無損檢測在混凝土檢測技術運用分析

1 前言

隨著公路橋梁工程行業全面發展和進步，人們對工程質量的重視度也逐步提高。公路橋梁工程質量管理體系創建中，混凝土作為核心原材料是極為重要的管理部分，該材料的質量水平對項目經濟效益有著直接的影響。當前很多先進的無損檢測技術被應用到公路橋梁工程材料質量檢測中，要結合具體的情況采取科學合理的檢測技術，嚴格控制檢測環節，避免各種不利因素影響檢驗效果，最終保證公路橋梁工程材料的質量合格，為工程質量提升奠定基礎。

2 混凝土無損檢測技術的含義與特點

2.1 混凝土無損檢測技術的含義

混凝土無損檢測技術就是在保證質量達到完整性的條件下，應用探測設備檢測物理量，然后對比分析實際混凝土參數，明確混凝土質量水平是否滿足工程需要。

2.2 混凝土無損檢測技術的特點

2.2.1 不會給構件造成損害，可以準確掌握混凝土材料的物理信息量，這是基礎條件。

2.2.2 整個操作階段相對簡單，所使用的設備、資源都比較簡單，實際操作價值比較高。

2.2.3 并不限定混凝土部件的尺寸或者形狀，可以考慮工程的具體情況進行多次試驗和分析。

2.2.4 可以針對公路橋梁工程的材料進行長期檢測，獲取檢測結果，以做好質量管理和控制[1]。

3 無損檢測技術應用到公路橋梁工程領域內

3.1 公路橋梁工程混凝土結構檢測應用

混凝土是公路橋梁工程的核心施工材料，是主要的組成結構部分，所以該結構部分的施工質量和穩定性直接影響著公路橋梁工程的施工效果。在混凝土結構檢測中，要保證工程的質量合格，這是出發點，也是重要目標。所以，無損檢測的使用可以更好地保護公路橋梁工程結構的安全性和穩定性，但是要結合具體的檢測需要確定最佳檢測技術，以保證檢測結果的準確性。當前我國在進行混凝土結構的無損檢測時，主要應用的方式是回彈法、超聲法等，可以測定結構強度；通過超聲波、雷達法等檢測混凝土結構內部質量，比如裂縫、密實度等參數檢測；能夠掌握內部質量水平，進行項目實施方案的優化，切實提升工程的施工質量水平和效率。

3.2 公路橋梁工程鋼結構檢測應用

鋼結構是公路橋梁工程的主體組成部分，所以該部分的強度也會關系到整個項目的質量。為了全面提升建設施工的效果，要應用符合工程需要的無損檢測技術，實現全面地質量檢測。一般可以選擇應用超聲檢測方法、射線探傷、滲透檢測、磁粉檢測等從多個角度和方向全面分析施工質量水平，并結合可能存在的病害問題展開深入分析，以提升鋼結構總體性能。此外，還應該深入分析鋼筋結構的質量，保證焊接等質量達到標準要求，從而符合工程的質量標準和要求，為無損檢測水平的提升奠定堅實的基礎。

4 現階段混凝土強度無損檢測的主流方法

下文將重點分析當前使用最為普遍的無損混凝土強度檢測技術，了解各種技術在應用中的問題，以便提升總體的應用效果。

4.1 回彈法

回彈法，主要的設備是有彈簧驅動運行的重錘，通過設備中的彈力干將其彈射到混凝土表面，然后通過設備測量出重錘的回彈距離參數確定強度性能參數，以便明確混凝土強度是否能夠達到標準的要求。當前我國所應用的回彈性型式比較多，最為主要的是N型、NR型、M型和 L型。這些檢測儀器的操作比較簡單，數據也比較準確，各項數據都能夠得到較高的精度，經濟效益比較好，總體來說其檢測效果非常好，所以被廣泛使用到當前公路橋梁工程混凝土強度檢測領域內。具體的實際檢測中，材料表層、內部質量等都不能有非常明顯的缺陷，否則將不能準確測定強度性能參數；此外，在超出回彈測強曲線規定的齡期、強度、碳化深度等方面也無法順利實施。根據當前的結構組成形式，目前回彈的種類比較多，不同型式的回彈儀要結合應用的條件做好必要的保養和檢定，回彈儀分類型見表1，防止出現檢測結果不準確的情況[2]。

