|
应用超声波、射线、电磁、振动等物探手段或钻孔取样进行试验，测定混凝土建筑物的各种隐患。混凝土建筑物隐患探测分为破损探测和无损探测两类方法。 破损探测 常用的方法是钻孔取样，加工成试件，进行强度测试。对混凝土建筑物裂缝深度的探测常采用钻斜孔压水、压气进行试验的方法，这些方法可查明隐患的情况，但对建筑物本身也带来一定程度的破坏。在建筑物某些关键部位和受力结构部位，不允许采用这些有损坏的探测方法。 无损探测 无损探测对建筑物本身不会产生或基本不产生破损作用。无损探测方法有超声波法、辐射法、电磁法、共振法、表面波法、断层成像法和综合法等。 （1）超声波法。混凝土内部隐患部位声阻抗与正常部位的声阻抗不同，当具有一定频率的超声波通过混凝土建筑物时，在隐患部位会改变其传播速度、波形、幅度，并出现频散现象；部分超声波能量在隐患与正常体界面被反射。通过对接收信号的分析，可以判知隐患的性质及其分布情况。此法可应用于探测混凝土建筑物内部的孔洞、不密实、裂缝的深度、混凝土和砂浆在侵蚀性介质作用下损坏的程度以及在混凝土强度和均匀性等方面的隐患。 （2）辐射法。混凝土存在孔洞、裂缝和松散区等缺陷时，这些隐患区的密度低于正常部位的密度。当一定能量和强度的射线穿过混凝土时，隐患区吸收的射线量小于正常区。根据接收机所测得的射线强度的变化，即可判断被测混凝土的隐患分布情况。辐射法包括伽马射线透射法、伽马射线散射法和中子散射法。前两种方法通过测量混凝土密度发现隐患部位，后一种方法通过测量混凝土的含水量测试内部隐患。 （3）电磁法。混凝土结构内部有各种物理场，正常部位的场分布是均匀的。隐患的存在破坏了均匀场，出现了新的物理场，称之为异常场。电磁法探测隐患时，在混凝土表面采用专门仪器，测试人工或自然电磁场中异常场的分布情况，由此判断混凝土内部隐患分布情况。电磁法包括电磁感应法和电磁波吸收法。电磁法主要用于混凝土水泥含量、含水量、钢筋混凝土结构中混凝土保护层厚度以及钢筋是否锈蚀等。通过测试混凝土密度和含水量等参数探测内部隐患。 （4）共振法。不同结构的物体具有特定的振动频率。通过共振，测定混凝土建筑物的固有频率，如发现频率在某部位发生变化，即可推知建筑物的某些隐患。此法主要应用于测试混凝土在侵蚀性介质中的破坏程度、混凝土的抗冻能力以及混凝土的强度等。 （5）表面波法。当激振器垂直于物体表面振动时，会产生在物体表面下传播且具有一定深度的波，称为表面波，又称瑞利波。当坝体存在缺陷时，表面波的传播速度和幅度会发生改变，据此可判断坝体的隐患。 （6）断层成像法。又称为大坝CT（computerized topography of dams），其测量原理与医学CT相同。当大坝内存在异常体时，通过其中的信号场会发生畸变。利用声波或电磁波作为信号源，在被测大坝断面一侧（如上游面）等间距震源位置上发射信号；在被测大坝断面另一侧（如下游面）等间距测量位置上放置若干信号接收器。对应每一个震源发射信号，所有接收器均接收到由震源到该接收器的信号，该信号携带了传播路径上的有关信息。当全部测量完成后，即获得该被测断面各部分的信息。由于各条测线交叉，断面的绝大部分被多条测线穿过。通过对接收信号相关参数，如速度、幅度、相位和频率等的分析，即可得知断面内各部分的质量状况。所得结果通常以图像形式表示。 （7）综合法。将以上几种方法进行组合，应用于同一被测混凝土建筑物，通过不同指标的综合评定，判定混凝土建筑物的隐患。由于综合法吸收了各种方法的优点，测试准确度较高。现有的综合法包括超声波传播速度—衰减值综合法、超声波传播速度—辐射综合法等。 发展趋势 中国自20世纪50年代末开始，即对混凝土建筑物无损探测技术进行研究，如用超声波法探测混凝土隐患等。同时，探测仪器也得到发展，由原来只能测量波速的单一功能发展为能测量波速、波形和频率的多功能仪器；电磁法由原来测试钢筋是否锈蚀发展到测试锈蚀层厚度；80年代发展起来的表面波仪可以探测15m深的裂缝；断层成像法更是各国重点研究的隐患探测方法，此法可以将混凝土建筑物内部缺陷的位置、大小及形状显现得十分清楚。混凝土建筑物隐患无损探测技术的研究，在世界其他国家已有40多年历史。由于这些方法具有探测范围广、了解混凝土质量和隐患等效果显著和使用方法简便等优点，探测技术和探测仪器均得到迅速发展，探测项目日益扩大，应用范围越来越广。中国和美国、英国、日本、法国和俄罗斯等国都已制定出混凝土质量和无损检测的标准。
|
