混凝土無(wú)損檢測(cè)介紹

1、混凝土無(wú)損檢測(cè)介紹學(xué)號(hào)：3110625038 姓名：章丹王 班級(jí)：土木工程專升本（111）摘要：以下是介紹混凝土無(wú)損檢測(cè)及半破損檢測(cè)的一些方法，如回彈法、超聲回彈綜合法、取芯法等各種混凝土檢測(cè)方法。在實(shí)際工程中，建議使用兩種或兩種以上方法進(jìn)行檢測(cè)，提高檢測(cè)的效率及可靠性.一、什么叫混凝土無(wú)損檢測(cè)混凝土無(wú)損檢測(cè)是運(yùn)用一些特定的儀器和裝備，用在結(jié)構(gòu)上取得某種物理量(例如：回彈值、聲速、拔出力等)，通過(guò)事先建立的某物理量與試塊強(qiáng)度之間的關(guān)系方程式，算得混凝土的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，用以推定結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度是不是滿足要求。這種檢測(cè)對(duì)于結(jié)構(gòu)不造成損傷或只有局部輕微損傷，不影響結(jié)構(gòu)的正常使用，因而稱為無(wú)損檢測(cè)或非破損檢

2、測(cè)。二、概述混凝土無(wú)損檢測(cè)是混凝土工程技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，其重要性已日益為工程技術(shù)界所重視。我國(guó)從50年代開始引進(jìn)英國(guó)、波蘭、瑞士等國(guó)的回彈儀和超聲波儀器,并結(jié)合工程應(yīng)用開展了一些研究工作。60年代初,我國(guó)研制成功多種型號(hào)的超聲波儀器,隨后廣泛進(jìn)行了混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用; 80年代,混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)得到快速發(fā)展,并取得了一定的研究成果,除了超聲、回彈等無(wú)損檢測(cè)方法外,還進(jìn)行了鉆芯法、拔出法的研究; 90 年代以來(lái)，雷達(dá)技術(shù)、紅外成像技術(shù)等進(jìn)入實(shí)用階段，同時(shí)超聲波檢測(cè)儀器也由模擬式發(fā)展成為數(shù)字式，將測(cè)試數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而提高檢測(cè)的可靠性.三、混凝土無(wú)損檢測(cè)

3、的方法主要有回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法、雷達(dá)法、沖擊回波法、紅外檢測(cè)法、取芯法、拔出法等，其中取芯法和拔出法屬局部破損或半破損檢測(cè)方法. 以下就各種方法的工作原理、特點(diǎn)及適用范圍作以簡(jiǎn)單描述.3.1 回彈法回彈法是以在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上測(cè)得的回彈值和碳化深度來(lái)評(píng)定混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件強(qiáng)度的一種方法，它不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的力學(xué)性質(zhì)和承載能力產(chǎn)生不利影響，在工程上已得到廣泛應(yīng)用.回彈法使用的儀器為回彈儀，它是一種直射錘擊式儀器，是用一彈擊錘來(lái)沖擊與混凝土表面接觸的彈擊桿，然后彈擊錘向后彈回，并在回彈儀的刻度標(biāo)尺上指示出回彈數(shù)值. 回彈值的大小取決于與沖擊能量有關(guān)的回彈能量，而回彈能量則反映了混凝土表

4、層硬度與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系，即可以在混凝土的抗壓強(qiáng)度與回彈值之間建立起一種函數(shù)關(guān)系，以回彈值來(lái)表示混凝土的抗壓強(qiáng)度. 回彈法只能測(cè)得混凝土表層的質(zhì)量狀況，內(nèi)部情況卻無(wú)法得知，這便限制了回彈法的應(yīng)用范圍，但由于回彈法操作簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，在工程上還是得到了廣泛應(yīng)用.3.2 超聲波法超聲波法是根據(jù)超聲脈沖在混凝土中傳播的速度與混凝土的強(qiáng)度間存在相關(guān)性，通過(guò)測(cè)定超聲脈沖在混凝土中的傳播速度，推斷混凝土強(qiáng)度的一種檢測(cè)方法。超聲波法檢測(cè)混凝土常用的頻率為 20kHz250kHz，它既可用于檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，也可用于檢測(cè)混凝土缺陷. 其檢測(cè)原理是超聲儀用一發(fā)射換能器重復(fù)發(fā)射脈沖波，讓超聲波在所檢測(cè)的

