无损检测在混凝土检测技术运用分析

2020-04-12

运输经理世界 2020年9期

1 前言

随着公路桥梁工程行业全面发展和进步，人们对工程质量的重视度也逐步提高。公路桥梁工程质量管理体系创建中，混凝土作为核心原材料是极为重要的管理部分，该材料的质量水平对项目经济效益有着直接的影响。当前很多先进的无损检测技术被应用到公路桥梁工程材料质量检测中，要结合具体的情况采取科学合理的检测技术，严格控制检测环节，避免各种不利因素影响检验效果，最终保证公路桥梁工程材料的质量合格，为工程质量提升奠定基础。

2 混凝土无损检测技术的含义与特点

2.1 混凝土无损检测技术的含义

混凝土无损检测技术就是在保证质量达到完整性的条件下，应用探测设备检测物理量，然后对比分析实际混凝土参数，明确混凝土质量水平是否满足工程需要。

2.2 混凝土无损检测技术的特点

2.2.1 不会给构件造成损害，可以准确掌握混凝土材料的物理信息量，这是基础条件。

2.2.2 整个操作阶段相对简单，所使用的设备、资源都比较简单，实际操作价值比较高。

2.2.3 并不限定混凝土部件的尺寸或者形状，可以考虑工程的具体情况进行多次试验和分析。

2.2.4 可以针对公路桥梁工程的材料进行长期检测，获取检测结果，以做好质量管理和控制[1]。

3 无损检测技术应用到公路桥梁工程领域内

3.1 公路桥梁工程混凝土结构检测应用

混凝土是公路桥梁工程的核心施工材料，是主要的组成结构部分，所以该结构部分的施工质量和稳定性直接影响着公路桥梁工程的施工效果。在混凝土结构检测中，要保证工程的质量合格，这是出发点，也是重要目标。所以，无损检测的使用可以更好地保护公路桥梁工程结构的安全性和稳定性，但是要结合具体的检测需要确定最佳检测技术，以保证检测结果的准确性。当前我国在进行混凝土结构的无损检测时，主要应用的方式是回弹法、超声法等，可以测定结构强度；通过超声波、雷达法等检测混凝土结构内部质量，比如裂缝、密实度等参数检测；能够掌握内部质量水平，进行项目实施方案的优化，切实提升工程的施工质量水平和效率。

3.2 公路桥梁工程钢结构检测应用

钢结构是公路桥梁工程的主体组成部分，所以该部分的强度也会关系到整个项目的质量。为了全面提升建设施工的效果，要应用符合工程需要的无损检测技术，实现全面地质量检测。一般可以选择应用超声检测方法、射线探伤、渗透检测、磁粉检测等从多个角度和方向全面分析施工质量水平，并结合可能存在的病害问题展开深入分析，以提升钢结构总体性能。此外，还应该深入分析钢筋结构的质量，保证焊接等质量达到标准要求，从而符合工程的质量标准和要求，为无损检测水平的提升奠定坚实的基础。

4 现阶段混凝土强度无损检测的主流方法

下文将重点分析当前使用最为普遍的无损混凝土强度检测技术，了解各种技术在应用中的问题，以便提升总体的应用效果。

4.1 回弹法

回弹法，主要的设备是有弹簧驱动运行的重锤，通过设备中的弹力干将其弹射到混凝土表面，然后通过设备测量出重锤的回弹距离参数确定强度性能参数，以便明确混凝土强度是否能够达到标准的要求。当前我国所应用的回弹性型式比较多，最为主要的是N型、NR型、M型和 L型。这些检测仪器的操作比较简单，数据也比较准确，各项数据都能够得到较高的精度，经济效益比较好，总体来说其检测效果非常好，所以被广泛使用到当前公路桥梁工程混凝土强度检测领域内。具体的实际检测中，材料表层、内部质量等都不能有非常明显的缺陷，否则将不能准确测定强度性能参数；此外，在超出回弹测强曲线规定的龄期、强度、碳化深度等方面也无法顺利实施。根据当前的结构组成形式，目前回弹的种类比较多，不同型式的回弹仪要结合应用的条件做好必要的保养和检定，回弹仪分类型见表1，防止出现检测结果不准确的情况[2]。

表1 回弹仪分类型

4.2 超声回弹综合法

该方法是将超声测量技术和回弹测量技术联合应用，通过超声检测仪能够实现在规定测量范围内测量超声波的传播平均速度，确定混凝土结构的强度性能，以准确掌握强度性能参数。这种检测方法可以达到无损检测的要求，不会给公路桥梁工程材料的各个结构产生不利影响，强度数据可以直接读取出来，操作也比较方便，可以多次反复应用，保证在强度均匀的条件下测量。它主要应用到不能测量回弹值的结构部件中，可以适应多种环境的应用。从这些特点展开分析，其一般在冻害、化学腐蚀、高温等导致混凝土结构损坏的条件下，应用这种无损检测技术。我国的管理部门发布相关的混凝土强度测量规程，可以结合实际情况确定最为合适的方法，提高检测的标准和要求。

4.3 红外线成像检测

这种检测技术是通过应用红外热成像技术的应用，也是现代社会应用比较普遍的先进科技。主要的工作原理就是通过红外线成像仪检测公路桥梁工程结构质量，获取结构物的红外能量相关数据信息，收集和分析物体中所形成的温度场数据，最终达到红外检测的目标。红外热成像检测在我国的应用范围虽然比较小，但是该技术比较先进，未来发展中必然会有很大的影响，发展空间非常广阔[3]。

4.4 弹性波CT检测

弹性波（P 波）注入混凝土结构内部，其在传播过程中，传播速度会受到混凝土结构部件的密度、强度、弹性模量等直接关系。如果混凝土结构中有比较明显的硬度不足或者缺陷的问题，这个缺陷问题范围内弹性波的波速会很小。因此，要通过应用该断面中所存在的弹性波分析速度，以准确掌握其内部的缺陷和问题。波速一般就能够明确具体的混凝土强度和缺陷的问题。弹性波CT技术作为目前比较重要的混凝土无损检测技术，要结合其弹性波速和相应的物理参数分析多个关联方面，在不损坏混凝土部件的基础条件下，做好被检测对象的扫描和分析，然后应用弹性波在断面中将传播速度与联合CT技术进行反演处理，可以了解被检测对象的内部特性，分析二维、三维图像方面，做好质量检测工作。在具体的检测环节，首先是利用扇形测试方法掌握必要的首波传输情况，就能够获取矩阵方程在掌握被状态下的波速剖面图，结合该图像进行质量问题和隐患分析[4]。

5 以弹性波CT检测技术为例分析

5.1 测试精度及测线布置

弹性波CT分辨率高低会受到很多方面的影响，一方面是反演算法、目标形态等，另一方面主要是受到系统和信号频率方面的影响，这些都是直接影响的条件。如果发现检测部位存在异常情况，尤其是结构尺寸的缺陷，要进行信号频率的控制，提高检测的效果。不同射线密度与射线视角也会给检测后的成像质量带来直接影响。目前应用比较普遍的测线方法是两侧透射、三侧透射，而效果最好的就是四侧透射。为了提升成像的效果，要适当增加扇形角度尺寸，同时确保射线目的符合要求[5]。