无损检测技术在民用建筑中的应用

杜命刚

摘    要：目前在民用建筑质量检测中应用比较广泛的技术是：无损检测、局部破损检测技术。常用的方法是：回弹法、钻芯法、声波法。因此，掌握无损检测技术的基本特征并正确应用将对民用建筑工程质量的提高和经济建设的良好发展起到积极的作用。

关键词：无损检测民用建筑

1  前言

检测是对实体的一种或多种性能进行检查、度量、测量和实验的活动。检测的目的是希望了解检测对象某一性能或某些性能的状况。

2  无损检测技术的发展

我国目前民用建筑的主要结构形式是钢筋混凝土结构，混凝土作为民用建筑主要建筑材料之一，其配制和施工直接决定了建筑结构的质量和安全性能。混凝土的原材料包括水泥、石子、粗细骨料、矿物掺杂剂等。配制混凝土的各种原材料的质量应分别符合相应的标准。用于建筑混凝土质量传统的检测方法是制作混凝土立方体试件，在规定的温度、湿度环境下进行养护。实验条件满足后按照标准的实验方法进行检测，通常以立方体试件的抗压强度作为评定结构混凝土强度的标准[1]。

无损检测技术就是在不影响建筑结构使用性能的前提下，在不破坏结构构件的情况下，利用一些测量仪器通过对混凝土进行一些原位检测而得出某一些物理量（比如超声脉冲传播速度、振动频率、红外辐射和回弹值等）经过一系列计算得出混凝土材料在结构下的工程质量指标。无损检测技术在我国发展较早，于五十年代就已经开始简单应用。目前，我国的无损检测技术已经得到国内工程界的认可和重视，已经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的依据。无损检测技术在工程质量检验、检查和评定中起到了重要作用，发展空间广阔。

3  在民用建筑中无损检测常用的检测方法

3.1  回弹法

回弹法是在民用建筑中常用的检测方法之一，所需工具简单只需要带一个回弹仪，在选定的混凝土表面进行检测，通过回弹显示的数值进行统计分析进而得到结论的一种检测方法。其原理是：利用弹簧的弹击锤通过弹击传力杆，弹击混凝土的表面，来测出弹击捶被反弹的距离，并且以回弹值来作为与强度相关的指标，进而采用数学统计的计算方法确定混凝土的强度。回弹法与其他的无损检测方法相比，具有操作简单、费用低廉、仪器携带方便、检测效率高、检测数量灵活以及被检测的物体形状尺寸不受限制等比较显著的优点。但是，回弹法的缺点也非常的明显，回弹法的精度与操作人员的专业素质、检测区域选择有很大的关系，这就导致回弹法的精确度与其他方法相比相对来说比较低。另外，在民用建筑结构施工中，因养护条件等因素的影响，通常会导致混凝土的表面强度和内部强度出现一定的差异。回弹法是利用表层混凝土的质量来推断混凝土的整体质量，通常会使得测得的混凝土强度与实际强度存在些许差距，其测量结果通常作为参考值[2]。回弹法有一定的使用局限性，不适用于钢筋密集区或者是预应力钢筋锚固区的混凝土。

3.2  钻芯法

钻芯法是利用专用的混凝土钻芯机，直接从所需检测的混凝土结构或构件上钻取混凝土芯样，按有关标准加工处理后，进行抗压试验，通过计算芯样的抗压强度来得到混凝土力学性能的一种局部破损的检测方法。较之于回弹法，钻芯法因直观、可靠、准确度高而广泛运用于混凝土结构现场质量检测中[3]。通常来说钻芯法是评定混凝土强度的最后一道防线，如果钻芯法检测混凝土强度不能满足设计要求则基本可以断定该项目的混凝土结构不合格，需进行重新加固和拆除。钻芯法的检测流程是：钻芯取样 — 样品加工 — 实验抗压 — 数据计算。较之于其他检测方法来说，钻芯法对实验员专业素质要求较高，从现场取样到芯样加工，最后抗压，整个过程要靠操作人员高精度的来完成每一个步骤，任何一个环节出现偏差都有可能导致最终结果值的偏离。钻芯法的使用也存在一定的局限性，通常情况下不适用于钢筋型号较大，钢筋比较密集的构件，以防止钢筋受到破坏导致结构出现问题。另钻芯法也不适用于有严格防水要求的部位以及预应力构件。

