中国土木工程的无损检测技术发展

中国土木工程的无损检测技术发展

0引言

我国对土木工程无损检测技术的研究和应用最早开始于上个世纪的五十年代左右，并且也将这项工作列入了我国第一个十二年计划，但是这项工作正式获得发展却用了将近二十年的时间。在此期间，我国也相应的成立了中国土木工程学会、混凝土和预应力混凝土的检测委员会，在该组织的影响和作用下，我国更是先后举办了多次全国性的学会论坛等交流会，同时还组织了多项研究课题，不仅在很大程度上推动了相关标准的制定，此外还开展了相应的科普工作。总之，这些工作的开展都在很大程度上推动了我国土木工程无损检测技术的发展。为此，本文就将针对这一问题展开研究，希望对我国相关技术的发展提供更大的帮助。

1我国土木工程无损检测技术的常用检测方式

①在对混凝土强度进行检测的方式主要有回弹法、拔出法、钻芯法和超声回弹综合法等。在此项工作的实际开展中我国也制订了相应的工作要求与流程，比如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》以及《拔出法检测混凝土强度技术规程》等。②在对混凝土的缺陷问题进行检测的过程中主要采用的方法有冲击回波法、雷达波法和超声法等。我国也针对此项工作制订了相应的规程，如《超声法检测混凝土缺陷技术规程》

等。③对钢筋直径或是钢筋位置进行检测的主要方式为电磁感应法和雷法波反射法。④进行装置质量检测的主要方式主要有饰面砖粘结力试验、建筑连接锚控的检测和红外线成像等检测手段。⑤射线检测也是我国土木工程中无损检测技术中常用的检测方式，射线的检测方式主要是利用中子散射法对混凝土中的缺陷进行检测。

2检测方法新技术的使用

在上世纪八十年代以前，我国的土木工程无损检测技术在发展中主要采用的是统计数学为根本的数据处理技术手段，比如统计回归或是模糊数学分析等方式。但是在发展过程中，到了九十年代，检测方式也得到了相应的发展，走向了信息处理阶段，在此环节中信息变换、频率分析和成像技术等更是得到了极大的发展[1]。在对混凝土测厚过程中逐渐加强了对小波变换技术与分离谱技术的应用。上述技术的应用，使得我国在此项技术中的检测结果的准确性与直观性都得到了十分显著的提升。

3建筑工程中常见的无损检测技术

3.1混凝土强度的无损检测技术①回弹法。在此项技术中主要利用回弹仪对混凝土表面硬度进行推算，以便更为准确的获取混凝土真实的抗压强度。当前我国已经生产出多种类型的回弹仪，在实际工作中最常见的主要有HT225、高强度回弹仪GHT450等。②超声回弹综合法。在此项技术中主要运用超声的传播速度和回弹值进行对混凝土强度进行综合分析，所以这项方法需要在专用曲线或是

特定曲线为基础进行实现。我国生产的此种类型超声仪器有很多种，能充分满足国内实际生产的各种需求。3.2对混凝土内部缺陷进行检测的超声检测技术由于当前存在施工管理的不完善或是环境对技术的影响，在混凝土的内部有可能存在一些问题，比如不密实或是裂缝等缺陷。为了对这些问题进行解决，我们可以相应采用的超声波对混凝土的声速进行测量，进一步掌握混凝土中的波幅或是频率参数，按照获取的数据或是参数变化对问题进行甄别。在进行检测的过程中需要对混凝土的裂缝深度、裂缝或是损伤程度等都要进行分析，只有这样我们才能更准确地掌握混凝土的实际问题。

