浅谈无损检测技术在建筑工程检测中的应用 苏强

发表时间:2021/6/18   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:苏强 辛甜
[导读] 摘要:现代建筑物主体结构复杂,所使用的材料也种类繁多、性能各异,同时检测环境复杂,无损检测技术可以在不破坏被检测件的结构和适用性能的情况下对其内部或表面的隐患进行揭示,过程快速且安全可靠,对于建筑工程的安全评估以及提高内在质量和使用性能具有重要作用。
        青岛诚祥东强建筑工程检测有限公司  山东省青岛市  266100
        摘要:现代建筑物主体结构复杂,所使用的材料也种类繁多、性能各异,同时检测环境复杂,无损检测技术可以在不破坏被检测件的结构和适用性能的情况下对其内部或表面的隐患进行揭示,过程快速且安全可靠,对于建筑工程的安全评估以及提高内在质量和使用性能具有重要作用。
        关键词:无损检测;建筑工程;应用
        引言
        所谓“无损”,顾名思义,就是以检测过程不会损坏被检测件的材质、结构等为前提。无损检测技术在建筑工程中的应用主要针对已建工程结构,建筑工程无损检测技术涉及多个学科,如结构理论、概率计算、测试技术、材料力学等,且学科之间相互交叉,在检测时,需要通过多手段结合的方式获取结构状态信息,对结构作用和结构抗力的关系进行分析,并综合实践经验做出最终判断。
        一、无损检测技术的应用优势
        无损检测技术应用的主要目的是为了保证产品质量,为此需要探查一些未知工艺的缺陷,以便对其进行及时的改进以及维护。无损检测技术是对破坏性检测技术的补充和完善,但不是替代。对于某些试验项目而言,只能采取破坏性检测时,就需要对比和结合无损检测的结果与破坏性试验的结果,进而做出科学的判断。
        无损检测技术的最主要的优势就是不具有破坏性,检测规模不受限制,检验方式也更为灵活,无论是抽检还是普检都可适用;同时,其还具有包容性。基于不破坏被检测件材质、结构的优势,可以对同一被检测件进行多次、多方法的检测方式;此外,无损检测可以将动态检测和静态检测很好的整合。其可以对被检测件进行静态检测,又可以对被检测件的整个生产、使用、维护周期进行动态的跟踪检测,这种对累积结果的考察可以更好的指明被检测件故障或者失效的原因。
        二、无损检测技术在建筑工程检测中的应用
        (一)无损检测技术应用于建筑混凝土结构
        混凝土强度的不足将对建筑结构的承载能力、裂缝形成以及耐久性等诸多方面产生不利影响。目前,实际混凝土结构检测中,无损检测方法的应用已经十分广泛,种类也十分繁多,且各有各自的优点和适用范围,但最常用的无损检测技术是回弹法、超声脉冲无损检测法和超声回弹无损检测。下面将就这几种检测技术进行分析。
        1.回弹法无损检测
        混凝土表面硬度与抗压强度之间有着密不可分的关系,可以通过利用高强回弹仪测定混凝土表面硬度,进而推定出其抗压强度。
        检测过程:水平弹击时,在弹击锤脱钩瞬间回弹仪的标称能量应为2.207J;在弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击拉簧应处于自由状态,且弹击锤起跳点应位于指针指示刻度尺上的“0”处;在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上,回弹仪的率定值应为80±2;数字式回弹仪应带有指针直读示值系统;数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过1。环境温度异常时,对回弹仪的性能有影响,规定了回弹仪使用时的环境温度应为(-4—40)℃。对于一般构件,测区数不宜少于10个。当受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度或受检构件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m时,每个构件测区数量可适当减少,但不应少于5个。需要注意的是,测点宜在测区范围内均匀分布,相邻两测点的净距离不宜小于20mm;测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm;测点不应在气孔或外露石子上,同一测点应只弹击一次;每一测区应读取16个回弹值,每一测点回弹值读数应精确至1;由于泵送混凝土的流动性大,其浇筑面的表面和底面性能相差较大,由于缺乏足够的具有说服力的实验数据,规定测区应选在混凝土浇筑侧面。
        2.超声脉冲法无损检测
        超声波脉冲无损检测技术的应用可以检测混凝土密实度、内部空洞、裂缝深度、结合面质量、完整性(特别是桩基)等缺陷。其基本原理是采用超声波检测仪,测量超声脉冲波在混凝土中的声速、波幅和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定混凝土中的缺陷情况。


