關(guān)于中國土木工程的無損檢測技術(shù)發(fā)展的論文
摘要：在近年來我國整體社會不斷發(fā)展的背景下，科學(xué)技術(shù)水平都得到了十分顯著的提升，其中無損檢測技術(shù)水平的提升更是在很大程度上促進(jìn)了我國中國土木工程的開展。本文將對近年來我國土木工程無損檢測技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析，進(jìn)一步研究國內(nèi)土木無損檢測標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的新技術(shù)。并詳細(xì)介紹在建筑工程中對無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，希望對這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展起到更大的幫助作用。
關(guān)鍵詞：土木工程；無損檢測技術(shù)；發(fā)展
0引言
我國對土木工程無損檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用最早開始于上個世紀(jì)的五十年代左右，并且也將這項(xiàng)工作列入了我國第一個十二年計(jì)劃，但是這項(xiàng)工作正式獲得發(fā)展卻用了將近二十年的時間。在此期間，我國也相應(yīng)的成立了中國土木工程學(xué)會、混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的檢測委員會，在該組織的影響和作用下，我國更是先后舉辦了多次全國性的學(xué)會論壇等交流會，同時還組織了多項(xiàng)研究課題，不僅在很大程度上推動了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，此外還開展了相應(yīng)的科普工作�？傊�，這些工作的開展都在很大程度上推動了我國土木工程無損檢測技術(shù)的發(fā)展。為此，本文就將針對這一問題展開研究，希望對我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供更大的幫助。
1我國土木工程無損檢測技術(shù)的常用檢測方式
①在對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測的方式主要有回彈法、拔出法、鉆芯法和超聲回彈綜合法等。在此項(xiàng)工作的實(shí)際開展中我國也制訂了相應(yīng)的工作要求與流程，比如《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》、《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》以及《拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》等。②在對混凝土的缺陷問題進(jìn)行檢測的過程中主要采用的方法有沖擊回波法、雷達(dá)波法和超聲法等。我國也針對此項(xiàng)工作制訂了相應(yīng)的規(guī)程，如《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》等。③對鋼筋直徑或是鋼筋位置進(jìn)行檢測的主要方式為電磁感應(yīng)法和雷法波反射法。④進(jìn)行裝置質(zhì)量檢測的主要方式主要有飾面磚粘結(jié)力試驗(yàn)、建筑連接錨控的檢測和紅外線成像等檢測手段。⑤射線檢測也是我國土木工程中無損檢測技術(shù)中常用的檢測方式，射線的檢測方式主要是利用中子散射法對混凝土中的缺陷進(jìn)行檢測。
2檢測方法新技術(shù)的`使用
在上世紀(jì)八十年代以前，我國的土木工程無損檢測技術(shù)在發(fā)展中主要采用的是統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)為根本的數(shù)據(jù)處理技術(shù)手段，比如統(tǒng)計(jì)回歸或是模糊數(shù)學(xué)分析等方式。但是在發(fā)展過程中，到了九十年代，檢測方式也得到了相應(yīng)的發(fā)展，走向了信息處理階段，在此環(huán)節(jié)中信息變換、頻率分析和成像技術(shù)等更是得到了極大的發(fā)展[1]。在對混凝土測厚過程中逐漸加強(qiáng)了對小波變換技術(shù)與分離譜技術(shù)的應(yīng)用。上述技術(shù)的應(yīng)用，使得我國在此項(xiàng)技術(shù)中的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與直觀性都得到了十分顯著的提升。
3建筑工程中常見的無損檢測技術(shù)
