无损检测方法在混凝土结构中的应用

混凝土结构是常见的工程结构，它是由混凝土和钢筋组成。混凝土强度的检测是混凝土结构可靠性鉴定的一个重要内容。根据混凝土的物理和力学性能，如混凝土的表面硬度、密实度等，不同的混凝土强度无损检测技术广泛地应用于工程实践。


01 回弹法无损检测

    回弹法的原理：根据混凝土表面的硬度与抗压强度之间有一定的关系，利用混凝土表面硬度来推定混凝土的强度。所用的仪器是回弹仪，在建筑结构检测中常采用的为中型回弹仪。回弹仪大的优点就是简单、方便、。在国内外实际工程中已使用50余年。

    近年来，新型回弹仪将微电脑芯片安装在回弹仪上，称为数显回弹仪，加快了回弹仪的数据处理过程，使用更加方便。现行标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23--2001)有相应的规定，应严格遵守。

    每根构件测区数量应按规范规定布置，测区布置应均匀，混凝土表面应平整，干燥，表面浮灰应去掉。测试时应避开钢筋位置，否则测试数据会偏大，如测试大梁，因梁较高，下部粗石料相对集中，上部相对较少，故宜在梁中部位置测试。

    按批评定时，应确保该批混凝土是同批混凝土或龄期相差不大，施工工艺相同，成型工艺相同，养护条件相近。如测试结果同批评定相差过大，则应分析原因，进行补测或分批评定。如混凝土龄期较长，超过规范允许龄期，应取芯样进行修正。


02 超声脉冲法无损检测

    声波是一种机械波，起源于物体的振动。将脉冲信息转化为机械振动，即超声波。超声波穿过混凝土构件，接收探头再将超声波转换为电信号。在一个工程大量采用同一种混凝土时，还可以用超声脉冲法检测混凝土的强度。

    就声脉冲在混凝土中传播速度的本质而言,则是混凝土应力应变质的反映。虽然在应变性质与强度关系的理论推导中可以推论，混凝土强度与声速之间应有一定的关，但由于实际材料的种种复杂的影响因素，这种关系并不是完全稳定的。

    所以还需事先建立声速与混凝土抗压强度之间关系的曲线，来实现超声脉冲法检测混凝土的强度。在已知混凝土的超声波声速的条件下，利用超声检测仪测量声时，还可以得到混凝土构件的厚度。


03 超声回弹综合法无损检测

    超声回弹综合法是指采用超声检测仪和回弹仪，在结构或结构混凝土的同一测区分别测量超声声时和回弹值，再利用已建立的测强公式，推算该测区混凝土强度的方法。
与单一的回弹法或超声法相比，超声回弹综合法可以减少混凝土龄期和含水率的影响，对较度的混凝土不敏感，较全面的反映了混凝土的实际质量，综上优点，使其测量范围加大，测试精度也有明显的提高。 


04 钻芯法无损检测

    钻芯法就是利用钻芯机及配套机具，在混凝土结构构件上钻取芯样，通过芯样抗压强度直接推定结构的混凝土强度的方法。钻芯法无须混凝土立方体试块或测强曲线，具有直观、准确，代表性强，可同时检测混凝土内部缺陷等优点，在工程检测中得到广泛应用。

    钻芯法除检测混凝土的强度外，还可以通过芯样检测混凝土结构或结构的裂缝深度、受火或受冻混凝土的损伤深度等内部缺陷。


05 拔出法无损检测

    拔出法是将安装在混凝土中的锚固件拔出，测出大拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的关系推进混凝土强度的方法。这是一种局部微破损检测方法。
拔出法分为两类，一类是预埋拔出法，即在混凝土构件或构件的施工过程中预先安装锚固件，待混凝土硬化再将锚件拔出，检验新浇混凝土的强度。另一类是后装拔出法，在已硬化的混凝土构件表面钻孔，安装一特制的膨胀螺栓，然后将膨胀螺栓拔出，测定混凝土的强度。实际工程中，后装拔出法应用较多。


06 检测混凝土强度的各种方法比较

    在实际工程中，现场检测混凝土强度常用方法是回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法和拔出法。出这些方法外，还有贯入阻力法、表面拉剥法、脉冲回波法等，这些方法都各自有其各自的特色。每一种无损检测方法都有优点，但适用范围也都受到不同程度的限制。