混凝土无损检测技术发展及工程应用探析

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年3月第7期   作者:陈德亨
[导读] 混凝土用量很大,是建筑工程中最主要的结构材料之一
        陈德亨
        44170119901023****,广东省阳江市529500

        摘要:混凝土用量很大,是建筑工程中最主要的结构材料之一。混凝土结构乃至整个建筑工程的安全性、适用性和经济性和混凝土施工质量的好坏分不开,因此,为了保证混凝土的质量,就必须做好混凝土的质量监控和检测,这是建筑工程管理中的非常重要的一个环节。
        关键词:混凝土;无损检测技术;应用
        引言
        随着时代的发展,各类建筑结构功能日趋完善,建筑结构越来越趋于复杂化,同时人们对建筑工程的质量也有着极高的要求。无损检测技术亦趋于成熟,能够对建筑结构的某些定量物理性能进行测试,在建筑工程检测中取得了较好的成效,以判定建筑的结构性能是否满足设计和规范的要求,从而有效地判断工程质量和结构的合理性。
        1混凝土无损检测技术在工程中的应用
        1.1声波法
        1.1.1声发射
        声发射是材料受到温度以及应力等外界条件的影响,能量从局域源迅速释放形成瞬间弹性波的现象。材料的声发射频率涵盖次声频、声频以及超声频,因此声波发生也被叫做应力波发射。声发射检测技术采用仪器来发射信号并对信号进行记录与分析,根据声发射信号系统来对声发射源进行推断。声发射源发射弹性波,经介质传到至被检体的表面而引起表面出现机械振动,表面瞬态位移经声发射换能器转换为电信号,信号采集系统采集电信号,记录并显示波形以及特性参数等。声发射技术可以用于对混凝土的初裂应力进行测定从而确定断裂参数,还可以用于混凝土破坏过程的分析从而明确受力过程中混凝土的力学行为。这一技术具有对混凝土结构造成影响小的特点,能实时动态分析,适用于评价在役混凝土结构的安全性能。
        1.1.2冲击回波法这一方法对混凝土结构的表面施加瞬间冲击而产生应力波,引力波遇到混凝土缺陷、混凝土板底面等波阻抗不同的界面时,部分应力波反射,对反射波进行接收并作快速傅里叶变换得到频谱图,频谱图峰值为应力波在混凝土底面、内部缺陷部位形成,计算频谱频率即可明确混凝土厚度或者缺陷位置。这一方法适合跑道、底板、护坡、路面等只有一个测试面的混凝土检测,通过检测可明确裂缝、疏松、空洞等是否存在,存在内部缺陷时可判断位置。这一方法对混凝土表面的平整度、粗糙度要求不严格,但是检测的分辨力、灵敏度不高,检测速度将对较慢。
        1.2数字近景摄影测量法
        依托数字摄影技术以及图像处理技术的发展而提出的数字近景摄影测量法是近年来出现的一种全新无损检测方法。该方法的原理是利用高精度摄像机采集混凝土等材料表面图像,借助计算机图像处理技术自动识别图像特征,定性或定量地分析统计混凝土表面裂缝等缺陷分布情况。1999年,利用数字近景摄影测量技术,以破坏后的混凝土断面作为分析统计对象,得到了断面缺陷特性,进而研究分析了混凝土破坏机理。利用数字近景摄影测量法对某水口水电站楼板进行现场摄像、图像采集校正等,获得了该楼板的裂缝分布特征,为该技术应用于实际工程缺陷检测提供了有益的参考。数字近景摄影测量法具有检测速度快、灵敏度高、信息化程度高等优点,检测结果通过可视化图片输出,便于观测,近年来在二维或三维工程变形、损伤监测等领域得到应用。其局限性在于只能检测混凝土等结构表面的损伤,无法探测内部损伤情况,且由于摄影的局限,监测区域小,如需实现大面积监测,则需增加多台摄影设备,成本高昂。
        1.3射线法检测技术
        γ射线可以在固体介质中传播,且对介质的变化十分敏感,根据穿透混凝土的γ射线的强度和散射情况能够得到混凝土的相关数据。例如,混凝土的厚度、密度等情况。