3.1混凝土強(qiáng)度的無損檢測技術(shù)①回彈法。在此項(xiàng)技術(shù)中主要利用回彈儀對混凝土表面硬度進(jìn)行推算，以便更為準(zhǔn)確的獲取混凝土真實(shí)的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)前我國已經(jīng)生產(chǎn)出多種類型的回彈儀，在實(shí)際工作中最常見的主要有HT225、高強(qiáng)度回彈儀GHT450等。②超聲回彈綜合法。在此項(xiàng)技術(shù)中主要運(yùn)用超聲的傳播速度和回彈值進(jìn)行對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行綜合分析，所以這項(xiàng)方法需要在專用曲線或是特定曲線為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。我國生產(chǎn)的此種類型超聲儀器有很多種，能充分滿足國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)的各種需求。3.2對混凝土內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測的超聲檢測技術(shù)由于當(dāng)前存在施工管理的不完善或是環(huán)境對技術(shù)的影響，在混凝土的內(nèi)部有可能存在一些問題，比如不密實(shí)或是裂縫等缺陷。為了對這些問題進(jìn)行解決，我們可以相應(yīng)采用的超聲波對混凝土的聲速進(jìn)行測量，進(jìn)一步掌握混凝土中的波幅或是頻率參數(shù)，按照獲取的數(shù)據(jù)或是參數(shù)變化對問題進(jìn)行甄別。在進(jìn)行檢測的過程中需要對混凝土的裂縫深度、裂縫或是損傷程度等都要進(jìn)行分析，只有這樣我們才能更準(zhǔn)確地掌握混凝土的實(shí)際問題。3.3樁基質(zhì)量無損檢測技術(shù)由于工程樁的施工多隱蔽在地下，同時地層結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，所以技術(shù)本身的難度與施工人為因素也將受到極大的影響，難以對樁身的完整性進(jìn)行保存，容易出現(xiàn)沉渣、蜂窩、夾泥等問題。檢測方法主要有超聲透射法和低應(yīng)變、高應(yīng)變法。其中，高應(yīng)變法可以對樁身的缺陷或是樁身的承載能力進(jìn)行檢測。在此環(huán)節(jié)中我國主要的生產(chǎn)儀器有RS、ZK等[2]。3.4建筑鋼結(jié)構(gòu)超聲檢測技術(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)在近年來的應(yīng)用也越來越廣泛，為了對施工質(zhì)量進(jìn)行保證，我們還應(yīng)該加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)的用材選擇，比如加強(qiáng)鋼板與鋼管的應(yīng)用，有效進(jìn)行焊接質(zhì)量的檢測。在此環(huán)節(jié)中我們常用的方式是超聲波探傷法。3.5混凝土中鋼筋檢測技術(shù)混凝土中主要起到的作用就是抗拉作用和抗彎作用，所以鋼筋在額數(shù)量、直徑與排列方式上能否滿足施工設(shè)計(jì)要求，和鋼筋綁扎質(zhì)量、鋼筋銹蝕情況都是研究的重點(diǎn)，同時也是對工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收的指標(biāo)之一。在此環(huán)節(jié)中我們也可以適當(dāng)采用電磁感應(yīng)方法和電化學(xué)法檢測鋼筋的位置，通過此種方式更有效地掌握鋼筋實(shí)際情況。
4建筑工程的無損檢測新技術(shù)
4.1沖擊回波法這種方式就是混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行微小沖擊，從而產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力波。一旦應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)中受到了問題和影響的時候，將出現(xiàn)來回反射同時引起結(jié)構(gòu)表面微小的位移進(jìn)行響應(yīng)，通過此種方式更好地利用頻譜進(jìn)行對問題的分析，以便更有效地進(jìn)行頻譜圖。頻譜圖突出的峰就是對應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)表面和反射出現(xiàn)的一種情況。按照最高峰的頻率值能對結(jié)構(gòu)厚度或是缺陷問題進(jìn)行更有效的計(jì)算。這種方式已經(jīng)在土木工程的混凝土和瀝青混凝土中進(jìn)行了應(yīng)用，此外，這項(xiàng)技術(shù)還可以借助混凝土中的鋼筋銹蝕膨脹情況進(jìn)行準(zhǔn)確探測。4.2彈性波層析成像技術(shù)彈性波層析成像技術(shù)也被稱之為CT，也就是在部隊(duì)檢測對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成影響的情況下，借助某種射線源，按照物體外部檢測設(shè)備得到的投影數(shù)據(jù)，在物理和數(shù)學(xué)關(guān)系作用下，借助計(jì)算機(jī)中的某種物理量進(jìn)行函數(shù)分布的驗(yàn)算，通過這種方式更有效地生成二維圖像或是三維圖像，從而更準(zhǔn)確地展現(xiàn)物體的內(nèi)部特點(diǎn)，我們對這項(xiàng)方法也稱作是圖像的重建。