3.3桩基质量无损检测技术由于工程桩的施工多隐蔽在地下，同时地层结构相对比较复杂，所以技术本身的难度与施工人为因素也将受到极大的影响，难以对桩身的完整性进行保存，容易出现沉渣、蜂窝、夹泥等问题。检测方法主要有超声透射法和低应变、高应变法。其中，高应变法可以对桩身的缺陷或是桩身的承载能力进行检测。在此环节中我国主要的生产仪器有RS、ZK等[2]。3.4建筑钢结构超声检测技术建筑钢结构在近年来的应用也越来越广泛，为了对施工质量进行保证，我们还应该加强对钢结构的用材选择，比如加强钢板与钢管的应用，有效进行焊接质量的检测。在此环节中我们常用的方式是超声波探伤法。3.5混凝土中钢筋检测技术混凝土中主要起到的作用就是抗拉作用和抗弯作用，所以钢筋在额数量、直径与排列方式上能否满足施工设计要求，和钢筋绑扎质量、钢筋锈蚀情况都是研究的重点，同时也是对工程质量进行验收的指标之

一。在此环节中我们也可以适当采用电磁感应方法和电化学法检测钢筋的位置，通过此种方式更有效地掌握钢筋实际情况。

4建筑工程的无损检测新技术

4.1冲击回波法这种方式就是混凝土结构表面进行微小冲击，从而产生相应的应力波。一旦应力波在结构中受到了问题和影响的时候，将出现来回反射同时引起结构表面微小的位移进行响应，通过此种方式更好地利用频谱进行对问题的分析，以便更有效地进行频谱图。频谱图突出的峰就是对应力波在结构表面和反射出现的一种情况。按照最高峰的频率值能对结构厚度或是缺陷问题进行更有效的计算。这种方式已经在土木工程的混凝土和沥青混凝土中进行了应用，此外，这项技术还可以借助混凝土中的钢筋锈蚀膨胀情况进行准确探测。4.2弹性波层析成像技术弹性波层析成像技术也被称之为CT，也就是在部队检测对象内部结构造成影响的情况下，借助某种射线源，按照物体外部检测设备得到的投影数据，在物理和数学关系作用下，借助计算机中的某种物理量进行函数分布的验算，通过这种方式更有效地生成二维图像或是三维图像，从而更准确地展现物体的内部特点，我们对这项方法也称作是图像的重建。当前在进行地质构造的探索或是对土木工程的质量检测中，按照震源或是信号频率也可以将其分为声波CT与地震波CT。同时这项工作主要被应用在工程的地质勘探和混凝土构件的检测中，能更为准确地掌握和分析出高速公路路基的实际情况[3]。4.3声发射检测技术和大多数金属材料相比，混凝土的材料声发射无损检测技术相

对比较晚。当前我国在混凝土上的研究主要有对混凝土材料发射机理研究、声发射参数的关系研究等，这些技术当前都被有效的应用在了混凝土检测技术中，对于我国土木工程的建设与开展有着十分显著的帮助。4.4红外成像技术对这项技术进行应用主要就是借助这个红外热像仪对物体各个部分进行红外线能量进行辐射，从而按照物体表面的温度情况构成相应的热图像，更为直观地对材料结构进行分析和观察。这项技术在建筑工程的诊断过程中可以用在建筑保温隔热性的检测或是大面积安全扫测工作，通过这种方式更准确进行结构混凝土问题检测。4.5探地雷达技术探地雷达是当前我们比较常用的一项非接触式检测手段，检测效率比较高，速度也更快，同时其在接收信号后也可以经错图像的处理直接形成更为直观的影响。当前我国在工程开展中主要采用的是进口雷达仪器，用探地雷达方法进行隧道质量检测，可以确定围岩内部缺陷、初期支护质量、确定衬砌厚度及内部缺陷、探测二衬内钢筋和拱架的数量及分布等。

5水利水电工程无损检测

近年来我国大型水利水电工程建筑中，主要包含了岩体工程和混凝土工程，所以在实际施工过程中要加强对这项工作的检测。一般情况下需要借助弹性波对岩体动力和岩石质量情况进行分析与检测。在进行大坝的岩体和混凝土工程质量的检测中主要采用了相应的新技术，比如我们在实际工作中常用的就是微波雷达法和面波法等。