5、混凝土中傳播，然后由接受換能器接收。被接收到的超聲波經(jīng)轉(zhuǎn)換后，聲學(xué)參數(shù)即顯示在超聲儀的示波器上，讀取聲時(shí)值并測(cè)量測(cè)距即可算出超聲傳播速度。超聲波在混凝土中的傳播速度與混凝土的彈性性質(zhì)密切相關(guān)，而混凝土的彈性性質(zhì)又可以反映其強(qiáng)度大小，從而可以在混凝土超聲波傳播速度與其強(qiáng)度之間建立起一種相關(guān)關(guān)系，這種關(guān)系通常為非線性關(guān)系，可用測(cè)強(qiáng)曲線來(lái)表示。對(duì)于一定配合比的混凝土，強(qiáng)度愈高速度越大，反之愈小?；炷脸暦ú捎脝我宦曀賲?shù)推定混凝土強(qiáng)度。當(dāng)有關(guān)影響因素控制不嚴(yán)時(shí)，精度不如多因素的綜合法，但在某些無(wú)法測(cè)量回彈值及其他參數(shù)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（如基樁、鋼管混凝土等）中，超聲法仍有其特殊的適應(yīng)性。.3.3 超聲回

6、彈綜合法回彈法只能測(cè)得混凝土表層的強(qiáng)度，內(nèi)部情況卻無(wú)法得知，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度較低時(shí)，其塑性變形較大，此時(shí)回彈值與混凝土表層強(qiáng)度之間的變化關(guān)系不太明顯；超聲波在混凝土中的傳播速度可以反映混凝土內(nèi)部的強(qiáng)度變化，但對(duì)強(qiáng)度較高的混凝土，波速隨強(qiáng)度的變化不太明顯. 如將以上兩種方法結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立超聲波波速回彈值混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系，建立綜合法測(cè)強(qiáng)公式或繪制出標(biāo)準(zhǔn)等強(qiáng)曲線，即可算出混凝土的抗壓強(qiáng)度值。用雙參數(shù)來(lái)評(píng)定混凝土的強(qiáng)度，即為超聲回彈綜合法.由于超聲回彈綜合法不考慮碳化的影響，當(dāng)碳化對(duì)回彈值的影響較敏感時(shí)，綜合法的測(cè)試精確度也會(huì)受到影響。與單一回彈或超聲法相比，綜合法具有的優(yōu)點(diǎn)：

7、1、減少齡期和含水率的影響；2、彌補(bǔ)相互的不足；3、提高測(cè)試精度。3.4 雷達(dá)法雷達(dá)法是近年迅速發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。鋼筋混凝土雷達(dá)多采用 1GHz 及以上的電磁波，可探測(cè)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件混凝土中鋼筋的位置、保護(hù)層的厚度以及孔洞、酥松層、裂縫等缺陷. 它首先向混凝土發(fā)射電磁波，當(dāng)遇到電磁性質(zhì)不同的缺陷或鋼筋時(shí)，將產(chǎn)生反射電磁波，接收此反射電磁波可得到一波形圖，據(jù)此波形圖可得知混凝土內(nèi)部缺陷的狀況及鋼筋的位置等. 雷達(dá)法主要是根據(jù)混凝土內(nèi)部介質(zhì)之間電磁性質(zhì)的差異來(lái)工作的，差異越大，反射波信號(hào)越強(qiáng). 它的優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)效率高，對(duì)探測(cè)場(chǎng)地和目標(biāo)無(wú)破壞性，有較高的分辨率和抗干擾性。雷達(dá)法和電磁法一樣，其控

8、制精度受鋼筋相互間的干擾，保護(hù)層越厚，間距越小，影響越大。3.5 沖擊回波法沖擊回波法是用一鋼珠沖擊結(jié)構(gòu)混凝土的表面，從而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生一應(yīng)力波，當(dāng)該應(yīng)力波在混凝土內(nèi)遇到波阻抗差異界面即混凝土內(nèi)部缺陷或混凝土底面時(shí)，將產(chǎn)生反射波，接收這種反射波并進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT）可得到其頻譜圖，頻譜圖上突出的峰值就是應(yīng)力波在混凝土內(nèi)部缺陷或混凝土底面的反射形成的，根據(jù)其峰值頻率可計(jì)算出混凝土缺陷的位置或混凝土的厚度. 由于該法采用單面測(cè)試，特別適合于只有一個(gè)測(cè)試面如路面、護(hù)坡、底板、跑道等混凝土的檢測(cè).3.6 紅外成像法混凝土紅外線無(wú)損檢測(cè)是通過(guò)測(cè)量混凝土的熱量及熱流來(lái)判斷其質(zhì)量的一種方法. 當(dāng)混凝

