自動(dòng)化控制技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

摘 要：混凝土作為建筑工程重要的原材料之一，混凝土建筑構(gòu)件的性能，直接影響著整體工程質(zhì)量。在澆筑式施工或裝配式施工中，混凝土原料都屬于后期凝合體，在凝合過(guò)程中受加工因素、外界環(huán)境因素的影響，將嚴(yán)重降低混凝土的應(yīng)用性能，進(jìn)而令整體建筑工程面臨著質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。為此，在建筑施工中，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)工作的開(kāi)展，是維系混凝土可在建筑中發(fā)揮最大效用的一個(gè)技術(shù)基準(zhǔn)，通過(guò)質(zhì)量參數(shù)的核定，保證混凝土各項(xiàng)性能參數(shù)可滿足實(shí)際施工需求。基于此，文章對(duì)我國(guó)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制技術(shù);混凝土;強(qiáng)度檢測(cè)

近年來(lái)，建筑施工安全作為社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)，建筑工程質(zhì)量的核定基準(zhǔn)也在進(jìn)行不斷完善，以為我國(guó)民生事業(yè)的發(fā)展提供重要保障。混凝土作為工程建設(shè)的重要原材料，其特性直接與整體工程質(zhì)量相掛鉤，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，必須保證混凝土原材料各方面的屬性可滿足現(xiàn)場(chǎng)施工條件。在對(duì)混凝土原材料進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，隨著高新科技的融入，智能化、自動(dòng)化控制技術(shù)增加整體檢測(cè)精度，且可從多個(gè)方面對(duì)混凝土原材料進(jìn)行審驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行核對(duì)，為項(xiàng)目工程的開(kāi)展提供質(zhì)量保障。

1 我國(guó)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)現(xiàn)狀

混凝土原料作為一種混合物，在細(xì)砂、水泥、粉煤灰等骨料的混合下，依據(jù)不同骨料之間的配比可形成不同強(qiáng)度的混凝土原料，以應(yīng)用于不同功能屬性的建筑中。當(dāng)前，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)過(guò)程中，主要指的是混凝土在現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)在承受外部作用力情況下自身內(nèi)應(yīng)力的極限值，通過(guò)此類極限值的測(cè)量，精準(zhǔn)的分析出不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)所能適應(yīng)的施工范疇。一般來(lái)講，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)是針對(duì)已經(jīng)成型的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的分析，這就需要對(duì)現(xiàn)有的建筑構(gòu)件進(jìn)行持續(xù)的壓力荷載，甚至需要外部作用力超出構(gòu)件所能承受的最大內(nèi)應(yīng)力，才可對(duì)建筑構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行有效測(cè)量，而此時(shí)作用力超出構(gòu)件承受極限值時(shí)，將造成建筑構(gòu)件發(fā)生破損的現(xiàn)象，此類檢測(cè)情況對(duì)于建筑施工來(lái)講是違反相關(guān)施工制度的。

為此，在檢測(cè)過(guò)程中，需在混凝土承受限值與檢測(cè)技術(shù)之間，找出一個(gè)衡量基準(zhǔn)，在不破壞已知建筑構(gòu)件的前提下，可精準(zhǔn)的測(cè)定出當(dāng)前混凝土建筑構(gòu)件的強(qiáng)度是否滿足實(shí)際施工需求。

從技術(shù)角度來(lái)看，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)出來(lái)的數(shù)值只可作為一個(gè)中間值，值量的大小取決于混凝土強(qiáng)度與其在建筑結(jié)構(gòu)中物理量的相對(duì)值，且檢測(cè)技術(shù)必須是在穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行。考慮到混凝土材料應(yīng)用環(huán)境的特殊性，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，同一建筑構(gòu)件的不同位置將存在一定的差異性，數(shù)據(jù)參數(shù)也無(wú)法得到統(tǒng)一，為避免此類檢測(cè)參數(shù)受到影響，必須嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)基準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，如檢測(cè)設(shè)備選取、檢測(cè)技術(shù)選取等，以保證實(shí)際檢測(cè)工作的順利開(kāi)展，提高整體檢測(cè)精度。目前，我國(guó)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)一般分為無(wú)損檢測(cè)與半破損檢測(cè)兩大類，無(wú)損檢測(cè)是指在整體檢測(cè)工序的開(kāi)展中，對(duì)建筑構(gòu)件的各項(xiàng)性能參數(shù)并不造成任何影響，通過(guò)相關(guān)物理量的測(cè)定，代入到理論模型中得出特定強(qiáng)度值。半破損檢測(cè)是先對(duì)建筑構(gòu)件所能承受的最大限度值進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定，在不影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，對(duì)既有的建筑構(gòu)件進(jìn)行局部檢測(cè)，其強(qiáng)度檢測(cè)值的界定是直接作用于建筑材料上而實(shí)現(xiàn)的，整體數(shù)據(jù)結(jié)果具有直觀性特點(diǎn)。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 回彈法測(cè)量

