混凝土强度检测中无损检测技术的应用分析

混凝土强度检测中无损检测技术的应用分析

孙启伟

天津昂盛建筑工程有限公司 300300

摘要：本文主要分析了混凝土无损的形成与发展，简要的介绍了混凝土无损检测中常用的几类技术特点、方法、适用领域以及发展趋势，以起到抛砖引玉的作用，随着我国工程界对新技术，新材料的应用，对检测技术也提出了新的要求。

关键词：混凝土；强度；无损检测；检定

1. 混凝土无损检测技术

1.1混凝土无损检测技术

混凝土强度是指混凝土受力达到破坏极限时的应力值，要准确测量混凝土的强度，必须对混凝土试件或构件加载至破坏，即必须进行破坏性试验，而对工程中使用的混凝土构件这样做是不允许的。混凝土无损检测技术，是在不破坏结构构件的前提下，直接从结构物上测试，通过无损检测技术的基本理论和已经建立的一些经验标准曲线，推定混凝土的强度和缺陷，它既适用于工程过程中的质量检测，也适用于工程的竣工验收和建筑物使用期间混凝土质量的检定，同时还能评定旧老建筑物的完整性和安全性。

1.2混凝土强度检测常用方法

（1）回弹法

利用回弹仪检测混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。回弹值大小反映了与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的关系。回弹法操作最简单，费用最低廉，检测效率最高，检测数量可灵活，且被测物的形状尺寸一般不受限制。但回弹法精度相对较差，由于它是利用表层混凝土(1～3mm)的质量来推断混凝土的整体质量，因此，当试测部位表层与内部的质量有明显差异或内部存在缺陷时、遭受化学腐蚀或火灾的混凝土、硬化期间遭受冻害的混凝土、钢筋密集区或预应力钢筋锚固区的混凝土等，不宜采用该法。

（2）超声波法

其检测原理是依据超声仪产生高压电脉冲，激励发射换能器内的压电晶体获得高频声脉冲。声脉冲传入混凝土介质中，由接受换能器接收通过混凝土传来的声信号，测出超声波在混凝土中传播的时间和距离，算出超声波在混凝土中的传播速度。它的传播速度与混凝土的密实度有关，而混凝土的密实性与其强度存在一定的关系。实际中由于影响超声测强的因素较多，这些影响因素如果不经修正都会影响检测结果，因此建立测强曲线时应加以综合考虑影响因素的修正。

（3）超声回弹综合法

超声回弹综合法是采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同测区分别测量声时值及回弹值，然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度。综合法的最大优点就是能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素，并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，提高了混凝土强度检测的精度和可靠性。因此许多学者认为综合法是混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方向。

（4）钻芯法

钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头直接在混凝土结构构件上钻取芯样以检测混凝土强度和混凝土内部缺陷的方法。

（5）拔出法

拔出法是指将安装在混凝土中的锚固件拔出，测出极限拔出力，利用事先建立的极限拔出力和混凝土强度间的相关关系，推定被测混凝土结构构件的强度的方法，是一种半破损或微破损检测方法。拔出法又可分为预埋拔出法和后装拔出法两类。预埋拔出法是在混凝土表层以下定距离处预先埋入一个钢制锚固件，混凝土硬化以后，通过锚固件施加拔出力，记录极限拔出力，并根据提供的测强曲线用拔出力换算混凝土的抗压强度。预埋拔出法必须事先做好计划，不能在混凝土硬化后随时进行。而后装拔出法可以克服上述缺点，只要避开钢筋位置，在已硬化的新旧混凝土的各种构件上都可使用。

（6）综合法

综合法是指应用两种或两种以上单一无损(或微破损)检测手段获取多种掺量，并建立混凝土性能、强度与多种掺量的综合相关关系，进而从不同角度综合评价混凝土强度与性能的方法。目前应用较多的有超声回弹综合法、钻芯回弹综合法、超声钻芯综合法、声速衰减综合法等。综合法是高性能混凝土无损检测重要的发展力向。因为高性能混凝土的检测不仅仅是构件和结构强度检测问题，还应包括耐久性检测，甚至包括结构整体性检测等许多方面。

2. 混凝土无损检测技术应用存在的问题

随着人们对工程质量的关注，以及无损检测技术的迅速发展和日臻完善，损检测技术在建筑工程中的应用日益明显。然而，由于各种制约因素的影响，在工程实际应用的过程中，混凝土结构无损检测技术也暴露出了其不足，主要体现在以下几个方面：

2.1超声波检测法还不够完善，超声波法检测混凝土结构一直以来存在较大争议，但这并不能代表超声波不能应用于混凝土强度的检测，目前关于超声波检测混凝土强度在，但于影响超声检测的诸多因素单独用超声波检测混凝土强度的方法还未正式形成规程，超声法检测混凝土强度的方法还有待进一步的研究。

2.2测强曲线的建立还不够完善

目前，虽然已建立起全国统一的回弹测强曲线，然而由于地区间的差异性，以及影响混凝土强度的多因素性，导致不同地区按照统一曲线检测出的强度存在很大偏差，急需建立地区测强曲线与专用测强曲线以减小地区差异带来的误差。同时测强曲线大多通过回归建立，方法单一。通过采用神经网络与逆回归三参数方法建立起的关系曲线较现有的测强曲线误差更小已有测强曲线建立所采用的方法有待进一步完善这有待更加系统的实验研究与理论分析。

2.3无损检测仪器精度有待提高

比如回弹法检测混凝土强度由于仅仅利用表层混凝土(1～3mm)的质量来推断混凝土的整体质量，存在一定片面性，由所做实验可知，其所测强度比实际强度偏低，且离散性较大，说明回弹法的准确性较差。回弹仪的构造原理有待进一步改善。检测仪器的构造原理应建立在综合考虑影响混凝土强度各种因素的基础之上。

3. 混凝土无损检测技术应用及展望

3.1随着我国工程界对新技术、新材料的应用，对检测技术也提出了新的要求，如高强、高性能混凝土的应用，以及再生混凝土等新材料的应用对结构工程无损检测技术提出了新的要求。

3.2计算机、互联网技术将与新一代检测仪器和检测技术紧密结合。

伴随着电子技术的不断进步，仪器处理能力得到提高，模糊聚类分析、神经网络甚至人工智能等先进的数据处理手段将得到更广泛的应用，使其能进行快速的、大量信息的处理，使检测结果更加可靠、检测水平不断提高。

结语

通过近年无损检测数字化技术的应用，我们发现了很多质量隐患，并及时消除了质量隐患，防患于未然。客观的检测数据为建筑结构检测工作提供了科学可靠的判断依据，使建筑结构检测工作者能一改以往凭经验下结论的不科学的工作方式。现代先进的数字化科学检测管理手段，提供了建筑工程质量的技术支持，使建筑工程结构质量监督更加科学化和规范化。

参考文献

[1]张来强. 公路隧道混凝土衬砌强度无损检测方法[J]. 交通世界, 2020, No.526No.527No.528(Z2):96-97.

[2]张秋月. 混凝土结构强度与缺陷检测的技术研究[J]. 住宅与房地产, 2019, 528(06):149.