无损检测技术在混凝土检测中的应用分析

无损检测技术在混凝土检测中的应用分析

张志宏

天津深城建筑检测有限公司

摘要：混凝土是工程建设结构中的一种重要的建筑材料，所以保证混凝土材料的质量至关重要。而无损检测作为一项重要检测技术，在混凝土材料检测中应用的较为广泛。它能够在不破坏混凝土结构构件的情况下，实现混凝土的检测。因此本文主要探讨无损检测在混凝土检测技术中的应用，旨在为相关工作者提供借鉴。

关键词：无损检测；混凝土检测；技术应用

引言

由于混凝土在建筑工程施工材料中占据的比例相对较大，再加上混凝土施工质量是对于建筑工程整体施工质量具有决定性的影响。因此，必须采取科学合理的检测技术，加强混凝土施工质量的检测，才能确保混凝土施工质量符合建筑工程施工的质量要求。随着无损检测技术在混凝土质量检测中的广泛应用，不仅促进了混凝土质量检测效率的有效提升，同时也最大限度的满足了混凝土的性能指标要求。

1混凝土检测要求分析

建筑施工过程中，混凝土作为基础施工材料，会影响混凝土质量的因素主要有两种：其一，制作混凝土原材料质量不达标，继而影响混凝土整体质量。其二，建筑工程现场施工管理工作落实不到位，其工艺手法与混凝土配合比与施工实际要求不符，在制作混凝土过程中造成了质量问题，如此上述两种情况都将显著降低混凝土的耐用性与持久性，降低工程质量，缩短建筑工程整体使用寿命。故而，在建筑工程具体施工中，务必保证混凝土质量规格与工程实际要求相符，方能使得工程后续施工顺利开展。在一般情况下，建筑工程配置混凝土的常用方法有两种，分别为现浇混凝土方法与预制混凝土方法，但在具体施工中应用哪种方法应根据实际情况而定。如若运用前者方法进行施工，要根据施工实际，选择合理时间进行，同时受到外界环境影响的几率较大，其危险性较高，会造成诸多安全质量隐患。故而在运用此种方法开展工作时，工程单位做好危险性分析工作。而运用预制安装混凝土方法开展施工计划，务必在工程现场进行，并且要保证具有良好施工环境，在质量检测时其通过率也较高。

2混凝土生产企业实验室的检测要点

2.1 抗压性

检测混凝土过程中，抗压性检测是比较重要的。混凝土如果具备良好的抗压性，可以加强水利工程的稳定性和持久性。利用不同的混凝土抗压性检测方法，可以获得不同的检测效果。其中钻芯法具有很高的精确度，但是会损坏混凝土的结构部件；而回弹法的检测精度虽然比较低，但是这种技术已经成熟，具有很高的检测率。

2.2混凝土密实性

混凝土密实性对于混凝土结构的承重能力具有直接的影响，如果承载力比较差，就会引发严重的安全事故，对人们的生命财产安全造成威胁。混凝土检测的重要内容包括密实性，可以利用各种技术进行检测。

2.2.1 利用弹性波检测法检查混凝土的内容结构

如果混凝土结构内部缺乏密实性，出现裂缝和空洞等，那么声波的速度和方向等都会发生变化，分析声波变化，可以明确混凝土结构的密实程度。

2.2.2 利用电磁波检测法检测

混凝土内部结构如果混凝土当中存在缺陷，那么电磁波就会出现反射和变速等情况。利用电磁波检测法可以检测出混凝土内部结构出现的严重缺陷。

2.2.3 利用热图无损检测技术

这种技术结合了物理机械和电子技术，不会破坏混凝土的原有状态，检测和分析混凝土的内部结构。热图无损检测技术具有良好的灵敏度，可以有效地检测混凝土的密实性。

2.3 混凝土中钢筋锈蚀度检测

混凝土结构内部的锈蚀度也是混凝土检测的重要内容，当前我国检测钢筋锈蚀度的主要方法就是半电池电位检测法。利用铜，使其作为参比电极，将锈蚀测定仪连接在铜和被测钢筋当中，利用测定仪检测和判断混凝土钢筋锈蚀度。

3无损检测在混凝土检测技术中的应用

3.1混凝土强度无损检测方法

混凝土强度的非破损法检测方法是指通过检测仪器测定混凝土的相关物理参数，然后根据这些物理参数与混凝土抗压强度间的相关关系，推算出被测混凝土的强度的方法。常见的非破损法有回弹法、超声法等方法。

