摘要:随着我国经济的快速发展,人们对居住环境的要求也不断增高。现代房屋建筑趋于复杂和多样化,因此需要有一种智能的、对工程无损害的检测方法对土木工程的质量进行评价,而无损检测技术是应用较为广泛的。
关键词:土木工程;无损检测技术;发展
1无损检测技术应用特点及其现状分析
顾名思义,无损检测技术是一种在不损伤成品或材料的前提下进行内部缺陷评价的技术。无损检测技术的应用原理是当材料或者建筑成品内部结构存在缺陷时,对声、光、电以及磁的反应是具有一定特点的,通过对这种特异的反应可以科学的评价材料或成品内部结构的危害程度。无损检测技术的最大特点就是能在不损害材料的情况下,对材料或者成品的结构、材质进行检测,并且无损检测技术的准确率是非常高的。但是无损检测技术的应用存在一定的局限性,不是所有的材料或成品都能进行无损检测,有些材料的检测只能进行破坏性试验,也就是说无损检测技术还不能完全地代替破坏性试验。目前,在进行材料和建筑成品评价时,通常将无损检测和破坏性试验结合在一起使用。
近些年,我国土木工程无损检测技术得到了快速发展,很多单项技术都达到了国际水平。通过不断地技术攻关,已经开发出来很多无损检测方法,包括拔出法、超声回弹综合法、取芯法以及回弹法等,同时制定了相应的无损检测规程,这大大地促进了无损检测技术在土木工程中的应用;无损检测技术体系逐渐完善,有效的无损检测技术越来越多,像红外成像技术、波动分析技术、激光技术、以及雷达技术都得到了广泛的应用,比如在检测外墙面砖粘贴质量时,采用红外成像技术;开发的配套检测设备已经达到了数字智能化水平,它们具有综合的测试结果分析和计算功能,而且测试数据处理也已经进入信息处理时代。
2无损检测的常规方法及新技术
2.1无损检测的常规方法
土木工程的无损检测技术应用的非常广泛,每种材料或者建筑成品的检测都有专门的检测技术。具体内容如下:第一,混凝土强度的无损检测。在混凝土强度检测时,主要采用回弹法和超声回弹综合法。回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面,并以表面硬度来推算混凝土的抗压强度,我国土木工程中使用的回弹仪种类比较多;超声回弹综合法是指用超声传播速度、回弹值来综合评价混凝土强度,国内超声仪器种类也非常多,能够很好地满足土建工程无损检测需求;第二,混凝土内部缺陷检测技术。由于工程施工和施工管理问题、环境问题,混凝土内部可能存在各种缺陷,包括混凝土裂缝、空洞等。土木工程中通常采用超声波测量混凝土的波幅、波形频率以及声速等参数来判断混凝土是否存在缺陷,这种检测方法的准确性是比较高的;第三,桩基质量的无损检测技术。工程桩施工是一个很复杂的过程,并且工程桩施工质量的影响因素很多,因此工程桩的完整性很难保证,经常会出现蜂窝、夹泥、断桩、裂缝以及离析等问题。在桩基质量检测时通常采用声波反射法和超声透射法;第四,建筑钢结构和混凝土中钢筋检测技术。钢结构在土木工程施工中的应用越来越广泛,为了保证钢结构的质量就需要对其质量进行检测,通常采用超声波探伤检测技术;混凝土中的钢筋起着非常关键的作用,所以工程施工对混凝土钢筋有着很严格的要求,其数量、位置、排列方式都有具体的设计要求。通常采用电磁感应法和电化学法检测混凝土中的钢筋是否存在问题[2]。
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2.2无损检测的新技术