        3.超声回弹无损检测
        回弹法只能测得混凝土表层的强度,内部情况却无法得知,当混凝土的强度较低时,其塑性变形较大,此时回弹值与混凝土表层强度之间的变化关系不太明显;超声波在混凝土中的传播速度可以反映混凝土内部的强度变化,但对强度较高的混凝土,波速随强度的变化不太明显。如将回弹法、超声波法两种方法结合,互相取长补短,通过实验建立超声波波速-回弹值-混凝土强度之间的相关关系,用双参数来评定混凝土的强度,即为超声回弹综合法。实践表明该法是一种较为成熟、可靠的混凝土强度检测方法。
        (二)无损检测方法在钢结构工程中的应用
        对建筑钢结构进行检测的主要目的在于判定其安全性、可靠性及抗震性能等指标,以便为在建钢结构工程建设质量验收评定提供标准,或为既建钢结构工程性能及安全性鉴定提供依据。
        1.射线检测
        射线检测使用X或γ射线穿透被检测件,分析射线经过被检测件所造成的强度衰减,再利用胶片的显影和记录技术获得图像,进而分析出物体缺陷的具体部位以及数据信息。将射线检测应用于钢结构检测中,可以直截了当的反映出钢结构材料、焊缝缺陷的物理性质,形状、大小、数量,还可以直接获得永久性记录,供日后检查,因此该种方法目前的应用最为广泛。
        2.超声无损探测技术
        超声波检测可适用于大厚度范围内的钢构件的检测。对于同一均匀介质,脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在;又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离,实现缺陷定位;通过回波幅度来判断缺陷的大小。这种检测方法对于面积型缺陷以及被检测件内部微小缺陷的灵敏度都很高,同时定位更为精确,对于隐性焊缝的检测更具优势。
        3.其他钢结构检测技术
        射线和超声无损检测主要用于内部缺陷的无损检测,磁粉无损检测主要用于铁磁体材料制件的表面和近表面缺陷的无损检测,渗透无损检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制件的表面开口缺陷的无损检测。铁磁性材料表面无损检测时,宜采用磁粉无损检测。涡流无损检测主要用于导电金属材料制件表面和近表面缺陷的无损检测。
        当采用两种或两种以上的无损检测方法对构件的同一部位进行无损检测时,应按各自的方法评定级别。采用同种无损检测方法按不同无损检测工艺进行无损检测时,如无损检测结果不一致,应以危险大的评定级别为准。
        (三)无损检测方法在砌体结构中的应用
        现阶段,对建筑工程砌体结构的检测方式主要有两种,无损检测与局部破损检测,也称为微破损检测。目前无损检测在砌体结构中的应用并不广泛,主要还是以传统的视觉检测为主,无损检测更多作为传统检测方法的补充,针对一些潜在威胁及时发现、及时止损,并尽早进行维护处理。因此,这里对用于砌体结构的无损检测技术仅做简要阐述。
        目前常用的砌体结构无无损检测技术主要有扁式液压顶检测法、冲击回波检测法、脉冲雷达检测法、红外成像检测技术、内孔表面检测技术等。
        扁式液压顶检测主要用于砌体结构的抗压强度检测和原位应力检测,可作为对砌体结构评估的有效参考;冲击回波检测主要用于检测应力情况以及砌体结构的隐性缺陷;脉冲雷达检测和红外成像检测技术主要用于对砌体结构出现的分层现象进行检测;内孔表面检测技术可以检测出砌体结构中一些内在的孔洞缺陷,同时还能够对砌块的厚度、填充材料、砂浆情况等数据进行获取。
        结语
        建筑工程检测的目的是为了更好的保证建筑工程的安全和使用性能。无损检测技术的出现和应用在很大程度了提高了建筑的安全可靠性,并且随着社会各界对建筑质量问题的进一步关注以及伴随城镇化建设推进而带来的建筑规模扩张,无损检测技术的应用空间将越来越广泛。
        参考文献:
        [1]贾莉莉.土木工程质量无损检测技术研究[J].环球市场,2019,(8).398.
        [2]武鹏.建筑结构工程质量检测中的无损检测技术分析[J].建材与装饰,2019,(28).73-74.
 
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