檢測混凝土內部質量缺陷的主要方法
更(gèng)新時間(jiān):2021-10-18 09:09
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商品混凝土是現代工程結構主要材料,我國每年商品混凝土用量約10億m3,可以(yǐ)預見(jiàn),商品混凝土仍將是我國在今(jīn)後相當長時期(qī)內的一種重(chóng)要的工程結構材料。商品混凝土本身是一種(zhǒng)多相(含氣體、液體、固體)、多孔體(包括膠(jiāo)泥孔、層(céng)間孔、毛細孔、氣泡孔、裂縫等)存在內部原(yuán)生缺陷的不均勻不連續體,另(lìng)外,由於生產(chǎn)中(zhōng)所有的原(yuán)材料質量(liàng)波動、計量誤差、拌合不充分(fèn)引起的分層離析、泌水、幹澀、板結等和易性不良(liáng)特征和施工中模板、鋼筋製安偏差、入倉、振(zhèn)搗、成型、養護不(bú)到位(wèi)等人為施工操作不當,都可以造成商品混(hún)凝土質量缺陷產生。現今檢測混凝土內部質量(liàng)缺陷的主要(yào)方法有以下(xià)幾種:
1雷達法
雷達法多采用1GHz 及以上的電磁波,可探測結構及構件(jiàn)混凝土中鋼筋的位置、保護層的厚度以及孔洞(dòng)、酥鬆層、裂縫等(děng)缺陷。它首(shǒu)先向(xiàng)混凝土發射電磁波,當遇到電磁性質不同的缺陷或鋼筋時(shí),將(jiāng)產生反射電磁波,接(jiē)收此反射電磁波可得到波(bō)形圖,據此波形圖可得知混凝土內部缺陷(xiàn)的(de)狀況及鋼筋的位置等。雷達法主要是根據混凝土內部介質之間電磁性(xìng)質的差異來工作的,差異越大(dà),反射波信號越強。雷達法檢測混(hún)凝土其探測深度較淺,一般為20 cm 以內,探(tàn)地雷達使用較低(dī)頻率電磁波,探測(cè)深(shēn)度可稍大些。此外,該(gāi)法受鋼筋低阻屏蔽作用影響較大,且儀器(qì)本身價格昂(áng)貴,故實際工程上應用的並不多。
2衝擊回波(bō)法
衝擊(jī)回波法是用鋼珠衝擊結構混凝土的表麵,從(cóng)而在混凝(níng)土內(nèi)產生應力波,當該應力波在混凝土內遇到波阻抗差異界麵即混凝土內部缺陷或混凝(níng)土底麵時,將產生(shēng)反射波,接(jiē)收這種反射波並進行快速(sù)傅裏葉變換(huàn)(FFT)可得到其頻譜圖,頻譜圖上突出的(de)峰值就是應力波在混凝土內(nèi)部缺陷或混凝土底(dǐ)麵的反射形成的(de),根據其峰值頻率可計(jì)算出混凝土缺陷的位置或(huò)混凝(níng)土的厚度。由於該(gāi)法采用單麵測試,特別適(shì)合於隻有一個(gè)測試麵如路麵、護坡、底板、跑道等混凝土的檢測。
3紅外成像法
自然界中任何高於絕對(duì)零度(-273℃)的物體都是紅外線的輻射源,它們都向外(wài)界不斷地輻射出紅外線。紅外線是介於可見光與微波之間的電磁波,其波長為0.76~1000 μm,頻率為4×1014~3×1011 Hz。混凝土紅外線無損檢測是通過測量混凝土的熱量及熱流來(lái)判斷其質量的一種方法。當混凝土內部存在某種缺陷時,將改變混凝土的熱傳導,使混凝(níng)土表麵的溫度場分(fèn)布產生異常,用紅(hóng)外成像儀測出表示這種異常的熱像圖,由熱像圖中異常的特征可判(pàn)斷出混凝土缺陷的類型(xíng)及(jí)位置特征等。這種方法屬非接觸無損檢(jiǎn)測(cè)方法,可對檢測物進行上下、左右的連(lián)續掃測,且白(bái)天、黑夜均可進行,可檢測的溫(wēn)度為-50~2000℃,分辨(biàn)率可達0.1~0.02℃,是一(yī)種檢測(cè)精度(dù)較高、使用較方便的(de)無損檢測方法,並具有(yǒu)快速、直觀、適合大麵積掃測的特點,可用(yòng)於檢測混(hún)凝土(tǔ)遭受凍害或火災等損傷的程度以(yǐ)及建築物牆體的剝離、滲漏等。
4超聲波CT 法
超聲波具有穿透能力強,檢測設備簡單,操作方便等(děng)優點,特別適合於對混凝土的檢(jiǎn)測(cè),尤其適合對大體積混凝土(tǔ)如大壩、橋墩、承台及混凝土灌注樁(zhuāng)的檢測。常規的(de)超聲(shēng)波對測法(fǎ)及斜測法[4]可檢測混凝(níng)土內部的缺陷,但這需要操作人員具有一定的工作經驗,且檢測精度也不夠高,僅能得到某些測線上(shàng)而非(fēi)全斷麵的混凝(níng)土質量信息。將計算機層析成(chéng)像(Computerized Tomography,簡(jiǎn)稱CT)技術用於混凝(níng)土超聲波檢測,即為(wéi)混凝土超聲波層析成像檢測方(fāng)法。該方法首先將待檢測(cè)混凝土斷麵剖分為(wéi)諸多矩形單(dān)元,然後從不同方向對每(měi)一單元進(jìn)行多次超聲波射線掃描,即由來自不同方向的多條射(shè)線(xiàn)穿過一個單(dān)元,用所測超聲波走時數據(jù)進行計算成(chéng)像,其成像結果可精確、直觀表示出整個測試斷麵上混凝土的(de)缺陷(xiàn)及質量信息,使檢測精度大為提高。
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