分析无损检测在混凝土结构检测中的应用

郑秀娟

摘要：随着我国建筑业的快速发展，人们对建筑业的检测提出了更高的要求。无损检测技术在结构检测中的应用显著提高检测精度，使施工技术的质量保障。

关键词：无损检测；混凝土；结构检测；应用

引言

随着社会和经济的不断发展，混凝土成为每年交易量最多的商品，混凝土结构成为应用最广泛的结构。由于在混凝土配制时，对外界环境要求较高，因此不同时间段和不同地点配制出的混凝土强度具有一定的离散性。为确保混凝土能够安全地应用于结构工程和桥梁等工程中，在施工前期商混站需对其进行抗压强度等力学性能测试；在施工时施工单位也应对其进行力学性能测试；施工验收时施工方应提供相关资料以满足验收要求，若建设单位对其有异议的应找第三方具有相应资质的单位对混凝土强度进行检测。目前的混凝土强度测试方法有：试配及浇筑时预留混凝土试件、有损检测(钻心取样法和拉脱法)和无损检测(回弹法和声波法)。对预留试件进行抗压强度测试，效果最佳，但对一些既有建筑等无当时施工资料的结果则无法进行测试；有损检测的测试方法，其抗压强度测试结果相对较为理想，但对结构具有一定的影响，并且对构件外观影响较大；无损检测的测试结果离散性相对较高，但不影响结构安全并且对构件外观等影响较小。

1无损检测方法

混凝土结构强度的无损检测方法是通过建立混凝土的弹性波、电磁波、红外线谱、放射性等物理性与抗压强度之间相关性，推算混凝土结构强度的方法。通过对相同混凝土的标准试块的强度与无损试验的数据对照，进行回归分析和数学处理，最终得出测强曲线。常见的无损检测方法有回弹检测法、超声检测法和超声回弹综合法。

2无损检测在混凝土结构检测中的应用

2.1超声回弹综合法技术

超声回弹综合法是将超声法和回弹法结合使用的综合检测方法。只使用一种方法检测混凝土会有一定的局限性。两种方法的综合使用不但发挥各自的优势，还能减弱单独使用的缺陷，既能够检测混凝土实体结构弹性和塑性性能，又能够了解混凝土内部的缺陷，因此能够更加准确检测出混凝土实体结构的强度。超声回弹综合法是先采用超声波法测试混凝土性能，测量超声波在被检混凝土构件中传播的波速，然后再用回弹仪检测混凝土的表面强度，建立f-v-R关系。再根据混凝土强度、声速值和回弹值的测强曲线，推定出该混凝土构件的强度。超声检测法和回弹法综合运用减少原来对回弹值和声速的影响，扩大该方法的适用范围，提高测试精度。超声回弹综合法具有以下优势：混凝土含水率和龄期的影响削减。声波在混凝土构件中传播，影响声速的不但有骨料，还有龄期和含水率。同样的，回弹值也会被龄期和含水率影响。但是，两者的影响情况是不同的。一般情况下，含水率越大，回弹值越低，而声速也大。这是因为声波在水中的传播速度比空气中快。因此在f-V-R中，两种方法部分抵消含水率对强度的影响。弥补两种方法的缺陷。超声法或回弹法只能在某一个方面和一定范围反映混凝土实体结构的性能。例如回弹检测法，只能对混凝土结构表面一定深度范围内的强度进行推测。当需要检测大尺寸构件时，回弹法很难反映混凝土内部的实际强度。而超声法则是通过检测断面的动弹性能来推测混凝土强度，但是对较高强度混凝土检测时，动弹性指标敏感性下降，许多微小的变化容易被检测误差掩盖，因此会限制使用范围。使用超声回弹综合法检测混凝土结构强度，不仅仅能检测到混凝土结构的内部和外部的性能，而且能扩大检测强度的范围，相互弥补缺陷。提高精度。超声回弹综合法将两种检测方法的优点结合在一起，减小了许多因素的影响，能更好地反映出混凝土构件的整体力学性能，对提高检测精度有明显的效果。

