论建筑结构工程质量检测中的无损检测技术

2010-08-15张斌

科学之友 2010年6期

张斌

（深圳市建筑工程质量监督总站，广东深圳 518000）

为了适应现代建设工程质量检测全面、及时、准确、方便的要求，满足对既有建筑改造、加固及质量评估的需要，我国的工程质量检测技术及检测仪器、设备已向无损化、电子化、智能化、小型化、一体化、集约化方向发展。

利用声、光、热、电、磁和射线等方法，在不破坏钢筋混凝土内部结构和使用性能的情况下，可以重复、连续测定有关混凝土性能方面的物理量，推定混凝土强度、缺陷等和探测钢筋直径、位置、锈蚀等情况的无损检测技术，已在发达国家得到广泛应用。我国混凝土无损检测技术的开发研究应用，相比国外有较大差距，除了较早应用的回弹法、超声波法和此后开发应用的钻芯法、拔出法、动测法等外，国外已应用得比较成熟的其他方法，我国尚处于研究试验阶段。

国内已研制成功钢筋接头现场无损张拉检测仪，在我国部分省、市推广使用。该设备采用积木式拉筋器，安装在工程钢筋接头上，直接测定接头的力学强度和变形量，检测结果立即可取，无损于钢筋，张拉后强度还会略有提高。此方法可不做试件，节省钢材、人力、时间和经费，适用于各种接头。

1 工程质量检测技术

建筑工程质量关系到人民生命财产安全，关系到国家和民族的形象，关系到社会主义建设的发展。百年大计质量第一是千古不朽的真理。混凝土是建筑工程中最主要的建筑材料之一，许多质量事故均与混凝土的质量密切相关，构成直接影响因素之一。所以，加强工程质量的监控和检测，保证混凝土质量是建筑工程管理的重要环节。

近年来，建筑工程质量检测技术在我国发展迅速，已成为检验工程质量的重要手段，其检测结果已成为工程验收必不可少的依据，在工程质量检验、鉴定和仲裁中发生了重要的作用。

2 混凝土结构工程质量检测技术

近年来，我国在混凝土质量检测技术上加大了研究、开发及应用的力度，在引进国外先进检测技术的同时，结合我国实际情况大胆采用高科技新技术进行改进和开发，取得了显著成果。

2.1 超声波检测技术

超声波探伤是一种使用较广泛的无损检测方法，其主要优点是超声波能穿入实心物体内部深处进行检测。在多数情况下，对体内缺陷超声波探伤比射线照相的灵敏度高，另外，超声波在测量时对人体无害。

超声波是一种人耳听不到的频率超过20 kHz的机械波。超声脉冲在混凝土中的穿透能力很强，它是采用高频电振荡激励压电晶体，由压电晶体的压电效应产生机械振动而发出的声波。高频电振荡的频率决定了超声波的频率，改变高频振荡的频率就可以改变超声波的频率。

2.2 红外成像无损检测技术

红外成像无损检测技术是一种新型检测技术。主要用于检测被测物损伤和缺陷等质量问题。由于它具有与被测体无接触，对被测体无损伤，对不同温度场及广视域能快速扫测，并可遥感检测等特点，已成为检测技术中主要的检测方法，广泛应用于石油化工、电子电气、气象、医疗、工程质量等多学科多领域中。红外成像检测技术在建筑工程质量检测领域虽然起步相对其他领域较晚，但发展速度较快。国内正处于开发和应用阶段，随着检测技术高科技、高精度、高效率的要求，这项技术正快速应用于工程质量检测中。如新旧房屋的质量诊断，墙体剥离层检测，保温隔热体系气密性检测，装饰面层质量检测，屋面防水功能检查，混凝土损伤（火灾、冻结）程度检测等。

红外成像无损检测技术就是利用被测体连续辐射红外线的物理现象，通过红外摄像电子分析仪与计算机处理器摄取其反映辐射强弱的信号，信号经放大处理后转换为被测体范围内温度场分布的图像，根据温度均分布的图像直观识别和判定被测体存在的缺陷和损伤，进行质量评定。

2.3 冲击反射法无损检测技术

冲击反射法是一种无损检测混凝土内部缺陷及厚度的一种新型检测技术。冲击反射法克服了其他无损检测混凝土缺陷技术（如超声波）的缺点（如必须具有两个测试面的穿透测试；需要许多测点数据比较、分析、判断，不能直接获取明确信息等），具有既能测试缺陷，又能测量厚度；可单面测试；信号准确、直观、快速等特点，广泛应用于建筑工程质量、道路、墙体、隧道、底板、喷射混凝土、预应力混凝土等范围的缺陷和厚度的检测。

冲击反射法作为一种新型检测技术在我国的研究开发已有12 a了，取得了可喜的成果。在引进国外先进技术的基础上，我国已有自己研制的现场检测测试系统——冲击反射测试系统，并达到了国际先进水平，广泛应用于混凝土板厚的测量、混凝土构件缺陷的探测，隧洞混凝土衬砌检测，预应力混凝土灌注密实性探测，混凝土裂缝深度探测等。

2.4 雷达波检测技术

雷达波检测实际属于微波检测技术，它利用微波具有的频率高、频带宽、电导率敏感、方向性好等特点，广泛应用于通信、雷达、医疗、微波加热、遥感、无损检测等领域。将微波检测技术应用于工程建设领域的无损检测始于20世纪90年代。我国在20世纪40年代开始地质雷达（探地雷达）的应用研究，经十几年的逐步发展，已成为无损检测技术中的一枝独秀。它与其他常规无损检测技术相比（超声波），具有穿透能力强、检测内容全面（裂缝、分层、脱粘等缺陷），非接触性检测，对检测面状况要求不严即可检测表面状况较复杂的构件等特点。

微波检测技术就是利用微波在被测体中的传播速度、折射、反射等与其电磁特性的相关性，即当放测体存在异常如气孔、杂质、裂缝等缺陷时，传播速度、方向、能量都会受到影响，而产生反射、散射、衰减等现象，这些现象通过微波接收信号反映出来，据此可判别缺陷的存在和程度。

雷达检测技术目前在我国尽管处于研究开发应用阶段，许多技术是引进国外的，但其应用已渗透到各个领域，在工程建设领域也广泛应用。如公路工程中路面测厚、路基路层缺陷探测（软弱层、密实性、裂缝、孔洞等）；建筑工程中地质勘察（地层分布、软弱地基、暗沃、枯井、旧建筑物基础、沟道等）；桥梁工程中桥墩灌注质量、桥墩桩基础的校长、钢筋分布等；钢筋混凝土结构中钢筋分布、混凝土缺陷、预埋物状况、混凝土挠筑质量等；地质灾害预埋中滑坡、泥石流、地面沉陷等探测。可见，雷达检测技术随着科学技术的进步，正深入应用于各个领域。