通过分析γ射线所绘的图像,能够清晰明了展示出混凝土的内部情况,方便检测人员判断相关信息。与其他检测技术相比,射线检测具有更高的技术水平,可以清晰地展示出内部构件的相关信息,如承载力、强度等。射线法检测技术可以较为全面地探索出混凝土建筑中的缺陷,同时也可以做好建筑构件的尺寸测量工作,有利于保证工程质量。但由于这一技术需要给工作人员配备良好的射线防护器材,经济效益不高,目前还未在我国推广。
        1.4雷达法
        雷达法检测设备通常包括主机、接收设备及数据处理系统等,其原理为当向混凝土发射一定频率的电磁波(通常使用1MHz-1GHz)后,该电磁波在混凝土内的传播会因内部介质及密实程度的变化而变化,利用接收设备收集反射波并通过特定的数据处理系统对接收到的信号进行处理,从而得到反映混凝土内部损伤的雷达图像。例如,当混凝土内部某处不密实时,在雷达图像上就会反映出同相轴不连续的情况;当混凝土内部某处存在裂缝时,在雷达图像上则会反映出同相轴局部错断的情况。通过试验模拟的方式,验证了利用雷达法用于检测混凝土结构内部孔洞或裂缝等缺陷是有效的。雷达法具有检测速度快、能实时检测的优点,且通过数据处理系统可快速处理反射波信号,并以信息化形式对检测结果进行记录、分析,用图像的形式实现检测结果的可视化,因此近年来发展迅速。但同时,雷达法使用的是电磁波,容易受强电场干扰,故使用场合受到限制;若混凝土内钢筋较为密集时,钢筋对电磁波的干扰作用较为明显,使得检测结果分析存在困难,结果准确性无法保障。
        2混凝土无损检测技术的发展
        2.1增强检测技术的量变研究,提高技术的精准性
        虽然我国混凝土无损检测技术比较先进,可以使用在各个方面当中。但是我国混凝土检测技术仍然不够全面且完善,比如:此技术在对混凝土检测过程当中,找出其中存在的问题,却无法进行问题的根治。因此,相关的管理人员应积极聘请优秀的技术人员,不断完混凝土无损检测技术,从而保证工作的质量,提高数据的精准及推动混凝土无损检测技术后期的发展。
        2.2加大混凝土无损检测技术的数据分析
        在进行混凝土无损检测技术过程当中,相关的工作人员会获取到一些数据,而这些数据可以通过设备仪器进行分析。操作流程如下:①相关的工作人员在进行检测工作时,通过借助设备仪器来获取样本所反馈的数据。②在获取数据后,相关的工作人员通过仪器来对数据进行分析工作,但是当前数据分析方面仍存在着不足,只有不断优化完善数据分析操作,加大数据分析工作,提高建筑工作质量,保障混凝土无损检测技术后期的发展。
        2.3将无损检测技术与工程应用相结合
        混凝土无损检测技术的操作方式有很多种,数据检测方法也存在着一定的差距。同时混凝土无损检测技术不能够全面的使用到工作当中。因此,相关的工作人员要改变传统的工作模式,将混凝土无损检测技术巧妙地运用到建筑施工当中,在工作当中找出问题根治问题,从而保障建筑工程的质量。
        结语
        混凝土无损检测技术应用时间长,但又是年轻的技术。混凝土无损检测技术具有突出的优点的同时也有比较明显的缺点。因此,在实际工程检测中,往往会使用两种以上的方法相结合,达到提高精度和检测可靠性的目的。或者在使用传统的检测方法的时候加入无损检测方法,两种方法起到相互验证的作用。随着科学技术的日新月异,建筑工程检测是实际需要,我们有理由相信和期待无损检测技术水平的提高和更新的技术得以应用。
        参考文献
        [1]周鹍,王鑫,梁伟.混凝土结构无损检测技术探讨[J].门窗,2019(18):225.
        [2]范卫红.浅析中国土木工程无损检测技术的发展[J].价值工程,2018,37(17):80-81.
        [3]李明亮,李鹏,王彦龙.混凝土无损检测技术方法探究[J].四川建材,2016,42(07):96-97.
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