土木工程中的无损检测技术及其应用

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们对居住环境的要求也不断增高。现代房屋建筑趋于复杂和多样化，因此需要有一种智能的、对工程无损害的检测方法对土木工程的质量进行评价，而无损检测技术是应用较为广泛的。

关键词：土木工程；无损检测技术；应用

1无损检测简述分析

无损检测是在不破坏原结构或材料等受检条件前提下，检测出退化和耐久性的参数，进而对结构及构件的性能和质量做出评定的综合性应用技术。无损检测技术方法有很多，各种方法的基本原理涉及物理学、材料学、化学、微电子学及计算机技术、通讯技术等多门学科。因此，无损检测技术的发展与这些学科的发展密不可分。但从应用的角度来说，无损检测的发展可分为三个阶段：第一阶段：早期为满足工程设计强度要求而进行的无损探伤；第二阶段：关注材料、产品及工艺参数的无损检测；第三阶段就是在检测的同时注重对产品质量的评价。

2土木工程中常见的无损检测技术

2.1 渗透检测技术

渗透检测技术是将有色染料液涂在被检测构件的表面上，有色染料渗透到构件的内部，等到有色染料干燥后将染料清除，通过缺陷显示可以判断构件具体的状态与性能。另外，再通过有色染料的附着、渗透的变化过程，可以更好地显示出建筑构件内部的质量问题。

2.2 射线检测技术

不同构件不同部位的密度和结构是有所区别的，通过射线穿过材料就可以形成材料内部断续的图像，从而判断出构件的缺陷位置和状态。

2.3 超声波检测技术

超声波的频率高于20000Hz，是人的耳朵听不到声波，频率非常高，所以检测分辨率和精度也会很高。超声波对物体的穿透力较强，因而应用在检测过程中效果也十分显著。当超声波介入构件内部检测时，可通过传播特征判断出大小、尺寸等数据。

2.4 涡流检测技术

涡流检测技术主要是通过构件自身结构、硬度及密度对电磁涡流产生的反应来探测构件内部的质量。在采用这种检测技术时需要采用不同的线圈形式，这样可以更为准确地检测需要探测的目标，得到的数据也更准确。

2.5 磁粉检测技术

磁粉检测技术是利用构件的表面不平整或缺陷会对具有铁磁性的物质产生吸附作用，这些材料在光亮处会显示裂痕，从而可以通过裂痕来判断构件缺陷位置、尺寸、位置等。

3 无损检测技术在土木工程中的应用分析

3.1 回弹法无损检测技术

回弹法检测技术是在结构或构件上测得的回弹值来评定结构或构件强度的一种方法，它具有设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，这种方法在土木工程混凝泥土使用中比较常见。在施工中，回弹值的大小值取决于与冲击能量相关的回弹能量，而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系。

3.2 冲击回波法无损检测技术

这种检测技术适合于有一个测试面情况下的混凝土的检测。它具有简便、快速、设备轻便、干扰小、可重复测试等特点。当应力波遇到波阻抗差异界面或底面时，他就会产生反射波，并得到其频谱图，而频谱图上突出的峰值就是它的反射所形成的。

3.3电磁感应法无损检测技术

这种技术主要应用于测楼板的厚度。实际工作中，当探头接收到发射探头电磁信号后，信号处理单元就会根据电磁波的运动学特性进行分析，自动计算出发射到探头的距离，该距离就是测试板厚度，并完成厚度值得存储和传输。发射探头与接收探头置于被测楼板的上下两侧，仪器上的值就是两探头的距离，移动接收的探头，当仪器显示的数值最小时，就是楼板的厚度。

3.4 磁粉检测技术

由于磁粉检测技术是使用磁化铁磁性材料，因此被检工件上会呈现出有规律的磁力线。因为被检工件内部不连续，所以工件表面和近表面的磁力线会出现局部畸变而导致漏磁场的产生，漏磁场吸附磁粉，就会出现磁痕，这样就可以检测到缺陷的所在。磁粉检测主要用于检测钢板、钢管、铸钢件之类的铁磁性原材料，同时也能检测铁磁性结构件。这种方式成本低、检测速度快、灵敏度高、检测结果简单易懂。但是这种方法只能用于检测铁磁性材料及其合金的表面以及近表面的缺陷，并且对工作人员的视力、检测环境以及被检工件的外形等要求较高。

3.5 渗透检测技术

渗透检测是在被检对象表面覆盖可追踪的渗透液，利用毛细血管进行渗透，渗透液能够慢慢渗透到缺陷中去。然后擦拭被检对象表面为吸收的渗透液，进行干燥，接着将显像剂之类的吸附介质覆盖到被检对象表面。通过毛细血管，显像剂吸收缺陷中的渗透液，于是缺陷中的渗透液就会呈现出来，最终检测到缺陷的位置。渗透检测一般用于检测非多孔状固体表面开口缺陷。这种方法使用的设备便携、易于操作，检测灵敏度高，检测结果精确。但是这种方法只能用于检测表面开口缺陷，并且被检工件的表面光洁度要达到要求，如果表明覆盖有异物会导致漏检情况。此外，其对检测人员的视力要求较高，且成本略高。

3.6 涡流检测技术

涡流检测是通过金属材料在交变磁场的作用下导致了涡流，按照涡流的分布和大小就能够检测出铁磁性材料以及非铁磁性材料的缺陷。这种方法一般用于检测各种导电材料的表面附近缺陷。具有操作简单，自动化水平高的优点。但是这种方法无法检测不导电材料，而且对于形状复杂的试件的检测也比较麻烦，对于检测钢管、钢板等形状规则的轧制型材有利，但是设备较贵，且不能判定缺陷的性质。

4 土木工程无损检测技术的展望

随着经济的发展和科技的进步，土木工程混凝土无损检测技术也随着这些情况的发生而改变着，作为一线的施工人员我们要与时俱进，开拓思路需找新的施工监测技术，只有这样才能满足现代的施工需要，在大量的土木工程结构检测的过程中，经常会出现柱主筋的保护层不合格，这是现今很难解决的难点，这方面的问题怎么解决，笔者总结出了焊井学筋的检测方法。在具体使用中井字筋不能沿纵筋连续焊接，为了保证板的负弯矩钢筋保护层厚度，可以采用马凳子走道和负筋下支撑法，比如用细铁丝来固定，以免出现负筋转向，这样就更能保证施工的质量。检测技术需要我们每个工作人员在实际工作中不断总结，不断创新，并参与应用。但是，目前我国的土木工程无损检测技术与国外的相差距离较大，这种差距主要体现在射线检测CMOS实时成像板、C扫描超声波系统、超声导波和磁致伸缩超声导波等方面。在标准制定方面，我国的检测技术服务跟国外的检测技术服务相差的距离也很大。因此我们需要从国外进口大量的新近设备和技术，应用并交流，努力提高科研开发能力，但与国外发达国家相比，我国在先进的无损检测仪器的制造和服务方面还存在着一定的差距，仍需要我国无损检测工作者们的共同努力。

5 结束语

综上所述，无损检测技术是土木工程质量预控和事故检测、处理的重要方法，为了满足新的需要还要进一步开拓新的检测内容，我们只有不断拓展无损检测的内容和范围，才能确保土木工程的质量和安全。

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