當(dāng)前在進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的探索或是對土木工程的質(zhì)量檢測中，按照震源或是信號頻率也可以將其分為聲波CT與地震波CT。同時這項(xiàng)工作主要被應(yīng)用在工程的地質(zhì)勘探和混凝土構(gòu)件的檢測中，能更為準(zhǔn)確地掌握和分析出高速公路路基的實(shí)際情況[3]。4.3聲發(fā)射檢測技術(shù)和大多數(shù)金屬材料相比，混凝土的材料聲發(fā)射無損檢測技術(shù)相對比較晚。當(dāng)前我國在混凝土上的研究主要有對混凝土材料發(fā)射機(jī)理研究、聲發(fā)射參數(shù)的關(guān)系研究等，這些技術(shù)當(dāng)前都被有效的應(yīng)用在了混凝土檢測技術(shù)中，對于我國土木工程的建設(shè)與開展有著十分顯著的幫助。4.4紅外成像技術(shù)對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用主要就是借助這個紅外熱像儀對物體各個部分進(jìn)行紅外線能量進(jìn)行輻射，從而按照物體表面的溫度情況構(gòu)成相應(yīng)的熱圖像，更為直觀地對材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和觀察。這項(xiàng)技術(shù)在建筑工程的診斷過程中可以用在建筑保溫隔熱性的檢測或是大面積安全掃測工作，通過這種方式更準(zhǔn)確進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土問題檢測。4.5探地雷達(dá)技術(shù)探地雷達(dá)是當(dāng)前我們比較常用的一項(xiàng)非接觸式檢測手段，檢測效率比較高，速度也更快，同時其在接收信號后也可以經(jīng)錯圖像的處理直接形成更為直觀的影響。當(dāng)前我國在工程開展中主要采用的是進(jìn)口雷達(dá)儀器，用探地雷達(dá)方法進(jìn)行隧道質(zhì)量檢測，可以確定圍巖內(nèi)部缺陷、初期支護(hù)質(zhì)量、確定襯砌厚度及內(nèi)部缺陷、探測二襯內(nèi)鋼筋和拱架的數(shù)量及分布等。
5水利水電工程無損檢測
近年來我國大型水利水電工程建筑中，主要包含了巖體工程和混凝土工程，所以在實(shí)際施工過程中要加強(qiáng)對這項(xiàng)工作的檢測。一般情況下需要借助彈性波對巖體動力和巖石質(zhì)量情況進(jìn)行分析與檢測。在進(jìn)行大壩的巖體和混凝土工程質(zhì)量的檢測中主要采用了相應(yīng)的新技術(shù)，比如我們在實(shí)際工作中常用的就是微波雷達(dá)法和面波法等。
6木材無損檢測
傳統(tǒng)的木材物理和力學(xué)性能測量上一般采用的是測量儀器和力學(xué)試驗(yàn)機(jī)方法，不僅費(fèi)時，同時此項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)定性也比較差，但是現(xiàn)在可以借助無損檢測新技術(shù)。在此過程中主要采用的方式就是：其一，X射線攝影法。此種方式就是借助射線對木材的穿透，進(jìn)行有效的吸收或是衰減，同時按照感光底片中的記錄情況對木材最終的性質(zhì)進(jìn)行檢測與判斷。其二，應(yīng)力波檢測法。借助撞擊在木材或是木制結(jié)構(gòu)上所出現(xiàn)的應(yīng)力波進(jìn)行信息和應(yīng)力波傳播，從而對木材的彈性模量與力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行有效測量。其三，核磁共振法。核磁共振法就是借助木材內(nèi)部中的極性分子或水分子進(jìn)行核磁共振光譜的有效吸收，從而將核磁共振譜圖進(jìn)行有效完善，進(jìn)一步對木材內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的問題進(jìn)行分析與判斷。
7結(jié)束語
綜上所述，在近年來的發(fā)展和進(jìn)步過程中，我國的土木工程無損檢測技術(shù)也得到了越來越顯著的發(fā)展，應(yīng)用范圍更為廣泛。大量的實(shí)踐證明，對無損檢測技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用可以確保施工環(huán)節(jié)中的相關(guān)環(huán)節(jié)得到更有效的質(zhì)量控制，是對工程質(zhì)量進(jìn)行提升的重要方式。隨著當(dāng)前國際化社會的發(fā)展，我國和國外的技術(shù)交流也逐漸完善，特別是對國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)更是在很大程度上促進(jìn)了我國無損檢測新技術(shù)的發(fā)展和完善。所以為了對這一技術(shù)進(jìn)行更大的發(fā)展，我們也要在今后的實(shí)際工作中加強(qiáng)對技術(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)對土木工程水平的全面提升。
參考文獻(xiàn)：
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