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嘉峪检测网 2017-05-04 16:48
混凝土是现代土木工程中重要的结构材料，具有用量大、耐久性好等特点，其施工质量对混凝土结构工程乃至建筑工程的安全有着直接的影响，故加强对混凝土质量的检测与控制具有重大意义。
自20世纪30年代以来，混凝土无损检测技术得到了迅猛的发展。目前混凝土无损检测已有二十多种可行的方法，且已逐步形成完整的技术体系。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。
1、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。
2、冲击回波法
冲击回波法是20世纪80年代中期发展起来的一种声波检测技术，是基于弹性波和物体内部结构相互作用产生共振，由共振频率来计算混凝土结构厚度、缺陷位置和表面开口裂纹深度的检测方法。
冲击回波法可用于探测各类土建混凝土结构的内部缺陷及厚度测量，尤其适合于单面结构。它在国外已大量应用于工程实测，如探测混凝土结构疏松区，路面、地板的剥离层，预应力张拉管道中灌浆的空洞区，裂缝深度，甚至用于探测耐火砖砌体及混凝土中钢筋锈蚀产生的膨胀等。
冲击回波法检测原理示意
国内1989年南京水利科学研究院成功研制出IES-A型冲击反射测试系统，并先后通过电力工业部、水利部及交通部鉴定并逐步实现商品化。当今，国内冲击回波测试仪的研制技术得到了较大的发展，与国际同类先进产品的差距也在不断缩小。
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。
目前，地质雷达已广泛应用于市政管线检测，水平及垂直结构（墙、隧道、地质）的完整检测性，钢筋、水管位置与走向检测，孔洞、裂缝等缺陷检测，结构中掩埋的金属或非金属物的探测，公路路面沥青厚度检测，隧道衬砌厚度检测等。
探地雷达检测系统结构示意
目前民用勘察及检测市场上主流仪器一般包括美国地球物理探测设备公司（GSSI）的SIR系列、加拿大探头及软件公司（SSI）的Pulse EKKO系列、瑞典地质公司（SGAB）的RAMAC系列、意大利RIS系列、中国电波传播研究所LTD系列等。
4、红外成像法
红外成像技术是运用红外热像仪探测物体各部分辐射的红外线能量，获得根据物体表面温度场的分布状况所形成的热像图，这种热像图可直观地显示出材料、结构物及其结合上是否存在缺陷。
该方法已成为无损检测技术的重要分支，其具有的对不同温度场、广视域的快速扫测和遥感检测的功能，是对已有无损检测技术的极大补充。但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。
红外成像检测系统结构示意
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，诸如建筑物墙体剥离层检测、饰面砖粘贴质量大面积安全扫测、玻璃幕墙保温隔热性检测、墙面屋面渗漏检查、结构混凝土火灾受损检测等。
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。
混凝土建筑物的红外热成像检测
5、射线成像法
射线成像法是根据X射线穿过混凝土中钢筋或空洞后的强度与穿过混凝土的强度不同，于是可以依据底片上的黑度差来判断混凝土的质量。
射线成像法无损检测技术发展于近十几年，它具有直观可靠等优点，同时也存在着辐射能量限制及成本较高等亟待解决的问题。
X射线检测混凝土空洞示例
目前该技术已经在金属类材料的无损检测中广泛应用，在混凝土结构检测领域尚处于探索阶段，主要应用于预应力索灌浆质量检测，如下图所示。国内常用仪器设备有丹东华日理学电气股份有限公司XXG系列等。
灌浆空洞检测方法
混凝土无损检测技术的应用现状及存在问题
近年来在工程应用中，混凝土无损检测技术主要应用于混凝土力学性能测试和缺陷检测中，其都与结构安全直接相关。其应用目的包括：
评定结构混凝土质量，包括质量事故处理等；
用于施工过程的质量控制；
对已有混凝土建(构)筑物的承载力和耐久性进行评定等。
同时，混凝土无损检测技术也存在以下问题：
1、规范、规程的局限性。例如常规强度检测方法对普通混凝土适用，有现成的检验参数换算对照表；而对高强混凝土、多组分混凝土等的检测则不适用。
2、随着现代土木工程新材料、新结构体系的出现，无损检测技术势必面临许多新的挑战；应用于结构构件的各种型钢的存在，也必然使检测参数发生改变。
3、规范、规程的缺失限制了很多检测技术的应用。除了回弹法、超声法等方法，其他很多检测方法如单面超声成像检测法，还没有相应的检测规范。
4、射线法直观可靠，但受辐射能量限制，对大型构件无法检测，成本较高。
混凝土无损检测技术展望
混凝土无损检测技术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。
1、混凝土的无损检测具有检测面积大、数据多等特点，一般的逐点检测难于满足工程要求，应积极拓展更快速、更可靠的新型检测技术。
2、现场检测过程中宜采用综合法，达到多角度综合评定混凝土质量的目的。同时宜在混凝土耐久性预测、已建混凝土结构损伤程度检测等新的检测内容上进行大力开拓和实践，以对混凝土质量进行更全面的评价。
3、随着信息技术、电子技术的发展，互联网与新型检测仪器和检测技术的结合将更加紧密。传感器技术、云计算和大数据的出现催生了诸如“绿色无损检测”、“云检测”等新概念，传统的无损检测方式和管理体系需要与时俱进，数字化、图像化、实时化已成为混凝土结构工程质量检测发展的必然趋势。
来源：无损检测NDT
