摘要：為解決混凝土結(jié)構(gòu)裂縫檢測中精度和效率問題，以無損檢測技術(shù)為例，對混凝土裂縫中深度、寬度參數(shù)進(jìn)行檢測?；跓o損檢測技術(shù)的新型數(shù)據(jù)處理算法，可精準(zhǔn)化地檢測和定量裂縫的寬度及深度，進(jìn)而最大限度提高檢測精度和檢測工作效率。為混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)提供最佳解決方案，旨在為混凝土檢測工程技術(shù)人員和現(xiàn)場施工管理人員提供理論參考和實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；混凝土；檢測；應(yīng)用

一、前言

隨著建筑工程施工質(zhì)量要求的不斷提高，混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性是建筑工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素之一。然而，混凝土結(jié)構(gòu)在施工和后期應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題，為減少裂縫出現(xiàn)對其結(jié)構(gòu)性能和安全性構(gòu)成的潛在威脅，及時發(fā)現(xiàn)和解決混凝土裂縫相關(guān)問題，無損檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)檢測與評估中。

二、混凝土檢測及常見無損檢測方法

（一）混凝土裂縫深度檢測方法類型

首先，破損法基于對混凝土結(jié)構(gòu)表面的開裂或鉆孔等方法，可直接觀察和測定裂縫寬度、深度。破損方法優(yōu)勢為直觀、測量精確化，可直接獲取裂縫深度參數(shù)數(shù)據(jù)。常見的破損法包括開槽法、鉆孔法等。其次，非破損法基于無損檢測技術(shù)，可間接測量混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫寬度及深度，而減少和避免對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。常見的非破損檢測方法主要包含超聲波檢測、雷達(dá)檢測、磁力法等。

（二）常見無損檢測方法

1.雷達(dá)波法

雷達(dá)波法作為非侵入式的無損檢測技術(shù)，基于雷達(dá)波的發(fā)送，可經(jīng)過混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部反射，進(jìn)而獲取混凝土內(nèi)部受損位置及其參數(shù)數(shù)據(jù)。雷達(dá)波法可探測到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫、空洞、鋼筋構(gòu)件的損壞位置及分布情況[1]。雷達(dá)波法在工程測量中應(yīng)用優(yōu)勢為檢測速率快、覆蓋面積廣，可對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部深度較大位置進(jìn)行檢測，同時不會對混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞。在實踐檢測中，雷達(dá)波法缺點是需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員對檢測結(jié)果進(jìn)行分析，并且在混凝土結(jié)構(gòu)較厚或含有金屬等雜質(zhì)時，其檢測精度可能會降低。

2.紅外檢測

紅外檢測借助于紅外線，測量混凝土表面溫度分布情況，進(jìn)而可間接推測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部受損情況。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部存有裂縫或空洞時，其導(dǎo)熱性會與周邊混凝土結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度具有差異。借助于紅外相機(jī)等設(shè)備，可精確分析和觀察到混凝土表面結(jié)構(gòu)溫度差異性，推斷出混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部缺陷位置和受損程度。紅外檢測技術(shù)的優(yōu)勢是非接觸、無損傷、快速、高效，適用于對大面積混凝土結(jié)構(gòu)的快速檢測、評估。然而，紅外檢測技術(shù)應(yīng)用受環(huán)境溫度和濕度等因素影響較大，對操作環(huán)境要求較高，且需要專業(yè)化設(shè)備和技術(shù)人員進(jìn)行測量操作[2]。

3.回彈法

回彈法基于常用的混凝土強度檢測方法，通過在混凝土表面用特定的彈簧擊打，并觀察其反彈高度來評估混凝土的硬度和強度。這種方法適用于對混凝土表面進(jìn)行檢測，能夠快速獲取混凝土結(jié)構(gòu)的整體硬度信息?；貜椃ㄔ诠こ虦y量實踐中，主要優(yōu)勢為操作簡單、成本較低、適用于各種混凝土表面，但缺點也較為明顯，例如只能對混凝土表面進(jìn)行評估，難以直接獲取深層結(jié)構(gòu)的信息，且易受操作技術(shù)和操作流程的影響，甚至影響儀器測量精度[3]。

4.超聲波檢測

超聲波檢測基于常用的無損檢測方法，可向混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)送超聲波脈沖，并接收其在混凝土中傳播和反射的情況，最大化地評估混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷情況。超聲波檢測技術(shù)基于不同材料中傳播的速度和反射特性不同，可依據(jù)所能夠接收到的信號來推斷混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部受損位置和布局。

