混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)方法及數(shù)據(jù)處理分析

摘 要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，在建筑施工中混凝土成為施工中的最主要材料，混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣也將直接影響著建筑工程的質(zhì)量，近年來(lái)，由于混凝土質(zhì)量方面的原因所導(dǎo)致的工程事故頻繁的發(fā)生，使人們對(duì)混凝土的質(zhì)量問(wèn)題更加的關(guān)注。目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在混凝土檢測(cè)中得以廣泛的應(yīng)用，并取得非常好的效果。文章分析了混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)的方法，并進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)；混凝土；數(shù)據(jù)處理

在目前的工業(yè)、民用、公路、鐵路、水利等行業(yè)的工程施工中，混凝土都是施工中的最關(guān)鍵材料，其作為工程結(jié)構(gòu)的最主要材料之一，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著工程的質(zhì)量，所以在施工中，為了有效的保證混凝土的質(zhì)量，需要對(duì)混凝土進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。目前在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方面研制出來(lái)的無(wú)損檢測(cè)方法，成為檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的最主要技術(shù)，在建筑工程中的廣泛應(yīng)用，對(duì)混凝土質(zhì)量的保證起到了十分重要的作用。

1 混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)的方法

隨著科學(xué)技術(shù)的快速的發(fā)展，近年來(lái)，加大了對(duì)混凝土無(wú)損檢測(cè)方法的研究力度，從而使該方法取得非常快的進(jìn)展，在無(wú)損檢測(cè)方法中，有半破損法、非破損法、綜合法幾個(gè)方面，每個(gè)方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，下面就分別進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明：

1.1 半破損法

半破損法即是對(duì)局部進(jìn)行破壞，從而進(jìn)行試驗(yàn)或是鉆取樣品進(jìn)行破壞性試驗(yàn)的方法，此方法是在保證結(jié)構(gòu)或是構(gòu)件的承載力為前提的，不會(huì)破壞建筑的整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)破壞性試驗(yàn)所取得的實(shí)驗(yàn)值，再結(jié)合混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與實(shí)驗(yàn)值之間的關(guān)系，來(lái)推算出強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。在實(shí)際混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中，屬于半破損法的主要有拔出法、鉆芯法、射擊法等。半破損法以非常直觀的破壞性試驗(yàn)，來(lái)獲得混凝土實(shí)際對(duì)破壞的抵抗能力，人們很容易對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行接受，但此種方法還存在著一定的缺陷，即只適用于對(duì)小面積混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，造成的局部破壞還要進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)。

目前在實(shí)際工程檢測(cè)中，對(duì)于鉆芯法的應(yīng)用較多，這主要是由于拔出法和射擊法的實(shí)驗(yàn)可靠性和結(jié)果都存在著讓人不太滿意的地方，所以在半破損法的檢測(cè)中鉆芯法應(yīng)用得最為廣泛。但由于鉆芯法所造成的局部破壞性，所以在同一結(jié)構(gòu)中也不能大面積的使用，因此在實(shí)際應(yīng)用中，更注意鉆芯法與其他非破損法相結(jié)合著使用，這樣二種方法能互相彌補(bǔ)對(duì)方檢測(cè)方面的不足，從而在檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性方面有著非常重要的意義，因此在近幾年的研究工作中，也更側(cè)重于鉆芯法與其他非破損法相結(jié)合的研究，對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行研究的較少。

近年來(lái)，地震的頻繁發(fā)生，使人們對(duì)建筑的安全性有了更高的要求，為了達(dá)到有效的抗震作用，現(xiàn)在的建筑無(wú)論是梁還是柱等部位，其鋼筋和配筋使用的量越來(lái)越多，鋼筋間的間距不斷的縮小，這樣有效的增加了混凝土的強(qiáng)度，保證了建筑的安全。但對(duì)于鉆芯法進(jìn)行取芯時(shí)則會(huì)存在著一定的難度，很難保證不采到鋼筋，這樣對(duì)于試驗(yàn)的準(zhǔn)確性就會(huì)產(chǎn)生影響。因此，在此情況下，小直徑芯樣檢測(cè)混凝土成為當(dāng)前鉆芯法研究的方向，并取得較好的進(jìn)展，在多次的實(shí)驗(yàn)中取得了較好的效果，是可以進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用的一種方法。