3.1.1回弹法

所谓的回弹法，其实质是在测量的过程中，运用回弹仪器当中的重锤，凭借弹簧的拉力，使其能够弹射到混凝土的表面，将重锤在撞击混凝土之后的距离进行测算，按照距离/弹簧长度的计算公式，对回弹的系数进行计算，并根据最终结果对混凝土的抗压强度进行判断。在运用该类方法对混凝土进行检测的过程中，能够对混凝土的表面硬度进行准确的判断。再根据混凝土表面的强度测量数值，对混凝土的整体强度进行推算。在实际使用的过程中，要求操作员首先应对混凝土进行整体的观察，选择合理的测定部位，从而能够使得测定的数据具有一定的代表性。需要注意的是，当混凝土的表面出现裂缝等现象或者整体遭受灾害后，回弹法则不再适用于该类混凝土的检测作业。

3.1.2超声法

超声法是根据在混凝土介质中声波传播的波幅、频率、速度与其密度成正比关系而创建的一种无损的检测方法。但从理论上说，超声传播特性是描述混凝土强度的最理想参数，结构混凝土的密实度和内部的强度能够得到如实的反馈，超声波的传递速度和混凝土之间存在着相关的关系。混凝土密实度越大，声波在混凝土中传播得就越快，声速就越大，混凝土强度也就越高；反之，如果混凝土密实度越低，声波在混凝土中传播得越慢，声速就越小，混凝土强度也就越低。因此可以通过对超声波在结构混凝土中的传播的速度进行测定，进而推算出混凝土的强度。

3.2混凝土缺陷无损检测方法

混凝土内部缺陷的非破损检测方法主要有：超声法、冲击回波法、雷达法、红外成像法等。这些方法通过测定波、射线或热发射等物质在混凝土介质中的变化规律，来达到判定混凝土内部缺陷的规模、缺陷位置、损伤程度及损伤历史的目的。

3.2.1冲击回波法

冲击回波法是基于应力波的一种先进的无损检测方法，对检测单面混凝土结构的厚度和缺陷效果显著。该技术适用性强，可用于检测最小厚度约5cm的板状结构。将其用于单面混凝土结构检测，能准确检测出结构厚度，且无需取芯标定。冲击回波法的技术原理：在单面混凝土结构检测中，当使用一个小锤轻敲混凝土表面时，就会产生一个低频应力波在混凝土结构内传播。当应力波遭遇结构缺陷和混凝土构件底面时，就会反射回来。使用在冲击点附近安装的传感器接收这些反射波后，专业人员可对反射波的幅值谱进行分析和判读，通过识别冲击表面、结构缺陷及其他外表面间的多次反射波波峰，从而确定混凝土结构厚度和缺陷所处部位，如图1所示。

3.2.2超声法

对结构内部缺陷的无破损探测，目前使用较多的是超声法。超声法是指采用带波形显示功能的超声波检测仪，测量超声波在混凝土中的传播速度、信号波幅、频率等声学参数，然后根据这些参数与混凝土内部结构的相关关系来测定混凝土中缺陷情况的方法.超声法目前主要用于检测混凝土裂缝深度、不密实区和空洞、混凝土结合面质量、表面损伤层、灌注桩混凝土缺陷及钢管混凝土缺陷等。

3.2.3雷达法

地质雷达技术是一种高精度、连续无损、经济快速、图像直观的检测方法。其以微波为传递信息的媒介，根据微波的传播特性来对材料、结构和产品的性质、缺陷进行非破损检测。其检测原理为：电磁波从天线发出传入到混凝土中，电磁波在传播过程中遇到与混凝土介电常数不同的材料（如混凝土、钢筋、孔洞）的边界时发生反射，反射波被混凝土表面的天线接收，根据发射电磁波与反射波返回的时间差与混凝土中微波传播的速度来确定反射体距表面的距离，从而检出混凝土内部的钢筋、缺陷等位置。

3.2.4红外成像

红外成像法无损检测技术发展于近十几年，具有非接触、效率高、快速、可远程控制等优点，同时也存在着缺陷定量化解释，自动化视觉检测等亟待解决的问题。目前该技术已广泛应用于金属、合金、塑料、陶瓷以及其他复合材料的无损检测中，但在土木工程质量和功能的检测评估上，尚处于起步阶段。目前常用的红外热成像系统大都是通用设备，并非专为土木工程质量检测而设计。检测时，由于建材温差较小，故通常要求仪器具有较高的温度分辨率。

结语

为了保障涉及安全、民生的重大工程项目的安全，混凝土无损检测技术已融入国家总体经济发展目标。它是一门跨学科综合性应用技术，只有从理论创新、工程应用、人才培养、设备研制和生产等方面入手，才能确保混凝土无损检测的持续发展。

参考文献

[1]李俊伟.沥青混凝土路面超声波无损检测的仿真分析[D].长安大学，2016.

[2]刘春艳.混凝土桥梁内部缺损无损检测技术及评定标准研究[D].华南理工大学，2014.

[3]方瑾.混凝土无损检测常用方法综述[J].安徽建筑，2011，（06）：175-177.