三、工程案例分析

（一）工程簡介

某工程位于城市中心地帶，地下車庫為主要停車場。地下車庫分項、分部工程施工中，由于梁底鋼筋布置過密，導(dǎo)致混凝土漏澆嚴(yán)重，造成了混凝土結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性和安全隱患。在上部堆土等荷載作用下，混凝土結(jié)構(gòu)存在一定的壓碎和塌落的現(xiàn)象，對整體工程建設(shè)質(zhì)量、施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。為超聲波技術(shù)能夠精準(zhǔn)地探測混凝土結(jié)構(gòu)中的空洞和不密實區(qū)域，提供較為快速、準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測技術(shù)手段。經(jīng)過超聲波檢測技術(shù)，可挖掘出地下車庫混凝土結(jié)構(gòu)中的空洞和不密實區(qū)域。依據(jù)本項目的檢測結(jié)果，約10%的區(qū)域出現(xiàn)了空洞和不密實問題，其中最嚴(yán)重的區(qū)域空洞深度可達(dá)20mm，不密實區(qū)域的比例達(dá)到15%。這些問題嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全性。為解決以上問題，工程測量技術(shù)人員選取對應(yīng)加固和修復(fù)措施，可確保工程建設(shè)的施工質(zhì)量和安全性。

（二）模型試件制作

根據(jù)項目檢測實際要求，制作了4組不同類型的混凝土試件，包括素混凝土和鋼筋混凝土，每組試件都在裂縫處插入了5mm厚度的潤滑油鐵片，插入深度分別為150mm、200mm、300mm和500mm。試件的編號、類型、裂縫寬度和深度見表1。

根據(jù)試件類型的不同，可以看出裂縫的寬度和深度也各不相同。對于素混凝土試件（SJ-01至SJ-02），裂縫寬度分別為2mm和4mm，深度為200mm；而鋼筋混凝土試件（SJ-03至SJ-10）的裂縫寬度分別為5mm和6mm，深度分別為150mm、200mm、300mm和500mm。通過以上試件，可以對不同類型的混凝土在不同裂縫條件下的性能進(jìn)行研究和比較。這些數(shù)據(jù)將有助于評估混凝土結(jié)構(gòu)在裂縫情況下的承載能力和穩(wěn)定性，從而指導(dǎo)工程設(shè)計和施工中的相關(guān)決策[4]。

（三）試驗結(jié)果分析

1.不同檢測方法混凝土裂縫深度值對比

在裂縫寬度為5mm時，相位反轉(zhuǎn)法的實測結(jié)果顯示，裂縫深度為150mm時，實測深度略大于裂縫深度，誤差為6.7%；裂縫深度為500mm時，實測深度稍小于裂縫深度，誤差為4.0%。在裂縫深度為200mm時，相位反轉(zhuǎn)法的實測結(jié)果顯示，裂縫寬度為2mm和4mm時，實測深度相近，誤差均為2.5%；裂縫深度為5mm和6mm時，實測深度與裂縫深度相符。

在裂縫寬度為5mm時，傳播時間差法的實測結(jié)果顯示，裂縫深度為150mm和300mm時，實測深度較為接近，誤差分別為3.3%和3.0%；裂縫深度為200mm和500mm時，實測深度較裂縫深度略小，誤差分別為5.0%和2.0%。在裂縫深度為200mm時，裂縫寬度為4mm和6mm時的實測深度較裂縫深度小，誤差分別為5.0%和5.0%；裂縫寬度為2mm和5mm時，實測深度與裂縫深度相符。

在裂縫寬度為5mm時，面波法的實測結(jié)果顯示，裂縫深度為150mm和200mm時，實測深度略大于裂縫深度，誤差分別為6.7%和5.0%；裂縫深度為300mm和500mm時實測深度與裂縫深度相符。在裂縫深度為200mm時，裂縫寬度為2mm和4mm時的實測深度與裂縫深度相符，誤差均為0；裂縫寬度為5mm和6mm時，實測深度略大于裂縫深度，誤差分別為2.5%和5.0%。