回彈法測(cè)量是自動(dòng)化控制技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)體系中最常用的方法，此類技術(shù)的應(yīng)用原理是以混凝土表面強(qiáng)度值與抗壓強(qiáng)度值之間的聯(lián)動(dòng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在檢測(cè)過(guò)程中，利用敲擊錘設(shè)備對(duì)混凝土建筑構(gòu)件進(jìn)行敲擊，此過(guò)程為能量傳遞過(guò)程，其中部分動(dòng)能直接被混凝土表面所吸收，剩余的能量則回傳到檢測(cè)設(shè)備中，依據(jù)動(dòng)能傳播原理，通過(guò)測(cè)定回傳的能量值，可精準(zhǔn)的測(cè)定出敲擊過(guò)程中能量產(chǎn)生及耗損比，此類數(shù)據(jù)參數(shù)的核定，與混凝土表面的強(qiáng)度、硬度值等呈現(xiàn)出線性關(guān)系。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，必須先對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，保證設(shè)備的各項(xiàng)功能參數(shù)滿足實(shí)際施工基準(zhǔn)，以降低因設(shè)備硬件因素所造成誤差。在測(cè)定回彈值時(shí)，利用回彈儀設(shè)備在混凝土構(gòu)件表面處進(jìn)行敲擊點(diǎn)的設(shè)定，然后沿著建筑構(gòu)件表面位置均勻的擇取測(cè)量位置，且每一個(gè)回彈點(diǎn)只允許被敲擊一次，此種做法是最大限度的保證整個(gè)建筑構(gòu)件測(cè)量值處于一個(gè)穩(wěn)定范圍內(nèi)，以提高數(shù)據(jù)測(cè)量值的精準(zhǔn)性。

超聲回彈法測(cè)量主要是以混凝土構(gòu)件中的密度為基準(zhǔn)，核定混凝土強(qiáng)度與彈性之間的聯(lián)動(dòng)性，然后依據(jù)彈性波動(dòng)模型對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)然此類測(cè)試過(guò)程中，承接超聲波的載體為建筑構(gòu)件中的混凝土材料。與回彈法相比，超聲法測(cè)量的數(shù)據(jù)值更為精準(zhǔn)，且可通過(guò)各類數(shù)值的分析將混凝土構(gòu)件中的信息參數(shù)精準(zhǔn)的映射到數(shù)據(jù)模型中，以此來(lái)對(duì)混凝土的屬性進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。

2.2 瑞雷波測(cè)量法

以自動(dòng)化控制技術(shù)為核心的瑞雷波測(cè)量法，在混凝土建筑構(gòu)件檢測(cè)中可有效提高數(shù)據(jù)信息參數(shù)的核對(duì)質(zhì)量。在對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，無(wú)需對(duì)原有建筑構(gòu)件造成相應(yīng)的破損，便可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化檢測(cè)。此類測(cè)量方法只需要接觸混凝土建筑構(gòu)件的表面即可對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐層檢測(cè)，通過(guò)縱向深度的核定，深度分析出混凝土建筑構(gòu)件中存在的問(wèn)題，其具有檢測(cè)直觀性、效率性的優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)對(duì)既定的建筑構(gòu)件造成任何破損，在高新技術(shù)的融合下，此類檢測(cè)技術(shù)的無(wú)損檢測(cè)研究已經(jīng)初見(jiàn)成效。

瑞雷波檢測(cè)原理是滲透到介質(zhì)中而實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)測(cè)定能量在介質(zhì)中的穿透效率，然后利用外部可觀測(cè)設(shè)備，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的某一項(xiàng)點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)定，查證混凝土內(nèi)部是否存在失真現(xiàn)象，然后在依據(jù)能量在此節(jié)點(diǎn)下空間位置的變化情況，然后將測(cè)定的信息參數(shù)同步映射到數(shù)據(jù)模型中，進(jìn)而正確界定出混凝土建筑構(gòu)件內(nèi)存在的缺陷問(wèn)題。但空間位置信息與建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)的缺陷參數(shù)信息呈現(xiàn)出相對(duì)值，當(dāng)數(shù)據(jù)信息由自動(dòng)化控制技術(shù)回傳到系統(tǒng)中時(shí)，整體狀態(tài)將發(fā)生細(xì)微的改變，進(jìn)而引發(fā)一定的誤差問(wèn)題。對(duì)于此，在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)將測(cè)定波長(zhǎng)、波速以及混凝土構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行綜合化考慮，通過(guò)機(jī)械設(shè)備多方面試驗(yàn)出混凝土建筑構(gòu)件的力學(xué)性能，然后建立以同介質(zhì)為載體的分布關(guān)系式，正確測(cè)定出波長(zhǎng)在混凝土介質(zhì)中的傳播速率，以此來(lái)得出混凝土內(nèi)部機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度分布狀況。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑施工體系中，混凝土強(qiáng)度檢測(cè)工作的開(kāi)展是保證整體工程建設(shè)的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的革新，自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到混凝土檢測(cè)中，在高精度的測(cè)量模式下，可更加精確的檢測(cè)出混凝土建筑構(gòu)件中的不合格參數(shù)，令技術(shù)人員第一時(shí)間對(duì)問(wèn)題予以解決，以此來(lái)為整體工程建設(shè)質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。

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作者簡(jiǎn)介

吳迪（1992-），男，漢，河北省滄州市，助理工程師，本科。