随着我国土木工程业的不断发展,无损检测技术也得到了进一步的发展,在无损检测中又诞生了一些新的检测技术,这些新的检测技术主要包含了冲击回波法、弹性波层析成像技术、声发射检测技术、红外成像技术、工程雷达检测技术、瑞利表面波检测技术以及混凝土无损检测中信号处理技术等。具体技术介绍如下:第一,冲击回波技术。该技术主要是通过对混凝土表面施加微小冲击而产生应力波,进而对应力波在传播中产生的位移响应进行频谱分析,频谱分析可以获得混凝土结构厚度和缺陷深度;第二,弹性波层析成像技术。该技术主要是利用某种射线源,再根据外部检测设备获得的投影数据,最终通过计算机生成二维或者三维图像来实现结构检测。这种技术在工程检测中应用非常广泛,如工程地质勘探、混凝土构件质量检测、地基处理和加固评价、路基病害探测等;第三,红外成像技术。该技术是利用红外热像仪探测物体辐射红外线能量,可以通过温度分布形成的热像图直观地看出物体结构存在的缺陷。该技术在工程中也得到了广泛的应用,如建筑外墙剥离层检测、玻璃幕墙保温隔热性检测、门窗防渗漏检测等;第四,工程雷达检测技术。工程雷达检测技术使用的雷达频率属于宽频脉冲电磁波,并且雷达天线由接受和发射两部分组成。该技术主要是根据反射波的运行时间、波形以及幅度来推断工程介质的分布,该技术通常会用在路面、机场跑道的分成厚度、地下水渗漏等的检测方面;第五,瑞利表面波检测技术。该技术在岩土工程中发挥着巨大的作用,而且它将发挥更广泛的作用;第六,混凝土无损检测中信号处理技术。混凝土超声检测过程中,缺陷信息会被噪声干扰,导致缺陷信息没有得到很好的接收,所以必须要采用信号处理技术来降低噪声对缺陷信息的干扰。目前,信号处理新方法有混沌优化神经网络法、分离谱技术以及信号融合识别技术等。
3土木工程无损检测技术的展望
随着经济的发展和科技的进步,土木工程混凝土无损检测技术也随着这些情况的发生而改变着,作为一线的施工人员我们要与时俱进,开拓思路需找新的施工监测技术,只有这样才能满足现代的施工需要,在大量的土木工程结构检测的过程中,经常会出现柱主筋的保护层不合格,这是现今很难解决的难点,这方面的问题怎么解决,笔者总结出了焊井学筋的检测方法。在具体使用中井字筋不能沿纵筋连续焊接,为了保证板的负弯矩钢筋保护层厚度,可以采用马凳子走道和负筋下支撑法,比如用细铁丝来固定,以免出现负筋转向,这样就更能保证施工的质量。检测技术需要我们每个工作人员在实际工作中不断总结,不断创新,并参与应用。但是,目前我国的土木工程无损检测技术与国外的相差距离较大,这种差距主要体现在射线检测CMOS实时成像板、C扫描超声波系统、超声导波和磁致伸缩超声导波等方面。在标准制定方面,我国的检测技术服务跟国外的检测技术服务相差的距离也很大。因此我们需要从国外进口大量的新近设备和技术,应用并交流,努力提高科研开发能力,但与国外发达国家相比,我国在先进的无损检测仪器的制造和服务方面还存在着一定的差距,仍需要我国无损检测工作者们的共同努力。
结束语:
综上所述,无损检测技术是土木工程质量预控和事故检测、处理的重要方法,为了满足新的需要还要进一步开拓新的检测内容,我们只有不断拓展无损检测的内容和范围,才能确保土木工程的质量和安全。
参考文献:
[1]吴照梅.土木建筑结构无损检测方法的分析[J].中华民居(下旬刊),2012(309).
[2]黄喜强.浅谈建筑结构现场检测方法评析与展望[J].科技创新导报,2012(829).
[3]张斌.论建筑结构工程质量检测中的无损检测技术[J].科学之友,2010.
[4]沈建中,李津则,张之勇.土木工程中的无损检测技术及其应用[J].无损检测,2000.
论文作者:蒋钢
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/28
标签:检测技术论文; 混凝土论文; 技术论文; 土木工程论文; 超声论文; 工程论文; 缺陷论文; 《基层建设》2017年第25期论文;