2.2建筑混凝土与结构检测技术

在施工中检测混凝土结构技术是确保施工质量的主要手段。对于非破坏性检测技术，出于安全原因，应通过标准化程序为测试技术和使用安全选择最合适的项目计划，以提高测试结果的准确性。目前，在我国最常用的检测建筑中混凝土结构反弹的方法、超声方法等对结构强度的检测。超声波或雷达方法用于详细分析和检测混凝土结构的内部质量、裂缝或密度。必须完全控制混凝土结构的检测效果，并且必须制定最佳计划来提高建筑工程的整体效率。

2.3冲击回波技术

冲击回波的原理是采用钢珠对混凝土表面进行冲击，使得混凝土内部产生应力波，该波在混凝土中传递遇到缺陷而产生反射波，仪器接收回波后可将信号波转换为频谱图，根据频谱图中的峰值大小和出现的时间，对其缺陷深度和位置进行分析。冲击回波法仅需对构件的任意一侧面进行测试，并且在测试过程中有可根据回波参数及混凝土强度推定混凝土厚度或进行反推。美国采用冲击回波技术根据混凝土强度等推算混凝土厚度的应用较多，而我国则采用冲击回波技术根据混凝土构件厚度推算混凝土强度的应用较多。采用冲击回波技术测试混凝土强度仅需1~2分钟，测试结果相对准确。

2.4探地雷达检测的技术

这一技术在运用时，对地下物体电磁以及不可见物电磁进行了使用，原理主要为运用天线发射电磁波，同时使用另一个天线对电磁波进行接收。在使用探地雷达检测技术时，可以快速锁定结构体中的钢筋材料，对其位置、分布状态进行检测。同时，在检测的过程中，基于电磁波在介质影响下的传播，部分电磁波会在被穿透介质的影响下发生变化。通过显示设备对电磁波的变化情况进行显示，借此将介质当中的内部结构和是否有缺陷存在推断出来，保证检测工作在实施时的科学性与合理性。这一技术在使用过程中，直观性、连续性以及迅速性方面的特点比较明显。因此本功能在进行混凝土钢筋检测时，应注重对这一技术的运用，保证检测结果的直观呈现，并且尽快将检测结果得出。

2.5红外线成像检测技术

就当前社会发展现状来讲，红外线成像检测技术在各个领域中广受欢迎，这一技术在运用过程中，红外线技术属于检测领域当中的突破，这一技术在运用时，需注重混凝土构件当中的红外辐射向可见热图像转变，将物体表面的实际温度分布直观分析出来，在物体表面在温度分布出现连续时，说明物体当中不存在缺陷。在实际检测中，如果成像显示钢筋体表面有温度梯度，表明钢筋内部当中存在缺陷。通常情况下，在观察图像时，能够对钢筋破损、孔洞的具体位置以及孔洞大小进行直观判断。红外线成像检测技术在运用时候具有速度快，操作安全便捷，不存在干扰性，同时获得的测量结果比较直观，实际测量范围大，除此之外，在灵敏程度上也比较高，测量具有明显精确性也自动化特点，也能保证实时性。这一技术在本功能当中的运用，能够使检测质量与检测效率得到保证，以实时的方式获得检测结果。但是其在对红外线辐射进行接收的同时也会对周围环境产生的辐射进行接收，因此在使用这一检测技术时对于环境的整体要求比较高。工程在使用运用过程中，应注重对相关环境的营造与构建。

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]候宝隆,蒋之峰.混凝土的非破损检测［Ｍ］.北京:地震出版社,2021.

[2]吴新璇.混凝土无损检测技术手册［Ｍ］.北京:人民交通出版社,2021.

[3]姚锋,廖烈奎.无损检测技术在混凝土工程中的应用［J］.铁道技术监督新技术应用,2002,1:34-35.