3.3  声波法

声波法在民用建筑中应用较多的是超声波检测技术和冲击回波技术。超声波检测技术是利用超声波在物体传播中的反射、绕射和衰减等物理特性，测定物体内部缺陷的一种无损检测方法。原理是利用超声波发生器发射超声波，让超声波在所检测的混凝土中传播，根据超声波的反射规律来评定混凝土的强度。超声波在混凝土中的传播速度于混凝土的组成成分，混凝土的施工工艺，成型效果等有较大关系。当混凝土弹性模量较大，结构较密室，强度也较大时，超声波在混凝土中传播的速度也就越快。因此不同标号，不同强度的混凝土其超声波的传播速度也是不一样的。超声波检测技术是通过采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参数进行分析并且以此来推断混凝土结构的力学结构特性、内部结构以及组合状况[4]。目前对混凝土的超声波检测主要是检测结构混凝土的强度，混凝土的密实度、有无空洞、裂缝等缺陷。

声波法的主要优点是：

（1）穿透力强，探测深度可达数米，对一些隐蔽工程能有很好的检测效果;（2）灵敏度高，操作安全 ， 设备轻便，只需要携带专用的设备就能进行检测。（3）在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确并对检测结果及时显示。

主要缺点是：

（1）对实验员的专业素质要求较高，需有经验丰富的专业人员进行操作;（2）对一些粗糙、异形、弯曲等形状不规则、小、薄的混凝土构件的检查结果准确性较差;（3）对所发现缺陷做较为准确的定性、定量表达存在一定困难。

4  无损检测在民用建筑中的广泛作用

通过近几年无损检测在民用建筑行业的应用，及时发现了很多质量隐患，极大的避免了许多工程质量事故的发生。无损检测技术也为许多建筑物的自然寿命提供了许多科学可靠的判断依据。无损检测也为民用建筑的质量管理提供了较强的技术支持，使建筑工程结构质量监督更加科学化和规范化[5]。目前我国混凝土无损检测技术的开发研究应用，相比国外有一定差距，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，国外已经应用有其他更为先进的技术方法，例如：射線检测CMOS实时成像板、相控阵超声波检测系统、C扫描超声波检测系统、超声导波和磁致伸缩超声导波检测系统等，在我国均没有得到推广应用，这些检测方法在我国尚处于研究试验阶段。无损检测技术的发展现状和应用水平亟待得到提高和改善。我们争取在这一方面增加投入，加强管理，攻破技术难关，在工程实践中结合研究，进一步提高无损检测的进度，采取实际行动使这些问题得以解决。

5  结束语

建筑的原点就是住宅，它是人类最基本的欲望，是满足人类生存的最根本需求。建筑工程质量对人类居住环境起着至关重要的作用。建筑工程质量是在施工过程中形成的，只有通过施工单位的检测，监理单位的抽检，及时发现影响质量的因素，采取措施把质量事故消灭在萌芽状态，并使每一道工序质量都处于受控状态，把好每道工序的施工质量关，才能保证工程的整体质量。无损检测作为现代高科技、更具针对性的检测方法，它贯穿于施工的始末，更是施工过程质量保证的重要手段。

参考文献：

[1] CECS03：2007.钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].

[2] GB/T50081-2002.普通混凝土力学性能试验方法标准[S].

[3] 宋立力，曹猛.关于钻芯法检测混凝土强度应用方法的探讨[J].中国建材科技，2012（1）：18～20.

[4] 李静宇.高强混凝土强度检测技术试验研究[D].河北工业大学，2006.

[5] 张来顺，张龙华，王旭.浅析混凝土无损检测技术[J].黑龙江交通科技，2008（12）：22+25.