無損檢測技術在建設工程質量檢查中的應用

李周庭 陳紀宏

湖南省郴州市建設工程質量安全監督管理站，湖南郴州 423000

1 無損檢測的簡要概述

無損檢測也稱無損探傷，主要采用射線波、超聲波、紅外線、電磁波等技術對材料、物件和設備設施行相關要求參數檢測的技術。它的特點包括：一是因為只是通過物理手段檢測工程材料等內部信息，所以對工程材料沒有損害；二是無損檢查具有隨機性、抽查性，使得檢查本身存在客觀真實性；三是檢測數據可通過合理計算算法轉化為被檢測對象質量現狀，檢測結論具有權威性、真實性、可靠性。無損檢測技術在建設工程領域應用非常廣泛，廣泛應用于材料和被測對象靜態動態檢測和品質管理方面，它也是建設工程竣工驗收必要的程序。無損檢測涵蓋概率統計、測試技術、結構理論、工程材料、力學分析等基礎理論和專業知識，具有多學科交叉的特點。

2 無損檢測技術與國外的差距

近年來，無損檢測方法和檢測器械快速更新，使這一領域的技術不斷發展。我國已經成立了相關行業的無損檢測學術組織，為近年來我國無損檢測的應用和技術提升起到了不小作用。中國目前新開展的大型工程和建設項目眾多，機械制造業十分活躍，除對常規無損檢測儀器和技術有巨大需求外，對高新無損檢測儀器和技術也有強勁的需求，因此需要從國外進口大量的新近設備和技術，應用并交流，努力提高科研開發能力，與國外發達國家相比，我們還有不小的差距。一是在儀器制造方面。比如相控陣超聲波檢測系統等，我國均沒有成熟的商品機器銷售，并且目前我國制造的各種爬行器與國外產品也存在很大差距。二是在標準制定方面，產品標準各個行業過于分散，沒有完整的標準體系。三是在人員培訓和資質認可方面，國外一般由無損檢測學會一家進行培訓和考核，而我國開展人員培訓和資質認可的部門太多，而且互不認可，由此造成我國無損檢測從業人員重復取證，浪費了大量的資金和時間。四是在無損檢測技術服務方面。國外已經形成一些規模很大的跨國專業檢測公司，而我國只有近年來特種設備行業為一些專業無損檢測公司辦理了資質證書，這些專業無損檢測公司的規模都較小，還不具備與國外檢測公司抗衡的實力。

3 建設工程領域無損檢測的主要方法

建設工程領域無損檢測方法很多，在具體應用的過程中，要根據實際需要合理選用和不斷調整更新，下面主要對混凝土結構檢測、鋼結構檢測、砌體結構檢測等用到的常用方法進行說明和剖析。

3.1 無損檢測在建設工程混凝土結構檢測中的常用方法

當前最常見的工程結構就是混凝土結構，它主要由混凝土和鋼材料組成。而混凝土強度是影響工程的重要指標。結合混凝土性能，如硬度、密度等，主要檢測方法有：

（1） 回彈法檢測。回彈法利用回彈儀通過檢測混凝土表面硬度來推定其強度。其優點是簡便、快速，應用時間較長，也很普遍。

（2） 超聲脈沖法檢測。超聲波主要將脈沖信號轉化成機械振動。利用超聲波穿過混凝土構件中傳播速度的變化，來分析內部情況。一種混凝土時，還可以用超聲脈沖法檢測混凝土的強度。通常在已知聲速的前提下，利用超聲檢測儀還可以分析混凝土構件的厚度。

（3） 超聲回彈法檢測。超聲回彈法主要利用超聲檢測儀和超聲回彈儀，在被檢查對象同一區域分別測量超聲聲時和回彈值來計算混凝土強度。

（4） 鉆芯法檢測。鉆芯法就是利用鉆芯機及配套機具被檢測對象進行鉆芯取樣，再通過芯樣抗壓強度推斷混凝土強度。鉆芯法具有直觀、準確，代表性較強，可同時檢測混凝土內部缺陷等優點，在工程檢測中得到廣泛應用。

（5） 拔出法檢測。拔出法是先將錨安裝在被測對象內部，再測出最大拔出力。這種方法將造成被測對象局部微損。

3.2 無損檢測在建設工程鋼結構檢測中的常用方法

建設工程鋼結構無損檢測主要是鋼材料本身以及對象的焊縫，主要問題就表面和內部的缺陷，如表面的氣孔、焊縫不完全，背部的裂紋、未焊透等。

（1） 射線探傷檢測。主要利用x射線和γ射線通過被檢測物體強度衰減來判定結構缺陷。根據射線投射到膠片上的影像得到物體內部完整性情況，還可以根據圖像上的缺陷尺寸大小等，對結構進行綜合評價。

