混凝土的無損檢測

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1、混凝土無損檢測方法無論是工業(yè)及民用建筑，還是公路、鐵路、水利及水電工程等都廣泛使用混凝土材料，混凝土的質量關系到整個工程的質量。傳統(tǒng)的混凝土強度檢驗方法是在澆筑地點隨機抽取試樣，對試樣進行抗壓強度試驗，由試驗結果來評定混凝土的強度。由于試樣的制作條件、養(yǎng)護環(huán)境及受力狀態(tài)與原位混凝土均存在著明顯的差異，試樣的實驗結果難以全面、準確地反映原位混凝土的質量狀況，顯然無損檢測是獲得原位混凝土真實質量的有效方法。早在20世紀30年代，人們就開始研究混凝土無損檢測技術。1948年，瑞士科學家施密特（E.Sch

2、midt）研制成回彈儀；1949年萊斯利（Leslie）等人用超聲脈沖成功檢測混凝土；60年代費格瓦洛（I.Facaoaru）提出用聲速、回彈綜合法估算混凝土強度；80年代中期，美國的MarySansalone等用機械波反射法進行混凝土無損檢測；90年代以來，隨著科學技術的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出一批新的測試方法，如微波吸收、雷達掃描、紅外線譜、脈沖回波等方法。我國從50年代開始引進瑞士、英國、波蘭等國的超聲波儀器和回彈儀，并結合工程應用開展了一定的研究工作；60年代初我國研制成功多種型號的超聲波儀器，隨

3、后廣泛進行了混凝土無損檢測技術的研究和應用；80年代混凝土無損檢測技術在我國得到快速發(fā)展，并取得了一定的研究成果，除了超聲、回彈等無損檢測方法外，還進行了鉆芯法、后裝拔出法的研究；90年代以來，雷達技術、紅外成像技術、沖擊回波技術等進入實用階段，同時超聲波檢測儀器也由模擬式發(fā)展為數(shù)字式，可將測試數(shù)據(jù)傳入計算機進行各種數(shù)據(jù)處理，以進一步提高檢測的可靠性。5　　混凝土無損檢測的方法主要有回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法、雷達法、沖擊回波法、紅外成像法、鉆芯法、拔出法及超聲波CT法等，其中鉆芯法和拔出法屬

4、局部破損或半破損檢測方法。以下就各種方法的工作原理、特點及適用范圍作以述評。(一)回彈法　　回彈法是以在混凝土結構或構件上測得的回彈值和碳化深度來評定混凝土結構或構件強度的一種方法，它不會對結構或構件的力學性質和承載能力產生不利影響，在工程上已得到廣泛應用?！　』貜椃ㄊ褂玫膬x器為回彈儀，它是一種直射錘擊式儀器，是用一彈擊錘來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的回彈能量，而回彈能量則反映了混凝土表層硬度與混凝土抗壓

5、強度之間的函數(shù)關系，即可以在混凝土的抗壓強度與回彈值之間建立起一種函數(shù)關系，以回彈值來表示混凝土的抗壓強度。回彈法只能測得混凝土表層的質量狀況，內部情況卻無法得知，這便限制了回彈法的應用范圍，但由于回彈法操作簡便，價格低廉，在工程上還是得到了廣泛應用。(二)超聲波法　　超聲波法檢測混凝土常用的頻率為20～250kHz，它既可用于檢測混凝土強度，也可用于檢測混凝土缺陷。5　　超聲波在混凝土中的傳播速度與混凝土的彈性性質密切相關，而混凝土的彈性性質又可以反映其強度大小，從而可以在混凝土超聲波傳播速度與

6、其強度之間建立起一種相關關系，這種關系通常為非線性關系，可用經(jīng)驗公式或專用測強曲線來表示。由于混凝土本身是一種復合材料，其內部超聲波傳播速度受許多因素影響，如鋼筋的配置方向、不同骨料及粒徑的大小、各組分的比例變化、齡期、養(yǎng)護條件及混凝土的強度等級等，這些影響因素在建立測強關系時均應進行修正，顯然這種修正是一項很復雜而又煩瑣的工作?！　〕暡ǚz測混凝土缺陷是根據(jù)超聲波在混凝土中傳播的速度、振幅、相位及主頻的變化來判斷混凝土內部的缺陷情況?；炷羶炔砍Ｒ姷娜毕萦校悍涓C狀或松散狀的不密實區(qū)、空洞、雜物

7、或受意外損傷而形成的酥松區(qū)等。當超聲波遇到以上缺陷時，其速度、振幅等常會發(fā)生一定程度的異常變化，分析這種異常變化可推知混凝土內部的缺陷狀況。超聲波法檢測混凝土內部缺陷時常需要進行一定的數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計計算，且需要測試人員具有一定的檢測經(jīng)驗。(三)超聲回彈綜合法　　回彈法只能測得混凝土表層的強度，內部情況卻無法得知，當混凝土的強度較低時，其塑性變形較大，此時回彈值與混凝土表層強度之間的變化關系不太明顯；超聲波在混凝土中的傳播速度可以反映混凝土內部的強度變化，但對強度較高的混凝土，波速隨強度的變化不太明

8、顯。如將以上兩種方法結合，互相取長補短，通過實驗建立超聲波波速—回彈值—混凝土強度之間的相關關系，用雙參數(shù)來評定混凝土的強度，即為超聲回彈綜合法。實踐表明該法是一種較為成熟、可靠的混凝土強度檢測方法。(四)雷達法　　鋼筋混凝土雷達多采用1GHz5及以上的電磁波，可探測結構及構件混凝土中鋼筋的位置、保護層的厚度以及孔洞、酥松層、裂縫等缺陷。它首先向混凝土發(fā)射電磁波，當遇到電磁性質不同的缺陷或鋼筋時，將產生反射電磁波，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部缺陷的狀況