無損檢測技術在民用建筑中的應用

杜命剛

摘? ? 要：目前在民用建筑質量檢測中應用比較廣泛的技術是：無損檢測、局部破損檢測技術。常用的方法是：回彈法、鉆芯法、聲波法。因此，掌握無損檢測技術的基本特征并正確應用將對民用建筑工程質量的提高和經濟建設的良好發展起到積極的作用。

關鍵詞：無損檢測民用建筑

1? 前言

檢測是對實體的一種或多種性能進行檢查、度量、測量和實驗的活動。檢測的目的是希望了解檢測對象某一性能或某些性能的狀況。

2? 無損檢測技術的發展

我國目前民用建筑的主要結構形式是鋼筋混凝土結構，混凝土作為民用建筑主要建筑材料之一，其配制和施工直接決定了建筑結構的質量和安全性能。混凝土的原材料包括水泥、石子、粗細骨料、礦物摻雜劑等。配制混凝土的各種原材料的質量應分別符合相應的標準。用于建筑混凝土質量傳統的檢測方法是制作混凝土立方體試件，在規定的溫度、濕度環境下進行養護。實驗條件滿足后按照標準的實驗方法進行檢測，通常以立方體試件的抗壓強度作為評定結構混凝土強度的標準[1]。

無損檢測技術就是在不影響建筑結構使用性能的前提下，在不破壞結構構件的情況下，利用一些測量儀器通過對混凝土進行一些原位檢測而得出某一些物理量（比如超聲脈沖傳播速度、振動頻率、紅外輻射和回彈值等）經過一系列計算得出混凝土材料在結構下的工程質量指標。無損檢測技術在我國發展較早，于五十年代就已經開始簡單應用。目前，我國的無損檢測技術已經得到國內工程界的認可和重視，已經成為檢驗工程質量的重要手段，其檢測結果已成為工程驗收的依據。無損檢測技術在工程質量檢驗、檢查和評定中起到了重要作用，發展空間廣闊。

3? 在民用建筑中無損檢測常用的檢測方法

3.1? 回彈法

回彈法是在民用建筑中常用的檢測方法之一，所需工具簡單只需要帶一個回彈儀，在選定的混凝土表面進行檢測，通過回彈顯示的數值進行統計分析進而得到結論的一種檢測方法。其原理是：利用彈簧的彈擊錘通過彈擊傳力桿，彈擊混凝土的表面，來測出彈擊捶被反彈的距離，并且以回彈值來作為與強度相關的指標，進而采用數學統計的計算方法確定混凝土的強度。回彈法與其他的無損檢測方法相比，具有操作簡單、費用低廉、儀器攜帶方便、檢測效率高、檢測數量靈活以及被檢測的物體形狀尺寸不受限制等比較顯著的優點。但是，回彈法的缺點也非常的明顯，回彈法的精度與操作人員的專業素質、檢測區域選擇有很大的關系，這就導致回彈法的精確度與其他方法相比相對來說比較低。另外，在民用建筑結構施工中，因養護條件等因素的影響，通常會導致混凝土的表面強度和內部強度出現一定的差異。回彈法是利用表層混凝土的質量來推斷混凝土的整體質量，通常會使得測得的混凝土強度與實際強度存在些許差距，其測量結果通常作為參考值[2]。回彈法有一定的使用局限性，不適用于鋼筋密集區或者是預應力鋼筋錨固區的混凝土。

3.2? 鉆芯法

鉆芯法是利用專用的混凝土鉆芯機，直接從所需檢測的混凝土結構或構件上鉆取混凝土芯樣，按有關標準加工處理后，進行抗壓試驗，通過計算芯樣的抗壓強度來得到混凝土力學性能的一種局部破損的檢測方法。較之于回彈法，鉆芯法因直觀、可靠、準確度高而廣泛運用于混凝土結構現場質量檢測中[3]。通常來說鉆芯法是評定混凝土強度的最后一道防線，如果鉆芯法檢測混凝土強度不能滿足設計要求則基本可以斷定該項目的混凝土結構不合格，需進行重新加固和拆除。鉆芯法的檢測流程是：鉆芯取樣 — 樣品加工 — 實驗抗壓 — 數據計算。較之于其他檢測方法來說，鉆芯法對實驗員專業素質要求較高，從現場取樣到芯樣加工，最后抗壓，整個過程要靠操作人員高精度的來完成每一個步驟，任何一個環節出現偏差都有可能導致最終結果值的偏離。鉆芯法的使用也存在一定的局限性，通常情況下不適用于鋼筋型號較大，鋼筋比較密集的構件，以防止鋼筋受到破壞導致結構出現問題。另鉆芯法也不適用于有嚴格防水要求的部位以及預應力構件。

