置底片，对建筑物会产生一定的破坏；建筑物会吸收部分x射线、γ射线，导致穿透深度很小，对于大型建筑物、大型横梁、混凝土墩台、水库堤坝的检测效果不理想。

（三）超声波检测法

（1）原理：超声波测试技术是以人工激振的方式向混凝土发射超声波，然后在另一端接收介质物理超声波，通过测定出超声波穿透混凝土后声波信号中的声学参数（包括超声波波速、波形、频率、频谱、振幅、衰减系数等）的变化，间接地计算出混凝土的强度、构件的厚度、缺陷的大小形状、位置等。（2）优点：超声波具有频率高、波长短、传播能量大、穿透强、检测厚度大、指向性好、灵敏度高、成本低、对人体无害的优点。（3）缺点：超声波检测对缺陷的显示不直观、技术难度大；检测结果不便于保存；对工作表面要求高：要求表面光滑、平整、耦合均匀；对技术人员要求高：要求富有经验的检验人员才能辨别出缺陷种类，存在主观因素的判断。

（四）回弹法

回弹法是用回弹仪测定混凝土表面硬度，利用混凝土强度不同其回弹硬度也随之变化的原理来推算混凝土强度的。由于所用回弹仪是瑞士工程师施密特于1948年发明的，所以也叫施密特锤法。试验方法非常简便，许多国家都制定了试验标准和推荐性测强曲线。但是此方法受混凝土表层质量的影响，因而难以精确推定混凝土的内部强度。

（五）超声波无损检测

混凝土是一种集粗骨料、细骨料、粘结料、水和外加剂为一体的复合物，属于非均质材料，其特有的黏塑性、多孔性等特征对超声波无损检测有特殊的影响。

1.波速判别。超声波波速的大小，与混凝土的弹性模量有直接关系，超声波波速比较稳定，可重复性比较好，是评价混凝土质量的重要指标。当混凝土中存在空洞或裂缝时，破坏了混凝土结构的整体性，引起混凝土的弹性常数改变。同时由于缺陷区的泥、水、空气等物质的声阻抗与混凝土声阻抗不同，界面透过率很小，声波将绕过缺陷继续传播或在低速介质中传播，致使声时相对延长或波速降低。2.波幅判别。波幅对于混凝土缺陷反映十分敏感，在发出超声波强度一定的情况下，混凝土内部存在缺陷时，超声波在缺陷界面上声阻抗差异显著，产生发射、散射和吸收，使接收波振幅显著降低。工程应用中通常依据首波波幅的变化来判断混凝土损伤情况，因为首波能够真切反应混凝土损伤，而后续波与折射、反射后的波叠加，而不能反应混凝土损伤的真实情况。3.波形判别混凝土内部存在缺陷时，超声波在内部传播发生变化。超声波在缺陷界面上经反射、折射，使得直达波、绕射波、反射波等各类波相继被接收，由于这些波的相位不同，相位发生叠加，结果导致接收信号的波形发生不同程度的畸变。一般情况下，正常混凝土的首波幅度较高；波形较饱满，接近正弦波，随着绕射波的到达，后续波的幅度越来越大（图1）。有缺陷混凝土首波幅度较低，有的甚至淹没在背景噪声中；波形不饱满，可能发生波形畸变，有时不能呈正弦波特征（图2）。根据波形畸变，可判别缺陷存在。

图1正常混凝土波形

图2有缺陷混凝土波形

四、促进与改善混凝土无损检测的思路方法对策

（一）结构缝渗水超标

对结构缝进行压水检查时，发现有渗水量超标现象，造成这种缺陷的原因是止水片在施工时被搅动、止水片附近混凝土振捣不密实，止水片接头焊接不规范或自身存在砂眼等缺陷。

（二）混凝土裂缝或层间缝渗水

混凝土浇筑后因温控措施不严或保温措施不力，在气温骤降时，形成混凝土内外温差过大，容易使混凝土出现裂缝；结构分块不当，分层过厚或受基础约束也容易形成裂缝。层面冲毛不及时或混凝土施工间歇时间过长都容易形成层面新老混凝土结合不好，浇筑过程中对地下水引排措施不力，都会造成层间缝，当与水接触时，层间缝就变成渗水通道。

（三）混凝土无损检测技术的最新动态评定

既有结构损伤随着混凝土技术的发展而日益采用仪器作为一种检测手段，无损检测主要应用于测试对结构安全的宏观缺陷及力学性能，应用于混凝土工程，主要与以下方面具有密切关系：一是混凝土结构及材料特性；二是对反映混凝土某些性能物理量的合理选取，对其相互之间的关系进行确定；三是改进检测方法与更新检测仪器。在混凝土检测中无损检测技术具有比较广泛的应用，总体上可识别基于整体结构状况与局部构件损伤。混凝土作为大型综合系统是由各种不同的结构和材料构成，系统各部分的重要性、易损性、应力状态都各不相同，刚度、动力特性也具有较大差别，因此导致混凝土检测具有比较广泛复杂的范围。近年来，在混凝土检测方面出现诸如对混凝土下部结构采用相干激光雷达进行挠度测试，对桥体表面变形采用全息干涉仪与激光斑纹进行测量等采用非破坏性的新方法评估检测混凝土。随着不断发展的振动实验模态分析技术，结构动力模型采用振动测试数据进行修正得到了迅速发展，并使混凝土结构安全检测得到一定的发展。有关研究显示，基于振动模态分析技术的结构动力响应已成为度量整体状态的重要方向，在结构刚度、质量及阻尼特性产生不同变化时，权数采用结构振动模态，加权处理结构损伤前后模态变化量，进而识别和定位单元损伤。

（四）确定检测项目方面

相关建设的主管部门的规范措施是混凝土材料的检测的准则。比如，稳定性、强度、凝结时间、细度是在配制混凝土的水泥所需要检测的项目。颗粒级配、密度、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量等是混凝土用粗骨料所要实施的检验项目，一旦超过了混凝土压碎指标是要注意的，相关的牢固性试验是新采用的质地疏松的骨料所应该进行的，活性骨料要做活性试验。

结束语

无损检测技术具有不破坏建筑物，可进行全面检测，能对内部缺陷、空洞、开裂等进行检测的特点，快捷简便，有些技术还可进行连续检测和重复性检测，可广泛的适用于混凝土检测中。

参考文献：

[1]黄跃娟，孙大权，周海成.无损检测技术在碳纤维复合材料检测中的应用[J].江西建材，2015，03：299.

[2]杜伟男，郭凯扬.浅析无损检测技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，36：207.

[3]王娇，李晓龙，胡宗民.混凝土强度无损检测不确定性分析[J].工程质量，2014，S2：310-312.

[4]徐超.无损检测技术在混凝土钢筋检测中的应用[J].科技创业家，2014，06：162.