表1 回彈儀分類型

4.2 超聲回彈綜合法

該方法是將超聲測量技術和回彈測量技術聯合應用，通過超聲檢測儀能夠實現在規定測量范圍內測量超聲波的傳播平均速度，確定混凝土結構的強度性能，以準確掌握強度性能參數。這種檢測方法可以達到無損檢測的要求，不會給公路橋梁工程材料的各個結構產生不利影響，強度數據可以直接讀取出來，操作也比較方便，可以多次反復應用，保證在強度均勻的條件下測量。它主要應用到不能測量回彈值的結構部件中，可以適應多種環境的應用。從這些特點展開分析，其一般在凍害、化學腐蝕、高溫等導致混凝土結構損壞的條件下，應用這種無損檢測技術。我國的管理部門發布相關的混凝土強度測量規程，可以結合實際情況確定最為合適的方法，提高檢測的標準和要求。

4.3 紅外線成像檢測

這種檢測技術是通過應用紅外熱成像技術的應用，也是現代社會應用比較普遍的先進科技。主要的工作原理就是通過紅外線成像儀檢測公路橋梁工程結構質量，獲取結構物的紅外能量相關數據信息，收集和分析物體中所形成的溫度場數據，最終達到紅外檢測的目標。紅外熱成像檢測在我國的應用范圍雖然比較小，但是該技術比較先進，未來發展中必然會有很大的影響，發展空間非常廣闊[3]。

4.4 彈性波CT檢測

彈性波（P 波）注入混凝土結構內部，其在傳播過程中，傳播速度會受到混凝土結構部件的密度、強度、彈性模量等直接關系。如果混凝土結構中有比較明顯的硬度不足或者缺陷的問題，這個缺陷問題范圍內彈性波的波速會很小。因此，要通過應用該斷面中所存在的彈性波分析速度，以準確掌握其內部的缺陷和問題。波速一般就能夠明確具體的混凝土強度和缺陷的問題。彈性波CT技術作為目前比較重要的混凝土無損檢測技術，要結合其彈性波速和相應的物理參數分析多個關聯方面，在不損壞混凝土部件的基礎條件下，做好被檢測對象的掃描和分析，然后應用彈性波在斷面中將傳播速度與聯合CT技術進行反演處理，可以了解被檢測對象的內部特性，分析二維、三維圖像方面，做好質量檢測工作。在具體的檢測環節，首先是利用扇形測試方法掌握必要的首波傳輸情況，就能夠獲取矩陣方程在掌握被狀態下的波速剖面圖，結合該圖像進行質量問題和隱患分析[4]。

5 以彈性波CT檢測技術為例分析

5.1 測試精度及測線布置

彈性波CT分辨率高低會受到很多方面的影響，一方面是反演算法、目標形態等，另一方面主要是受到系統和信號頻率方面的影響，這些都是直接影響的條件。如果發現檢測部位存在異常情況，尤其是結構尺寸的缺陷，要進行信號頻率的控制，提高檢測的效果。不同射線密度與射線視角也會給檢測后的成像質量帶來直接影響。目前應用比較普遍的測線方法是兩側透射、三側透射，而效果最好的就是四側透射。為了提升成像的效果，要適當增加扇形角度尺寸，同時確保射線目的符合要求[5]。

5.2 典型應用結果

比如某混凝土的板式結構部分，其內部設置有非常多的鋼筋材料，密度比較高，但是有些結構也會出現缺陷和問題，比如泡沫結構。具體的測線設置可見圖1所示。因此，要進行矩形面部分的扇形透射測試分析，圖1中就是實心矩形的發振點，空心圓點是受信點，總計布置有221條測線。

圖1 CT測線布置

測試結果見圖2，從該圖分析可以發現，有1個矩形低速去，說明其內部有明顯缺陷，強度比較差，和實際情況相同。

圖2 CT測試圖像

6 結語

混凝土無損檢測技術是提升公路橋梁工程質量的關鍵，未來將突破傳統技術的限制，朝著智能化方向發展，最終提升無損檢測技術水平。新興檢測技術的研發和應用，能夠客觀分析公路橋梁工程的質量情況，做出準確判斷和分析，消除傳統技術的缺陷和問題，為公路橋梁工程領域的全面發展奠定基礎，保障人們的生命健康安全。