3.3? 聲波法

聲波法在民用建筑中應用較多的是超聲波檢測技術和沖擊回波技術。超聲波檢測技術是利用超聲波在物體傳播中的反射、繞射和衰減等物理特性，測定物體內部缺陷的一種無損檢測方法。原理是利用超聲波發生器發射超聲波，讓超聲波在所檢測的混凝土中傳播，根據超聲波的反射規律來評定混凝土的強度。超聲波在混凝土中的傳播速度于混凝土的組成成分，混凝土的施工工藝，成型效果等有較大關系。當混凝土彈性模量較大，結構較密室，強度也較大時，超聲波在混凝土中傳播的速度也就越快。因此不同標號，不同強度的混凝土其超聲波的傳播速度也是不一樣的。超聲波檢測技術是通過采集的超聲波信號的聲速、振幅、頻率以及波形等聲學參數進行分析并且以此來推斷混凝土結構的力學結構特性、內部結構以及組合狀況[4]。目前對混凝土的超聲波檢測主要是檢測結構混凝土的強度，混凝土的密實度、有無空洞、裂縫等缺陷。

聲波法的主要優點是：

（1）穿透力強，探測深度可達數米，對一些隱蔽工程能有很好的檢測效果;（2）靈敏度高，操作安全 ， 設備輕便，只需要攜帶專用的設備就能進行檢測。（3）在確定內部反射體的位向、大小、形狀及性質等方面較為準確并對檢測結果及時顯示。

主要缺點是：

（1）對實驗員的專業素質要求較高，需有經驗豐富的專業人員進行操作;（2）對一些粗糙、異形、彎曲等形狀不規則、小、薄的混凝土構件的檢查結果準確性較差;（3）對所發現缺陷做較為準確的定性、定量表達存在一定困難。

4? 無損檢測在民用建筑中的廣泛作用

通過近幾年無損檢測在民用建筑行業的應用，及時發現了很多質量隱患，極大的避免了許多工程質量事故的發生。無損檢測技術也為許多建筑物的自然壽命提供了許多科學可靠的判斷依據。無損檢測也為民用建筑的質量管理提供了較強的技術支持，使建筑工程結構質量監督更加科學化和規范化[5]。目前我國混凝土無損檢測技術的開發研究應用，相比國外有一定差距，除了較早應用的回彈法、超聲波法和此后開發應用的鉆芯法、拔出法、動測法等外，國外已經應用有其他更為先進的技術方法，例如：射線檢測CMOS實時成像板、相控陣超聲波檢測系統、C掃描超聲波檢測系統、超聲導波和磁致伸縮超聲導波檢測系統等，在我國均沒有得到推廣應用，這些檢測方法在我國尚處于研究試驗階段。無損檢測技術的發展現狀和應用水平亟待得到提高和改善。我們爭取在這一方面增加投入，加強管理，攻破技術難關，在工程實踐中結合研究，進一步提高無損檢測的進度，采取實際行動使這些問題得以解決。

5? 結束語

建筑的原點就是住宅，它是人類最基本的欲望，是滿足人類生存的最根本需求。建筑工程質量對人類居住環境起著至關重要的作用。建筑工程質量是在施工過程中形成的，只有通過施工單位的檢測，監理單位的抽檢，及時發現影響質量的因素，采取措施把質量事故消滅在萌芽狀態，并使每一道工序質量都處于受控狀態，把好每道工序的施工質量關，才能保證工程的整體質量。無損檢測作為現代高科技、更具針對性的檢測方法，它貫穿于施工的始末，更是施工過程質量保證的重要手段。

參考文獻：

[1] CECS03：2007.鉆芯法檢測混凝土強度技術規程[S].

[2] GB/T50081-2002.普通混凝土力學性能試驗方法標準[S].

[3] 宋立力，曹猛.關于鉆芯法檢測混凝土強度應用方法的探討[J].中國建材科技，2012（1）：18～20.

[4] 李靜宇.高強混凝土強度檢測技術試驗研究[D].河北工業大學，2006.

[5] 張來順，張龍華，王旭.淺析混凝土無損檢測技術[J].黑龍江交通科技，2008（12）：22+25.