无损检测技术在钢筋混凝土结构中的应用

李勇 孙少强 王艳春 钱艳岗 张彤

摘要：进行建筑工程施工时，钢筋混凝土检测属于保障工程项目质量的关键内容。无损检测主要利用光、声之类的特殊条件来检测钢筋混凝土的性能。和其他措施比较，采用无损检测技术能在无需破坏钢筋混凝土结构的基础上检测钢筋混凝土的性能。并且无损检测技术装置非常简便，投入较低。本文针对钢筋混凝土结构的无损检测技术应用展开分析。

关键词：无损检测技术;钢筋混凝土检测

0前言

无损检测技术以其快速、适应性强、不破坏结构自身等优点可广泛应用于混凝土结构的鉴定检测。混凝土是目前用量最大的建筑材料，但也有着致命的缺点——裂缝。而自愈混凝土，是指可自行修补裂缝的实验性混凝土，它包含有可生产石灰石的细菌，通过作用于结构的腐蚀性雨水加以激活。这种新材料有可能会提高混凝土的使用寿命，其结果是节约相当大的成本。研究其愈合能力可采用混凝土无损检测技术，在不破坏混凝土构件、不影響结构构件受力性能或者使用性能的前提下，直接在结构构件上通过测定相应参量，推定混凝土强度、均匀性、连续性等一系列性能的检测，为其愈合能力提供数据依据。

1实验

1.1实验仪器

1.2实验步骤

1.2.1.测区的布置

测区均匀地布置在构件上，每个构件上的测区数不少于10个。对长度小于或等于2m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于3个。测区布置在构件浇灌方向的侧面。测区均匀分布，相邻两测区的间距不宜大于2m。测区避开钢筋密集区和预埋件。测区尺寸为200×200mm。测试面应清洁、干燥、平整。测区应注明编号，并记录测区的位置和外观质量情况。应先进行回弹测试，后进行超声测试。非同一测区的回弹值及超声声速值，在计算混凝土强度时不得混用。

1.2.2.测点的布置

在所选的测区的两个相对面各布置8个测点。所布置的测点应均匀地分布在测区上。各测点的间距不小于30mm;测点距外边缘或外露的钢筋、铁件的距离不小于50mm，且同一测点只允许弹击一次。

1.2.3.回弹值测定

进行16个测点的回弹测定，剔除3个最大值和3个最小值;取余下的10个值的平均值作为R（如果有顶面、底面及角度的修正仪器会自动完成）

1.2.4.超声声速测定

在回弹值测区的相对两个测试面各布置3个点进行声速的测定。取3个声速值的平均值作为最后的声速值。

1.2.5.裂缝检测

混凝土构件裂缝的检测，首先要根据裂缝在结构中的部位及走向，对裂缝产生的原因进行判断与分析;其次对裂缝的形状及几何尺寸应进行测量。

对于结构混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂缝，可用平测法或斜测法进行检测。平测法适用于结构的裂缝部位只有一个可测表面的情况。将仪器的发射换能器（简称T换能器）和接收换能器（简称R换能器）对称布置在裂缝两侧，其距离为L，超声波传播所需时间为t1。再将换能器以相同距离L平置在完好的混凝土表面，测得传播时间为t2，则裂缝的深度d。

1.2.7.实验数据的处理

2实验数据

3试验结果及分析

3.1.通过上述的试验研究，我们观察到被检测的钢筋混凝土结果如下：

测区一的声时较小平均波速为3.81km/s，修正后波速为3.81km/s，平均回弹30.1，修正后回弹30.1，换算强度为15.8MPa，波幅为93.87-101.10dB;测区二的声时较大，平均波速为3.50km/s，修正后波速为3.50km/s，平均回弹31.1，修正后回弹31.1，换算强度为14.9MPa，波幅为94.47-102.16dB;测区三的声时最大，平均波速为2.81km/s，修正后波速为2.81km/s，平均回弹31.7，修正后回弹31.7，换算强度为11.2MPa，波幅为95.07-107.92dB。

3.2.通过测缝数据得该裂缝深度37.2mm。

3.3.通过上述的试验研究，我们观察到混凝土强度结果如下：

构件的强度推定值为11.2MPa，强度平均值为14.0MPa，强度标准差为2.44MPa，强度最小值为11.2MPa。

4结论

上述试验数据结果表明，超声回弹综合法检测钢筋混凝土强度，在结构或构件混凝土的同一测区分别测出超声声时和回弹值，再利用已建立的测强公式，推算该测区混凝土强度。无损检测技术以其快速、适应性强、不破坏结构自身等优点可广泛应用于混凝土结构的鉴定检测。混凝土的愈合能力采用混凝土无损检测技术，会有效提高混凝土的使用寿命，节约相当大的成本。

参考文献

[1]刘明，土木工程结构试验与检测

[2]王桥平，吴盛鑫.无损检测技术在锈性混凝土结构中的运用分析[J]混凝土，2016（6）：23-25.

[3]张维琪，混凝土外加剂对混凝土性能影响分析

[4]项凭.无损检测技术在混凝土强度检测中的运用探讨[I.福建建设科技，2017（1）：12-13，15.

基金项目

辽宁科技大学2021年校级创新创业项目，项目名称：无损检测技术在钢筋混凝土结构中的应用。

作者简介

李勇（2000.02-），男，汉族，辽宁大连，研究方向：土木工程专业。

通讯作者

张彤，1968.06-），女，汉族，辽宁省鞍山市人，硕士，高级工程师，单位：辽宁科技大学土木工程学院研究方向：从事土木工程材料、土木工程结构试验与检测等。