无损检测技术在建设工程质量检测中的应用

0 引言

无损检测作为一种重要的检测技术，旨在借助光、热、射线等不同方法对建设工程开展检测，明确建设工程存在的质量缺陷，为下一步开展施工提供一定的参考。在建设工程质量检测中使用无损检测技术，对于提升检测效率、确保检测结果准确性发挥着重要的作用。在建设工程中所用无损检测方法多种多样，其旨在对建筑物内部结构开展测试，依据获取的检测结果评估建设工程是否满足设计要求，防止不合格材料进入施工现场。无损检测技术作为现代化的检测方法，因其具有操作简单、效率高等优点，得以广泛用于建设工作质量检测中，从而提升检测工作的有效性。

1 概述无损检测技术

这种检测技术就是在不会破坏有待检测物体的结构性能，依托部分物理技术手段对其质量开展相应的检测。不得不说，无损检测技术种类较多，最常用的包含超声无损检测、渗透探伤检测等方法。实际使用时，需要依据建设工程结构部位、材料等挑选相应的无损检测方法，不仅可以保证获得准确地检测结果，也能保证整个建设工程的质量。无损检测技术主要优点如下：①远距离：随着信息技术的快速发展，使得无损检测技术与信息技术相互结合，有利于提高检测工作效果及水平。无损检测技术联合信息技术支持远距离开展检测工作，换言之，在建设工程检测部位安装相应的设备，从而获得这一位置的各类信息。与此同时，采集设施能将数据信息传送至相应的接收设备，工作人员依托计算机开展分析、总结工作，有利于减轻工作人员的压力，也能提高检测工作效率。②连续性：建设工程传统检测方法因必须开展取样检验，则应重复开展取样、分开检验工作，导致整个检验工作连续性不佳，所用检测周期较长，难以即刻获得相应的检测结果。如果检测数量比较少，影响不够明显，但建设工程规模大、需要检测区域繁多，通过传统检测手段导致检测工作占用时间比较长，进而影响后续施工情况。通过无损检测技术支持对建设工程进行持久的检测，且实际检测中无需人为中断，能够保证数据的连续性、可靠性，提升检验数据的准确性，确保建设工程的施工进度。③物理特性：无损检测技术就是借助声光电磁等物理特性，在不会损害或者影响检测对象性能基础上，对构件质量进行检测的一种技术。基于上述特性，在建设工程中随时可使用无损检测技术，便于工作人员掌握构件性能及质量信息，为建设施工企业掌握工程质量、合理使用材料提供重要的依据。

2 无损检测技术分类及应用

2.1 超声波检测

由于超声波可以穿透实心物体，与射线检测技术相比，超声波检测技术具有较高的灵敏度，且不会对人的身体产生伤害。超声波检测技术操作原理如下：使用高频率电振荡高压电晶体，促使电压晶体相应的压电效应出现机械振动，发出相应的电波。必须注意，超声波频率是根据高频电振荡频率所决定，会随着这一频率的变化而发生改变。加之，其每一秒钟振动频率较高，能够获得人耳听不到的高频。超声波检测技术用于建设工程内部结构检测中，依托超声波传送出现的信息判定其内部结构性能情况。①钢焊接检测：超声检测仪器见图1，通过超声波检测钢焊接质量具有操作简单、检测无辐射等优点，便于准确判定钢焊接质量。钢焊接质量受到多种因素的影响，其影响情况会因金属晶粒尺寸减小随之增大，而借助超声波脉冲变化状况检测钢焊缝是否出现缺陷。脉冲波、地面回波是超声波检测仪器可以显示的信号，超声波用于检测钢焊接质量支持达到物体底面，依据缺陷回波信号判定裂缝是否出现缺陷，从而获得准确地检测结果。②混凝土裂缝及强度检测。裂缝：透射法通常用在结构尺寸规则、面积比较小的裂缝检测中，通过透射法对混凝土裂缝进行检测，需要在裂缝两侧慢慢移动接收及发射探头，超声波在两者未相交的情况下未发生明显改变，两者相交能够在裂缝位置构成衍射，接收超声波时间及强度变化情况，获取裂缝的位置及其深度。平行反射法通常用在结构尺寸复杂、裂缝大的构件，能够准确获得裂缝周围相关信息。不得不说，混凝土配合比、原材料等情况均会影响超声波速度，基于此，想要获得周边声速值，沿着裂缝两侧平行开展检测工作。进行移动中，要保证探头及裂缝之间保持较近距离，距离远的条件下检测结果会比裂缝实际深度小。强度：预留混凝土样块及现场取芯样法作为比较常见的检测方法，混凝土质量稳定性比较差，且原材料成分多样，即使使用同一标号的混凝土组成材料改变也会导致超声波传播速度改变。此外，混凝土的内部有水泥与砂土等不同界面，在穿透上述界面时超声波会出现衍射等情况。因混凝土组成材料比较复杂，通过超声波获得的检测结果会出现一定的偏差，超声波的传递速度与原材料情况存在密切的联系，哪怕采用相同的原材料，超声波速度也会由于混凝土配合比的不同有所差异。

图1 超声检测仪器

2.2 红外成像检测

红外成像无损检测技术旨在对建筑物内部结构开展检测，依据获取的检测结果，判定整个建设工程的质量。红外检测仪器如图2所示，采用红外成像检测技术开展建设工程质量检测中，借助电子摄像功能，及时接收混凝土连续的红外线辐射信号，并对其实施处理后转换成相应温度场分布图像，便于工作人员直观判断建设工程内部结构是否存在缺陷，进而判定其质量。必须注意，红外成像无损检测技术实际应用中未与建筑物有直接接触，对其内部结构检测也不会产生任何损害。加之，这种检测方法能够迅速对各温度场进行扫描，通过人工操作遥感器的方法实现一系列检测工作。如今，红外线成像检测技术用于建设工程质量检测中，便于准确掌握建筑物、装饰面及屋面防水情况，便于施工人员了解整个工程混凝土损伤状况。

