王群
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摘要:随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,人们越来越倾向于追求良好的生活环境。为了满足现阶段人们对居住环境的需求,房屋的建造变得越来越复杂和多样化,这就需要一种既能用于建筑又不破坏建筑结构的无损检测方法,该无损检测方法可用于评价土木工程的工程质量。随着土木工程对无损检测要求的不断提高,无损检测技术应运而生,近年来在土木工程中得到了广泛的应用。
关键词:无损检测技术;土木工程;应用
无损检测(NDT)技术,就是在不破坏被检测对象的情况下,对被检测对象的相关性能指标进行检测和分析。目前,无损检测技术的应用在土木工程相关检测进行分析建筑已经普遍现象,而无损检测技术对土木工程建筑相关的检查分析结果相当准确,并为土木工程相关的工作提供数据支持,这也是一个无损检测技术是一个最大的优势,可以对检测结果进行定量分析,使土木工程可以在施工过程中随时对缺陷进行分析。可以说,无损检测技术在土木工程中的应用,对土木工程的施工过程和质量都有很大的帮助。可以大大减少不必要的经济投资,提高企业效益,避免施工过程中的一些施工安全事故和人员伤亡。
1、土木工程无损检测技术的发展趋势
在这个阶段,中国土木工程无损检测技术的应用,和发达国家仍有一定的差距,这种差距主要表现在x射线实时成像检测,各种各样的超声导波技术等,以及标准和无损检测技术有一定的差距,尤其是与无损检测技术服务。因此,我国应与其他具有先进无损检测技术的国家进行交流和交流,不断提高自身的科学研究技术和能力,缩小我国无损检测技术与国际无损检测技术的差距[1]。
2、常用的无损检测技术
2.1 直接测量技术
物理量的直接测量是最简单、最有效的检测方法,适用于通过直接测量得到被测属性或根据直接测量结果进行推理确定的情况。其主要包括:测定含水率,通过应用称量法测定含水率,即混凝土含水时的重量,再将其烘干,不含水时,两者的区别就是含水率。可见,该方法只能在实验室条件下使用,难以在现场进行。但实际上,一个建筑项目可以承受一点点的破坏,直接测量技术也可以应用到实际的施工现场。如在待测壁上取样,按上述方法测定含水率。这种方法简单,方便,不需要太多的努力。事实上,电化学检测也直接检测的内容,也就是说,在对象上安装电极检测,再测量电流,然后用公式来计算,这样可以获得腐蚀电流的大小,和钢的腐蚀速度可以计算。但该方法容易受到其他因素的影响,具有不确定性,因此该方法的测量精度较低。
2.2 负载响应技术
也就是说,检测负载下对象的响应。测试时,载荷不能太大,否则会损坏被测试对象。这种技术最常见的例子是振动分析。对于建筑而言,其固有振动频率主要由材料、结构形式和刚度决定。建筑物在风和其他干扰力的持续作用下振动,微扰力通常是不规则的、广谱的,可以激发几乎所有的固有振动。通过测量建筑物的振动,并对测量值进行分析,确定建筑物的自振。基于自振频率监测的无损检测方法是一项综合性技术,激光干涉遥测固有振动比较常见,由于建筑物体积大、结构复杂,固有振动频率小,又因为频谱比较复杂。
通常有两种情况:首先,实际测量容易受到外界环境振动的干扰。其次,很难提取频率。所以在这一点上,工程师可以使用计算机和数字信号处理技术来分析必要的频率。此外,由于计算频率的方法相对有限,这也需要计算机的辅助,确保振动分析简单、方便、高效、准确,也是建筑完整性监测和判断的重要技术手段。
3、应用探测媒介技术
3.1渗透检测技术
渗透检测技术是在被测物体的外表面涂上彩色染料,使这些染料慢慢渗透到被测物体的内部,待染料全部干燥后,再将干燥的染料清洗干净。这样,就可以通过有色染料进入被测对象内部的具体情况来判断被测件的状态和性能。也可根据被测件上彩色染料的附着情况和浸润的变化过程,更详细地显示被测件的内部质量。
3.2 冲击回波技术
测量结构对冲击载荷的响应,用小锤子手动敲击样品,使其发出声音,产生的声波将被传感器接收[2]。如果样品中有异常或缺陷,频率会改变。在分析回波频率时,需要FFT来完成数字信号的处理。该技术对孔、裂纹和分层的检测和定位非常有效。由于使用空气作为声波传播的耦合介质,所以对测量物体表面是否平坦光滑没有很高的要求。但是,该技术的分辨率和灵敏度不高,速度很慢。随着近年来发展的专用设备,速度可以提高到3000点/小时。
3.3 涡流检测技术
涡流检测技术主要利用被测对象在不同密度、硬度和结构下的电磁涡流产生的涡流来检测被测对象的内部质量。利用涡流检测技术对被测对象进行检测时,需要使用多种不同的涡流,即不同的线圈,从而使检测结果更加准确。
3.4 磁粉检测技术
测试部分的表面是否有缺陷或不平衡,这些位置将产生一定的吸附能力,吸附磁性物质进入环境,以及磁粉检测技术是使用这个特性,光扩散到表面的磁粉检测材料,磁粉与光将显示测试对象有缺陷,此外,可以确定缺陷的位置和大小。
4、无损检测在土木工程中的应用
4.1 磁粉检测技术在土木工程中的应用
磁粉检测技术是检测对象具有一定铁磁性的原理,因此也限制了检测的种类,必须是铁磁性材料,如钢板、钢管等。如果被测物体表面及近表面有缺陷,其磁场线会出现局部变形,引起其磁场的变化。磁粉检测技术操作简单,成本低,测量结果高,但局限性比较大[3]。
4.2 涡流检测技术在土木工程中的应用
涡流检测技术适用于被测对象表面及其附近的缺陷,且被测对象必须为导体。利用交变磁场作用下产生的涡流,根据涡流的大小和分布判断被测物体的缺陷。涡流检测技术自动化程度较高,操作方便。然而,其不能用来明确地判断缺陷的性质,而且复杂表面产品的检测比较麻烦,设备也比较贵。
5、结束语
无损检测技术应用于土木工程、土木工程的质量控制和事故预防提供了重要的数据支持,为了更好地对土木工程领域和其他工程领域提供更多高质量的无损检测技术服务,其需要开发更先进的检测技术,只有这样才能有效地保证土木工程的质量和安全。
参考文献
[1]徐文强.土木工程中的无损检测技术及其应用分析[J].中华建设,2019(10):106-107.
[2]陈承佑.土木工程中的无损检测技术及其应用分析[J].低碳世界,2019,9(03):151-152.
[3]王昌.土木工程中的无损检测技术及其应用[J].居舍,2019(03):91.