（2） 超聲波探測。通常利用A型脈沖反射法對超聲波在鋼結構焊縫中傳播的聲時、波形、振幅等情況，來檢測材料本身和焊縫缺陷。

（3） 磁粉探傷檢測。主要利用被檢鐵磁性材料在磁化后內部產生強烈的磁感應強度來判定鋼結構的內部缺陷，可以比較直觀的了解缺陷情況。

（4） 滲透探傷檢測。主要采取在物件表面涂抹含有熒光材料或者染色材料液體，通過一段時間滲透到有缺陷表面，再利用顯像劑吸引作用，將滲透液反吸回顯像劑中。可以通過紫外線了解缺陷形狀和尺寸。

3.3 無損檢測在建設工程砌體結構檢測中的常用方法

砌體結構具有造價低、性能良好、施工簡單的優點。但砌體結構對基礎不牢和溫度變化應力敏感，性能受施工質量的影響較大，耐久性和抗震性能也比較低。

（1） 原位軸壓法檢測。主要直接通過對墻體實施軸向壓力，并使其達到最大受力狀態，通過實測的破壞荷載和變形，得到墻體的抗壓強度。為避免對墻體造成過大損傷，對同一墻體測點不宜過多。

（2） 扁頂法檢測。該方法通過測量開槽前后的位移變化來推定砌體的應力、彈性和抗壓強度。

（3） 原位單剪法檢測。該方法一般取相關對象洞口下墻體測試對象，第三皮磚塊下的水平灰縫為剪切破壞面，其得到的是砌體沿通縫抗剪強度。

（4） 原位單磚雙剪法檢測。該方法會造成較大范圍的砌體破損，對于已建造或投入工程一般應用較少。

4 當前無損檢測存在的主要問題及對策

無損檢測主要解決和發現被檢測對象存在的缺陷情況，一般要弄清楚缺陷的分類、性質和危害性，而且還要要分析缺陷產生的原因，以便有效地識別缺陷、消除缺陷，提高工藝質量。有些工程人員對無損檢測的認識及應用存在片面理解或片面應用等方面的問題，加之本身能力存在差距，所以導致無損檢測濫用或應用不當的情況。

（1） 只利用無損檢測的問題。無損檢測的最大特點是能在不損傷材料、工件和結構，所以無損檢測可使產品的檢查率達到很高比例。但是，并不是所有項目和指標都必須進行無損檢測，無損檢測技術本身就有局限性。而且某些試驗必須采用破壞性檢測，因此，不能完全用無損檢測來替代破壞性檢測。比如對一個某些材料設備的綜合評價，必須把無損檢測與破壞性檢測的結果綜合比對分析，才能作出準確的認定。

（2） 無損檢測選擇時間不對的問題。檢測目的不一樣，檢測的環境和時間也要不一樣，否則檢測結果不準確，且有可能會破壞被檢測對象整體質量。比如檢查鋼焊縫有無裂紋，無損檢測實施的時機，都必學在焊接后的24h進行。檢查熱處理工藝必須在熱處理之后進行。無損檢測試時間選擇正確了，才能正確有效的評價被測對象質量。

（3） 無損檢測方法選擇不合理的問題。無損檢測單一方法本身具有局限性，所以不能簡單的利用一種方法來檢測所有對象。必須在檢測前，根據被檢物的材料、構造、大小等來分析可能產生什么樣的缺陷，在什么位置產生，然后選擇最佳的檢測方法。例如，鋼板的分層缺陷就應選擇超聲波檢測。檢查物體表面細小的裂紋就應選擇磁粉和滲透檢測。同時，要在保障被測對象安全且經濟的前提下選擇檢測方法，不能為了過分的追求高品質選擇要求過高的檢測器械和方法，要確保無損檢測方法的選擇合理準確。

（4） 無損檢測綜合應用不夠的問題。必須強調任何一種無損檢測方法以不變應萬變，每種方法都有優點和不足。因此，不能只單一采用一種無損檢測方法，而是在條件允許下，盡可能選擇多樣方法，已達到檢測客觀公正的目的。另外，還要綜合利用其他相關材料、焊接、工藝和結構知識，綜合進行判斷。如超聲波對缺陷探測靈敏度高，但定性不準，而射線對缺陷定性準，但靈敏度不太高，所以可以綜合利用，保證檢測結論的可靠性。

（5） 無損檢測人員素質達不到要求的問題。無損檢測要求高、技術含量高，檢測的結果作為評定建筑工程質量的主要依據，如果檢測方法選擇不對、檢測技術不過關等造成檢測結論不準，隱藏的危害性可想而知。因此，無損檢測人員素質必須高、責任心必須強，一般要采取強制培訓和強制考試取證的方式，確保檢測人員對檢測原理、方法等精通，然后通過后期的實踐指導，提升檢測人員實際經驗，提升檢測結論的客觀性。

5 結語

無損檢測的優勢明顯，技術方法不斷更新，器械應用水平不斷提升，建設工程人員必學常學習常實踐，不斷積累經驗，尋找規律，通過無損檢測提升建設工程的品質。

[1] 劉宇涵 混凝土超聲波檢測的現狀和趨勢[J].無損檢測，2013（8）：234-237 .