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摘要：伴随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，人们越来越倾向于追求良好的居住环境。为了满足现阶段人们对居住环境的需求，房屋的建设越来越复杂和多样，这就需要用一种能够在不破坏建筑结构的情况下对建筑进行无损害的检测手段，这种无损检测手段可以对土木工程的工程质量进行评估。随着土木工程对无损害检测手段需求越来越多，无损检测技术应运而生，近年来被广泛应用到土木工程领域当中。本文通过对无损检测技术在土木工程当中的应用进行分析，探讨了无损检测技术在土木工程当中应用的趋势。
关键词：土木工程；无损检测；技术应用
1导言
建筑质量对人们生命财产安全与国民经济建设和发展具有重要作用。在对建筑物提出所有要求当中，安全始终是放在首位的。近几年，建筑倒塌事件时有发生，无损检测是尽早发现建筑缺陷，并防止事故发生的有效手段。此外，对既有建筑进行保养与维修是很困难的，需要耗费大量的人力物力。采用无损检测，能使建筑保养与维修不再盲目，节省开支。在土木工程中，采用无损检测，能为新建或既有建筑的状态评估提供依据，并估计材料与结构的基本性质和使用性能，同时对所有类型的损伤及缺陷实施测量与定位，也可用于确定结构中特殊元件所处位置，起到防止在大洞施工中出现意外的作用。因此，无损检测可以以较低的成本发挥监督作用、诊断作用与测量作用。
2常见的无损检测技术
2.1渗透检测技术
渗透检测技术，就是在被检测物的外表面涂上一层有颜色的染料，并使这些染料慢慢的渗入到被检测物的内部去，然后等着将所有染料晾干后将晾干后的染料清理干净。这样就可以通过有色的染料渗入被检测物内部的具体情况来判断被检测件的状态和性能。还可以根据有颜色的染料在被检查件上面的附着情况和渗入情况的变化过程，更为详细的显示出被检测件的内部质量。
2.2射线检测技术
由于不同的材质、不同的部位和不同的结构，它们的结构和密度都会有所不同，这样就的具体位置以及缺点的大小。
2.3超声波检测技术
超声波检查技术是使用高频声波穿透被检测物的方法进行检测。用超声波检测技术对被检查物进行检测的分辨率和精度相对较高，可以利用声波传播的特征对被检测物内部缺陷的大小尺寸进行准确的确定。
2.4涡流检测技术
涡流检测技术主要是利用电磁涡流在被检测物不同的密度、不同的硬度和不同的结构时产生的涡流电流不同来检测被检测物的内部质量。使用涡流检测技术检测被检测物时，需要使用多种不同的涡流电流，也就是不同的线圈，这样才能使检测的结果更加准确。
2.5磁粉检测技术
被检测件的表面如果出现缺陷或者不平整的时候，这些位置就会产生一定的吸附能力，将带有磁性的物质吸附到周围，而磁粉检测技术就是利用这一特点，将带有光亮的磁粉散布到被检测物的表面，这些带有光亮的磁粉就会显示出被检测物哪有缺陷，进一步，可以确定缺陷位置以及大小。
3应用探测媒介技术
波与场是两个最常见的探测媒介，现在有着广泛应用的探测媒介包括：机械波，如声波与超声波等；电磁波，如S段微波与超高频电磁波等；可见与不可见光；射线；电、磁场。该技术可分成两类，即主动与被动检测。其中，主动检测的探测媒介主要由检测设备负责产生与发送；而被动检测的探测媒介全部来自于待测物体本身。现在还以主动检测居多，在被动检测中，声发射技术是最常见的一种。
现以机械波这种探测媒介为例，对其无损检测技术作如下分析：
3.1冲击回波技术
对结构受冲击负载后的响应进行测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由人工使用小锤对样品进行敲击，使其发出声音，此时产生的声波将被传感器接收到，如果样品中存在异常及缺陷，则频率将发生变化。对回波频率进行分析时，需要用到FFT技术完成数字信号的处理。在空穴、裂缝及分层的检测与定位上，这项技术的效果是很显著的。因将空气作为声波传播耦合介质，所以它对待测物体表面是否平整和光滑没有太高要求。然而，这项技术的分辨力及灵敏度都不高，而其速度也很慢。但使用近几年研制处的专用装置，能使其速度提高至3000点/h。