9、土內(nèi)部存在某種缺陷時(shí)，將改變混凝土的熱傳導(dǎo)，使混凝土表面的溫度場(chǎng)分布產(chǎn)生異常，用紅外成像儀測(cè)出表示這種異常的熱像圖，由熱像圖中異常的特征可判斷出混凝土缺陷的類型及位置特征等.這是一種檢測(cè)精度較高、使用較方便的無(wú)損檢測(cè)方法，并具有快速、直觀、適合大面積掃測(cè)的特點(diǎn)，可用于建筑外墻剝離、門窗與幕墻的保溫與滲漏、飾面磚的粘貼質(zhì)量、火災(zāi)或凍融災(zāi)后評(píng)估。3.7 拔出法拔出法用于檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，它通過(guò)測(cè)定被埋入混凝土表層錨件在拔出時(shí)的抗拔力，根據(jù)抗拔力與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的一種半破損（局部破損）檢測(cè)方法。大量實(shí)驗(yàn)表明：極限拔出力與混凝土抗壓強(qiáng)度之間確實(shí)存在著某種近似線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這就為該方

10、法的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 拔出法可分為預(yù)埋拔出法及后裝拔出法兩種，預(yù)埋拔出法是指預(yù)先將錨固件埋入混凝土內(nèi)的拔出法，后裝拔出法是指在已硬化的混凝土上鉆孔，然后在其上安裝錨固件的拔出法。前者主要適用于成批、連續(xù)生產(chǎn)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)，國(guó)外常用此法監(jiān)控混凝土的澆筑質(zhì)量；后者可用于新、舊混凝土各種構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)。 拔出法一般不宜直接用于遭受凍害、化學(xué)腐蝕、火災(zāi)等損傷混凝土的檢測(cè).3.8 取芯法使用專用的取芯機(jī)，從被檢測(cè)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的混凝土芯樣，然后根據(jù)混凝土芯樣的抗壓強(qiáng)度來(lái)推定混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。該方法雖然直觀、準(zhǔn)確、可靠，但是鉆芯法檢測(cè)混凝土費(fèi)用較高，費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，且對(duì)混凝

11、土造成局部損傷，因而大量的鉆芯取樣往往受到限制。它可用于檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度、裂縫、接縫、分層處的質(zhì)量狀況、離析、孔洞等缺陷?？膳c其它無(wú)損檢測(cè)方法如回彈法或超聲法與鉆芯法結(jié)合使用，以減少鉆芯數(shù)量，另一方面鉆芯法的檢測(cè)結(jié)果又可驗(yàn)證其它無(wú)損檢測(cè)方法如超聲法的檢測(cè)結(jié)果，以提高其檢測(cè)的可靠性。四、 總結(jié)4.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)411 不破壞構(gòu)件或者建筑物的結(jié)構(gòu);412 可以進(jìn)行全面檢測(cè),能夠比較真實(shí)地反映出混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量;413 能對(duì)混凝土內(nèi)部的空洞、開裂、表層燒傷等進(jìn)行檢測(cè);414 還可用于老建筑物的檢測(cè);415 不接觸進(jìn)行檢測(cè),即方便又快捷;416 可以進(jìn)行連續(xù)性測(cè)試和重復(fù)性測(cè)試。4.2 每一種

12、無(wú)損檢測(cè)方法都是以混凝土介質(zhì)某一物理量的變化為前提的. 實(shí)際工程檢測(cè)中，宜使用兩種或兩種以上方法進(jìn)行檢測(cè)，即以兩個(gè)或兩個(gè)以上物理量的變化為依據(jù)，這樣可使判斷更為準(zhǔn)確，且可以互相驗(yàn)證，提高檢測(cè)的可靠性.4.3 以往的混凝土無(wú)損檢測(cè)主要集中在強(qiáng)度檢測(cè)及缺陷探測(cè)兩方面，應(yīng)進(jìn)一步開拓新的檢測(cè)內(nèi)容，如混凝土耐久性預(yù)測(cè)、已建混凝土結(jié)構(gòu)的損傷程度檢測(cè)等.4.4 混凝土無(wú)損檢測(cè)方法甚多，判斷一種方法的優(yōu)劣應(yīng)主要看其檢測(cè)效果，其次應(yīng)考慮是否容易實(shí)現(xiàn). 今后應(yīng)著重于如何提高檢測(cè)精度方面的研究，開發(fā)出經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、快速、精確的混凝土無(wú)損檢測(cè)方法，以滿足工程需要.參考文獻(xiàn)：1 劉釗。超聲回彈綜合法混凝土無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)研究。河南城建學(xué)院學(xué)報(bào)2009年11月 2 方瑾?；炷翢o(wú)損檢測(cè)常用方法綜述。安徽建筑 2011 年第 6 期3 曾海寧，曾美玉，曾芳金?；炷翢o(wú)損檢測(cè)方法及應(yīng)用。展望山西建筑2007年1 0月4 張來(lái)順，張龍華，王旭。淺析混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。黑龍江交通科技2008年12月5 龔文波，趙強(qiáng)。混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。四川水利質(zhì)量檢測(cè)2009年4月6 王淑建，楊萬(wàn)章混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用。四川水力發(fā)電2 0