图2 红外检测设备

2.3 渗透探伤检测

这种技术就是把有待检测产品表面涂抹一些有亮光的材料或者带颜色液体，通过放置适当的时间，上述液体材料能够渗透至需要检测产品的瑕疵中，从而准确显现瑕疵位置，其操作步骤见图3。工作人员可采用紫外线或者白光作为探照光源，依托照射光源判定瑕疵位置、大小等情况。渗透探伤检测技术具有检测迅速、便于携带等优点，在未提供电源的条件下也可以开展检测，金属与非金属产品均可使用这种方法完成检测。但这项技术也有其不足之处，对于比较细小的瑕疵难以渗透，这种情况下导致细小瑕疵深度无法确定。正因如此，渗透探伤检测技术常用于材料表面检测工作，检测工作完成后必须对检测产品予以清洁，及时清除渗透液，防止对材料性能产生不良的影响。但部分检测人员为节省工作时间会省略这一步，导致上述材料质量难以得到保障。

图3 渗透探伤操作流程

2.4 雷达检测

早在1990年，雷达波检测技术已被用于工程检测中，其能够对建设工程内部结构进行检测，也支持检测其比较复杂的构件，具有穿透力强、非接触检测等优点，在建设工程质量检测领域得到广泛的应用。采用雷达波检测技术对混凝土内部异常进行判定时，借助其雷达发射功能，工作人员依据发射方向及其传播速度改变，掌握混凝土内部存在的异常。与此同时，工作人员可通过微波接收信号判断其损伤程度。

3 实例分析

为探究无损检测技术用于建设工程中的效果，选取某混凝土结构工程为对象，分析处于不同养护方法下常温与冬季施工混凝土的试验剪力墙监测结果，利用冲击回波法，对不同养护时期试验剪力墙的结果进监测，获得其内部应力波传播情况。所选对象冬季、常温条件下混凝土设计强度分别为C40、C30，混凝土的剪力墙属于L型，墙体高度、厚度依次为160cm、20cm。

3.1 计算公式及实施方案

基于不同养护方法对各龄期混凝土的剪力墙应力波波速开展测试，遵循下列公式完成测算：

上述公式中：y代表应力波波速推算出混凝土强度；x表示混凝土内部的应力波波速。

此次开展检测工选取6组混凝土剪力墙，在满足测试龄期要求后通过冲击回波法开展检测，获得混凝土内部的应力波传播速度，求出其抗压强度。在此基础上，在混凝土中取芯，进入实验室开展抗压强度测试，对比两项数值情况。对上述测试区实施划分，每一个剪力墙均设计8个测试区，共有16个；取每一个测区波速平均值，剔除存在异常的波速求得平均值。

表2 常温下28d养护龄期混凝土剪力墙抗压强度

3.2 测试结果分析

通过对冬季施工的混凝土开展测试可知，满足7d养护龄期利用波速法求得强度值与取芯强度存在偏差，数值为15%。由于混凝土结构强度的提升，波速法推算得到的抗压强度与取芯强度数值之间的差异越来越小。根据14养护龄期波速推算与取芯强度可知，两者之间的强度偏移率＜10%。各组实验结果显示，波速法推算出来的强度值平均偏移率是6.3%，与7d养护龄期相比数值表现。由此可知，混凝土强度越大，波速值测算得到的混凝土强度准确度随之提高。

在混凝土达到28d养护龄期后，对比波速推算与取芯强度数据发现，通过波速法推算结果能够基本反映混凝土抗压的实际水平。这一龄期，波速法推算结果与取芯结果比较，平均偏移率是1.6%。随着混凝土养护时间不断延长，波速法推算与取芯强度数值之间的偏移率逐渐趋于稳定。在常温施工状态下，混凝土处于28d养护龄期，两者之间的误差＜5%，提示无损检测技术能够获得准确地检测结果。

与以上检测方案相同，其结果见表1-表3。常温状态下，混凝土早期的强度增长迅速，根据检测结果可知，取芯强度在7d后抗压强度慢慢接近设计数值。

表1 常温条件下7d龄期混凝土剪力墙抗压情况

表3 常温施工下14d龄期混凝土剪力墙抗压情况

4 无损检测技术应用建设

不得不说，无损检测技术用于建设工程中也有一些不足之处，例如：其实际使用中极易产生误差，这种误差可能是人为或设备引起的；加之，对于部分检测位置，无损检测技术有一定的局限性，检测识别效果不理想。加之，多数无损检测技术性能比较单一，难以全面对建设工程整体施工质量开展检测。为有效解决上述问题，提升无损检测技术的应用效果，促使其充分发挥自身的优势，规避不足之处。实际使用中，可采取下列对策：使用多种无损检测方法相结合的方案开展检测，有利于更加全面、准确地显示建设工程整体质量；可依托扩展检测内容方法改善单一检测内容的问题。

5 结论

总之，建设工程质量检测中使用无损检测技术，有利于解决传统检测方法误差大、局限性多等问题，能够获得准确地检测结果，便于施工人员掌握建设工程缺陷情况，为下一步施工提供重要的参考。必须注意，针对建设工程开展质量检测时，要注意依据实际情况挑选所需的无损检测技术，有利于获得更加客观、准确地检测结果。