自動化控制技術在混凝土強度檢測領域的應用

摘 要：混凝土作為建筑工程重要的原材料之一，混凝土建筑構件的性能，直接影響著整體工程質量。在澆筑式施工或裝配式施工中，混凝土原料都屬于后期凝合體，在凝合過程中受加工因素、外界環境因素的影響，將嚴重降低混凝土的應用性能，進而令整體建筑工程面臨著質量風險。為此，在建筑施工中，混凝土強度檢測工作的開展，是維系混凝土可在建筑中發揮最大效用的一個技術基準，通過質量參數的核定，保證混凝土各項性能參數可滿足實際施工需求。基于此，文章對我國混凝土強度檢測現狀進行分析，并對自動化控制技術在混凝土強度檢測領域的應用進行研究。

關鍵詞：自動化控制技術;混凝土;強度檢測

近年來，建筑施工安全作為社會各界關注的重點，建筑工程質量的核定基準也在進行不斷完善，以為我國民生事業的發展提供重要保障。混凝土作為工程建設的重要原材料，其特性直接與整體工程質量相掛鉤，在現場施工時，必須保證混凝土原材料各方面的屬性可滿足現場施工條件。在對混凝土原材料進行強度檢測時，隨著高新科技的融入，智能化、自動化控制技術增加整體檢測精度，且可從多個方面對混凝土原材料進行審驗，通過實際參數與基準參數進行核對，為項目工程的開展提供質量保障。

1 我國混凝土強度檢測現狀

混凝土原料作為一種混合物，在細砂、水泥、粉煤灰等骨料的混合下，依據不同骨料之間的配比可形成不同強度的混凝土原料，以應用于不同功能屬性的建筑中。當前，混凝土強度檢測過程中，主要指的是混凝土在現場施工應用時，內部結構在承受外部作用力情況下自身內應力的極限值，通過此類極限值的測量，精準的分析出不同混凝土強度等級所能適應的施工范疇。一般來講，混凝土強度檢測是針對已經成型的結構部件進行相關參數的分析，這就需要對現有的建筑構件進行持續的壓力荷載，甚至需要外部作用力超出構件所能承受的最大內應力，才可對建筑構件的混凝土強度進行有效測量，而此時作用力超出構件承受極限值時，將造成建筑構件發生破損的現象，此類檢測情況對于建筑施工來講是違反相關施工制度的。

為此，在檢測過程中，需在混凝土承受限值與檢測技術之間，找出一個衡量基準，在不破壞已知建筑構件的前提下，可精準的測定出當前混凝土建筑構件的強度是否滿足實際施工需求。

從技術角度來看，混凝土強度檢測出來的數值只可作為一個中間值，值量的大小取決于混凝土強度與其在建筑結構中物理量的相對值，且檢測技術必須是在穩定的環境中進行。考慮到混凝土材料應用環境的特殊性，在實際檢測過程中，同一建筑構件的不同位置將存在一定的差異性，數據參數也無法得到統一，為避免此類檢測參數受到影響，必須嚴格按照相關技術基準來執行，如檢測設備選取、檢測技術選取等，以保證實際檢測工作的順利開展，提高整體檢測精度。目前，我國混凝土強度檢測一般分為無損檢測與半破損檢測兩大類，無損檢測是指在整體檢測工序的開展中，對建筑構件的各項性能參數并不造成任何影響，通過相關物理量的測定，代入到理論模型中得出特定強度值。半破損檢測是先對建筑構件所能承受的最大限度值進行結構測定，在不影響整體結構穩定性的前提下，對既有的建筑構件進行局部檢測，其強度檢測值的界定是直接作用于建筑材料上而實現的，整體數據結果具有直觀性特點。

2 自動化控制技術在混凝土強度檢測領域的應用

2.1 回彈法測量

回彈法測量是自動化控制技術在混凝土強度檢測體系中最常用的方法，此類技術的應用原理是以混凝土表面強度值與抗壓強度值之間的聯動性來實現的。在檢測過程中，利用敲擊錘設備對混凝土建筑構件進行敲擊，此過程為能量傳遞過程，其中部分動能直接被混凝土表面所吸收，剩余的能量則回傳到檢測設備中，依據動能傳播原理，通過測定回傳的能量值，可精準的測定出敲擊過程中能量產生及耗損比，此類數據參數的核定，與混凝土表面的強度、硬度值等呈現出線性關系。在現場施工時，必須先對設備進行檢測，保證設備的各項功能參數滿足實際施工基準，以降低因設備硬件因素所造成誤差。在測定回彈值時，利用回彈儀設備在混凝土構件表面處進行敲擊點的設定，然后沿著建筑構件表面位置均勻的擇取測量位置，且每一個回彈點只允許被敲擊一次，此種做法是最大限度的保證整個建筑構件測量值處于一個穩定范圍內，以提高數據測量值的精準性。

超聲回彈法測量主要是以混凝土構件中的密度為基準，核定混凝土強度與彈性之間的聯動性，然后依據彈性波動模型對測定的數據信息進行運算，當然此類測試過程中，承接超聲波的載體為建筑構件中的混凝土材料。與回彈法相比，超聲法測量的數據值更為精準，且可通過各類數值的分析將混凝土構件中的信息參數精準的映射到數據模型中，以此來對混凝土的屬性進行精準測量。

2.2 瑞雷波測量法

以自動化控制技術為核心的瑞雷波測量法，在混凝土建筑構件檢測中可有效提高數據信息參數的核對質量。在對內部結構進行測定時，無需對原有建筑構件造成相應的破損，便可實現精準化檢測。此類測量方法只需要接觸混凝土建筑構件的表面即可對內部結構進行逐層檢測，通過縱向深度的核定，深度分析出混凝土建筑構件中存在的問題，其具有檢測直觀性、效率性的優勢，且不會對既定的建筑構件造成任何破損，在高新技術的融合下，此類檢測技術的無損檢測研究已經初見成效。

瑞雷波檢測原理是滲透到介質中而實現的，通過測定能量在介質中的穿透效率，然后利用外部可觀測設備，對混凝土結構內的某一項點位進行測定，查證混凝土內部是否存在失真現象，然后在依據能量在此節點下空間位置的變化情況，然后將測定的信息參數同步映射到數據模型中，進而正確界定出混凝土建筑構件內存在的缺陷問題。但空間位置信息與建筑構件結構內的缺陷參數信息呈現出相對值，當數據信息由自動化控制技術回傳到系統中時，整體狀態將發生細微的改變，進而引發一定的誤差問題。對于此，在實際計算過程中，應將測定波長、波速以及混凝土構件強度進行綜合化考慮，通過機械設備多方面試驗出混凝土建筑構件的力學性能，然后建立以同介質為載體的分布關系式，正確測定出波長在混凝土介質中的傳播速率，以此來得出混凝土內部機構的強度分布狀況。

3 結語

綜上所述，建筑施工體系中，混凝土強度檢測工作的開展是保證整體工程建設的基礎。隨著技術的革新，自動化控制技術已經逐步應用到混凝土檢測中，在高精度的測量模式下，可更加精確的檢測出混凝土建筑構件中的不合格參數，令技術人員第一時間對問題予以解決，以此來為整體工程建設質量提供基礎保障。

參考文獻

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作者簡介

吳迪（1992-），男，漢，河北省滄州市，助理工程師，本科。