3.2超声脉冲回波技术
超声波的产生与接收借助PZT压电换能器实现，根据声学规律，对于脉冲回波，其声学量都和物体力学量有一定联系。而对超声声速而言，它主要由材料密度及刚度决定，传播所需时间和声速、距离有直接关系，衰减则和频谱发生的变化及介质主要成分等有关。基于此，该技术在实际情况中的应用十分广泛，既能在缺陷探测及定位项目中使用，又能在强度形成过程监测中发挥重要作用。
但需要注意，在土木工程中，超声检测会遇到许多问题，包括混凝土对超声有一定吸收作用、而骨料却对超声有散射作用等，很多问题目前还没有行之有效的解决方式，都需要通过进一步的研究才能掌握和解决，这在一定程度上限制了这项技术的推广应用。
目前，经研究得知，采用增大超声功率的方法能有效解决以上问题，但这需要大功率，甚至是超大功率换能器，利用其发出的超高功率超声束，直接通过空气从砖块上穿透。另外，借助当前先进的信号处理手段及显示方式，也能解决以上实际问题。
3.3声发射技术
声发射是一种物理现象，即物体受外界载荷作用后，其内部弹性能量以应力波形式快速释放。其中，应力波声源即为物体内部的缺陷或有宏观或微观改变的部位。基于此，这是一项在获取的信号当中对声源性质进行探测的检测技术。声发射信号会受到很多因素共同影响，无论是试样方面的因素，还是外载荷因素，都会对声发射造成影响。这一特性说明此种信号当中必定带有丰富信息，然而，从另外一个角度讲，信号过于复杂将使有价值信息的提取和使用变得十分困难。因此，信号采集与处理就变成这项技术应用的关键所在，也使得这项技术比几乎所有其它技术都依赖设备。
土木工程的声发射技术还主要用于实验室，在测量分析中使用，如界面性质的测量、断裂的性质与机制测量和判断、钢筋腐蚀定位、腐蚀速度评估与水泥强度测定。最初，这项技术主要是偏经验性的分析，在信号中提取不同的参数实现声发射特征的分析。如今，模拟技术的兴起与发展，使这项技术的研究与发展有了全新的路径。
相较于其它技术，该技术最大的优势在于能实现动态监测。基于大容量计算机等先进技术的支持，这项技术能实现对大型建筑物的连续动态监测，这是其它检测技术无法达到的。
4土木工程无中损检测技术的发展趋势
现阶段来说，我国在土木工程当中应用无损检测技术与国际上先进的国家还是有一定差距的，这些差距主要表现在射线检测实时成像、各类超声导波技术等方面，并且我国在制定与无损检测技术有关的标准上也存在着一定的差距，特别是与无损检测技术服务相关的方面。所以，我国应该多与国际上先进无损检测技术国家进行交流，近一步，提高自身的科研技术，缩短我国无损检测技术方面与国际先进无损检测技术存在的差距。
结束语
综上所述，无损检测的应用十分广泛，通过对这项技术的应用能减少开支，降低人员劳动强度，并实现对目标建筑整体或局部结构的动静态监测。目前，各行业对无损检测的需求越来越大，在土木工程中，无论检测正面临很多挑战，这会以引起很多人的注意与重视，力求通过深入探究，研制更多种类的无损检测方法，从而应用在土木工程的方方面面。
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论文作者:侯国庆,金立坤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/9
标签：检测技术论文; 土木工程论文; 技术论文; 超声论文; 涡流论文; 缺陷论文; 声波论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;