2.試驗結(jié)果分析

首先，從不同檢測方法的實測深度數(shù)據(jù)來看，相位反轉(zhuǎn)法、傳播時間差法和面波法在裂縫寬度大于2mm時的檢測結(jié)果基本相近，表明這三種方法均適用于檢測寬度較大的裂縫。實測數(shù)據(jù)的誤差也較小，說明這些方法具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。其次，比較不同裂縫深度下的實測值和充水前后的數(shù)據(jù)變化，可以觀察到在充水后，裂縫的實測深度普遍減小，說明裂縫充水后會導(dǎo)致深度的變化。不同檢測方法在裂縫充水前后的數(shù)據(jù)誤差也有所增加，但在可接受的范圍內(nèi)，表明這些方法對于裂縫充水后的深度變化能夠進(jìn)行有效檢測。

四、無損檢測技術(shù)在混凝土檢測中的優(yōu)化措施

（一）完善數(shù)據(jù)分析與處理技術(shù)

無損檢測技術(shù)獲取的原始數(shù)據(jù)需要經(jīng)過合理的分析和處理才能得到有意義的結(jié)論。因此，完善數(shù)據(jù)分析與處理技術(shù)是優(yōu)化混凝土檢測的關(guān)鍵一環(huán)。不同檢測方法誤差與裂縫寬度的關(guān)系如圖1所示。采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法和軟件工具，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地分析和處理，提取關(guān)鍵的參數(shù)和特征信息[5]。

（二）優(yōu)化無損檢測技術(shù)選擇

在混凝土檢測中，選擇適用的無損檢測技術(shù)是至關(guān)重要的一步。針對不同的混凝土結(jié)構(gòu)以及待測參數(shù)，可以采用多種無損檢測技術(shù)，如超聲波檢測、雷達(dá)波法、紅外檢測等。優(yōu)化選擇合適的技術(shù)需要考慮混凝土的密實程度、裂縫情況、結(jié)構(gòu)尺寸和深度等因素。通過綜合考慮這些因素，選擇適用的無損檢測技術(shù)，能夠提高檢測的準(zhǔn)確性和效率，為后續(xù)的工程質(zhì)量評估和維護(hù)提供可靠數(shù)據(jù)支持。

（三）強化檢測儀器和設(shè)備的維護(hù)與校準(zhǔn)

為了保證無損檢測技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，需要對檢測儀器和設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)。檢測儀器的準(zhǔn)確性直接影響到檢測結(jié)果的可信度，因此必須保證其性能穩(wěn)定并處于良好的工作狀態(tài)。定期進(jìn)行儀器的維護(hù)保養(yǎng)、清潔和校準(zhǔn)調(diào)試，能夠有效地消除儀器本身可能存在的故障和誤差，提高檢測的精度和可靠性。

五、結(jié)語

基于無損檢測技術(shù)在混凝土檢測中的應(yīng)用可得出結(jié)論：無損檢測技術(shù)為混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量評估提供了高質(zhì)量的應(yīng)用技術(shù)手段。不僅可準(zhǔn)確地檢測到混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫、空洞等缺陷，還可實現(xiàn)對混凝土的材料性能、結(jié)構(gòu)狀態(tài)的全面評估。無損檢測技術(shù)的實施可避免破壞混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獲取現(xiàn)有的受損數(shù)據(jù)，為工程施工技術(shù)人員提供更準(zhǔn)確、更全面的數(shù)據(jù)信息，有助于全面發(fā)現(xiàn)和解決混凝土結(jié)構(gòu)存在的問題，提高工程建設(shè)質(zhì)量和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]梁建華.無損檢測技術(shù)在混凝土檢測中的應(yīng)用分析[J].四川水泥，2023（09）：158-160+169.

[2]徐博文.無損檢測技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢測中的運用[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2023（10）：184-186.

[3]趙海峰.無損檢測技術(shù)在混凝土鋼筋檢測中的應(yīng)用[J].江西建材，2023（04）：68-69+72.

[4]史若昕，樊俊江，於林鋒.一種基于探地雷達(dá)等無損檢測技術(shù)的污水處理設(shè)施混凝土頂板技術(shù)狀況分級方法[J].水利與建筑工程學(xué)報，2023，21（01）：201-206.

[5]李昱函，朱曉軍，任宏偉，等.基于ERT技術(shù)的混凝土滲透無損檢測[J].無損檢測，2023，45（01）：35-38+42.

作者單位：鐵正檢測科技有限公司

■ 責(zé)任編輯：張津平、尚丹