1.2 非破損法

非破損法即是在不破壞建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的基礎(chǔ)上所測(cè)算出的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。此種方法是以混凝土強(qiáng)度與某種物理量之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行測(cè)試的，所以要保證這些物理量與混凝土強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)性，在實(shí)際檢測(cè)方法中回彈法、超聲法、成熟度法等屬于該種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)對(duì)局部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性，同時(shí)測(cè)試方法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但測(cè)試結(jié)果的可靠性卻受到較多因素的影響，所以在測(cè)試前則需要建立相關(guān)的公式或是校準(zhǔn)曲線，公式也在隨著測(cè)試時(shí)的條件變化而進(jìn)行相應(yīng)的改變，這樣才能有效的保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

回彈性以低廉的費(fèi)用、簡(jiǎn)單的構(gòu)造、較高的關(guān)聯(lián)性等優(yōu)點(diǎn)在非破損法中得以廣泛的應(yīng)用，并在研究領(lǐng)域也得以廣泛的關(guān)注。回彈法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)已不僅僅局限于普通的混凝土檢測(cè)，對(duì)于再生的混凝土也可進(jìn)行檢測(cè)。研究人員針對(duì)不同的再生粗骨料取代率，采用普通混凝土回彈儀對(duì)再生混凝土試塊進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。結(jié)果表明，回彈法可以用于再生混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。同時(shí)，在預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管道的檢測(cè)中對(duì)回彈法進(jìn)行了嘗識(shí)性的應(yīng)用。經(jīng)綜合對(duì)比分析，證明回彈法可以用于管道混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)。但是目前采用回彈法測(cè)試管道強(qiáng)度還處于嘗試階段，還不能真正解決實(shí)際的工程問(wèn)題。

1.3 綜合法

所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無(wú)損檢測(cè)方法，獲取多項(xiàng)物理參量，并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)物理參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度。由于綜合法采用多項(xiàng)物理參數(shù)，能較全面地反映構(gòu)成混凝土強(qiáng)度的各種因素，并且還能抵消部分影響強(qiáng)度與物理量相關(guān)關(guān)系的因素，因而它比單一物理量的無(wú)損檢測(cè)方法具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。目前常用的有綜合法有超聲一回彈綜合法、鉆芯一回彈綜合法等，其中超聲回彈綜合法已在我國(guó)廣泛應(yīng)用，并以制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。近年來(lái)，隨著人們對(duì)檢測(cè)結(jié)果的要求不斷提高，綜合法越來(lái)越受到人們的重視。

2 數(shù)據(jù)處理

2.1 數(shù)據(jù)融合思想及以逆回歸模型為基礎(chǔ)的區(qū)間估計(jì)

為了進(jìn)一步提高檢測(cè)結(jié)果的精度，使回彈法的推定結(jié)果成為工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。最新的研究不僅引入了數(shù)據(jù)融合思想及逆回歸模型，還利用置信檢驗(yàn)理論給出了在一定置信度下的建筑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的置信區(qū)間，并給出了混凝土強(qiáng)度的合格和不合格的判定標(biāo)準(zhǔn)，形成了逆回歸回彈法檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的新體系。與傳統(tǒng)的回歸模型和點(diǎn)估計(jì)方法相比，新的方法不僅能提高檢測(cè)結(jié)果的精度，而且更加符合工程實(shí)際，并能對(duì)混凝土強(qiáng)度做出定量化的判斷。

2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）技術(shù)

鑒于回歸法在分析混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)存在局限性，最新的研究在處理數(shù)據(jù)時(shí)引入了在非線性數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域比較成熟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）技術(shù)。結(jié)果表明ANN適合處理這類(lèi)數(shù)據(jù)，并在一些方面補(bǔ)充了回歸法的不足。此外，回歸法中難以處理的高維數(shù)據(jù)，反而可以成為ANN改善誤差的一種途徑。因此，ANN的引入將使混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)分析中可以增加新的相關(guān)變量，以便更深入或更廣泛的考察混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)及其數(shù)據(jù)處理的有關(guān)問(wèn)題。但是，目前ANN在混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用較少，還存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步的完善。它的處理結(jié)果可以為回歸法處理結(jié)果提供參考和補(bǔ)充。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著工程技術(shù)的快速發(fā)展，混凝土檢測(cè)技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善，在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，更先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)方法和檢測(cè)設(shè)備會(huì)不斷的出現(xiàn)在混凝土檢測(cè)中，有效的提高了混凝土檢測(cè)的精度和可靠性，保證混凝土的質(zhì)量，從而為建筑工程的質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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