混凝土無損檢測方法及應用展望

李娜

徐州市銅山區建設工程檢測中心 江蘇徐州 221000

對于現代建筑行業來說，混凝土是最重要的建筑材料之一，應用范圍非常廣泛，無論是在住房建筑，還是路橋工程，或是水利項目中，都發揮著非常重要的作用。所以務必要做好混凝土的質量檢測工作?；炷翢o損檢測，就是在不破壞混凝土結構的前提條件下，通過有效的物理方法，諸如聲、光、電、磁、熱等對混凝土相關物理性質作出檢測，進而評估其質量的方法[1]?；跈z測目的不同，混凝土無損檢測又包括了強度檢測、缺陷檢測等等。本文將針對各種常用方法作簡要介紹。

1 混凝土強度無損檢測方法

1.1 回彈法

回彈法是應用最為廣泛的混凝土強度無損檢測方法，主要是通過專業回彈儀器，檢測混凝土結構與構件的抗壓強度。其具體檢測方法如下：對混凝土表面以彈擊桿實施敲擊，然后彈擊發揮傳力桿的作用，將用彈簧連接并驅動的重錘反彈回來，測量重錘的回彈距離（圖中x），并以此作為依據，按照標準的回歸方程和曲線，就能夠計算出混凝土強度，示意圖如圖1：

圖1 回彈法示意圖

1.2 超聲法

超聲法顧名思義就是借助超聲來測量混凝土的強度，其核心是要建立超聲波波速與混凝土物理參數之間的關系，然后用來測量混凝土的相關指標。首先需要針對待測混凝土，建立聲速與強度之間的測量曲線，然后在測定超聲的速度，進而獲得強度。但是這種方法有一定的問題，就是超聲的傳播速度受諸多因素影響，諸如測量斷面溫度、濕度、混凝土配比、測量方向的內部缺陷、骨料等等，這些物質的不同，都有可能影響超聲波速度，進而使得強度數據準確性受影響[2]。要改善這一問題的關鍵，是要在校正曲線的時候，務必要最大程度的創造與實際測量相同的環境。

1.3 超聲-回彈聯合法

事實上，上面的兩種方法各自有一定的局限性，超聲法受諸多因素影響，回彈法固然準確但只反映表面性能。將兩種測量方法綜合應用，通過獲取多種物理參數的綜合關系，從而能夠得出更加精準的測量數據?；炷帘旧砭褪欠浅碗s的結構，所以這種聯合測量法，更能夠反映其實際情況，在當前測量中也的確得到了廣泛應用。

2 混凝土缺陷無損檢測方法

2.1 超聲法

超聲法不僅可以用來檢測混凝土強度，更可以用來檢測其內部缺陷。相比于在檢測混凝泥土強度的過程中，僅僅只是分析其速度來說，在檢查內部缺陷的時候，還要分析其波幅、頻率等多種參數，然后將這些參數與混凝土的結構建立關聯，從而來評估混凝土內部孔洞、表面損傷、裂縫深度、結合面質量等等。

2.2 沖擊回波法

該方法同樣是以聲波作為測量媒介，但原理與超聲法不同。是通過分析彈性波與混凝土結構的共振，從共振頻率的角度來分析和評估混凝土的厚度、缺陷位置、缺陷尺寸、表面裂縫深度等等。檢測的時候，首先以鋼球敲擊混凝土表面，這樣就會發出應力脈沖波；一旦內部確有缺陷，應力在傳播的過程中就會出現多重反射，并且會引發表面出現輕微的位移響應；再以此為基礎獲取內部缺陷的頻譜情況，從而對缺陷有全面掌握。該方法當前主要應用于單面混凝土結構，我國研發的IES-A型沖擊反射測試系統就是基于此類技術的設備。

2.3 雷達法

雷達法應用于混凝土缺陷檢測，其原理與雷達技術是相同的。向混凝土內部發送一束微波，微波在傳輸過程中，一旦出現與混凝土不同介電常數的材料，就會從邊界位置發生反射；這樣通過判斷發出微波和返回微波的時間，再結合微波在混凝土中的傳播速度，就能夠對混凝土的內部缺陷作出判斷。雷達法在判斷混凝土內部孔洞、縫隙方面，有很好的應用效果，不僅效率高而且準確性高。

2.4 紅外成像法

這種方法的使用需要依靠紅外熱像儀來展開，設備首先針對物體實施熱像圖，然后通過熱像圖來發現混凝土結構中的缺陷。紅外熱成像技術當前已經非常成熟，應用在混凝土檢測方面也體現了很好的效果。但是該技術在定量化解釋方面還有發展空間；當然當前的紅外技術應用非常廣泛，當前設備絕大多數也并非混凝土檢測領域的專有設備，未來在專業化和深度化方面繼續發展，對于混凝土缺陷檢測將能夠發揮更大的作用。

2.5 射線成像法

該方法是以X射線作為媒介來測量混凝土缺陷的一種方法，由于混凝土內部的鋼筋、孔洞、混凝土之間不同的強度，所以X射線穿過時底片的黑度不同，進而可以作為缺陷判斷的依據[3]。這種方法在進入新世紀以后有非常迅速的發展，具有很好的檢測效果，且檢測也較為直觀。但是，受X射線本身的原理影響，其輻射能力相對有限，同時經濟性方面布局優勢，這也是該技術發展的主要限制。應用于混凝土缺陷檢測，主要體現在預應力索灌漿質量檢測中。

3 混凝土無損檢測方法展望

首先，當前的各種無損檢測方法，主要集中與強度檢測和缺陷檢測，且結果也直接影響了對混凝土質量的評估。但是，這些檢測方法絕大部門都較為復雜，如果單一逐點檢測，很難滿足實際需求，所以未來還需要繼續發展新型技術，重點是提升檢測效率。

其次，各種檢測技術事實上各具有優勢，但彼此之間又都存在著一定的問題，所以綜合利用多種方法應是未來的發展趨勢。另外，針對耐久性預測、以及定量分析等方面還有較大的發展空間。

最后，隨著信息化技術的不斷發展，對于混凝土檢測這樣具有較高精度要求的技術，信息化將有非常廣闊的應用前景。包括大數據、云計算等技術的應用，將讓無損檢測出現更新概念的發展。

4 結語

綜上所述，混凝土無損檢測方法是評判混凝土質量的重要內容，當前盡管就方法的種類來說有很多種，但是各種方法都有一定的優缺點，未來還需要展開深入研究，加大綜合檢測方法的研究，另外要重視信息技術的強大推動力?？梢灶A見，未來必然會出現更加便捷、高校、準確的無損檢測方法。