混凝土無損檢測技術(shù)講義

1、混凝土無損檢測技術(shù)講義第一章gaishu 概 述第一節(jié) 混凝土無損檢測常用方法的分類和特點(diǎn) 混凝土無損檢測技術(shù)是指在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件條件下，在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件原位上對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度和缺陷進(jìn)行直接定量檢測的技術(shù)。本書中無損檢測技術(shù)還包括鉆芯、拔出、射釘?shù)染植科茡p的檢測方法。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb 50010-2002)規(guī)定的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)、邊長為150mm的立方體試件在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。這種定義是國際上普遍采用的，其目的在于相互可資比較?；炷翉?qiáng)度度量如此嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)條件，旨在盡可能排除影響混凝土強(qiáng)度其

2、它外界變異影響，在所謂標(biāo)準(zhǔn)的制作養(yǎng)護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、28d齡期、具有95保證率的抗壓強(qiáng)度。這種嚴(yán)格理想的約束條件雖在現(xiàn)實(shí)工程上并不存在，但又是必須予以考慮的，因?yàn)檫@是衡量混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的基本要求。為解決以上5個(gè)條件同實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度之間可操作的轉(zhuǎn)換關(guān)系，新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(gb 50204-2002)規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件同條件的試塊抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足600度日，且不小于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值乘以1.1系數(shù)。這個(gè)混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度驗(yàn)收條件是制定無損檢測混凝土強(qiáng)度曲線與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)行規(guī)范掛鉤比較時(shí)應(yīng)加以考慮的重要條件，也可以說

3、是一個(gè)重要的出發(fā)點(diǎn)與依據(jù)。這項(xiàng)規(guī)定既有一定的試驗(yàn)依據(jù)，也有一定的經(jīng)驗(yàn)性。 依據(jù)無損檢測技術(shù)的檢測目的，通常可將無損檢測方法分為五大類： 一、檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值； 二、檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土內(nèi)部缺陷如混凝土裂縫、不密實(shí)區(qū)和孔洞、混凝土結(jié)合面質(zhì)量、混凝土損傷層等； 三、檢測幾何尺寸如鋼筋位置、鋼筋保護(hù)層厚度、板面、道面、墻面厚度等； 四、結(jié)構(gòu)工程混凝土強(qiáng)度質(zhì)量的勻質(zhì)性檢測和控制； 五、建筑熱工、隔聲、防水等物理特性的檢測。 應(yīng)當(dāng)指出，從當(dāng)前的無損檢測技術(shù)水平與實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，為達(dá)到同一檢測目的，可以選用多種具有不同檢測原理的檢測方法，例如結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的無損檢測，可以利用回彈法、超聲回彈綜

4、合法、超聲脈沖法、拔出法、鉆芯法、射釘法等。這樣為無損檢測工作者提供了多種可能并可依據(jù)條件與趨利避害原則加以選用。 現(xiàn)將按檢測目的、無損檢測原理、檢測方法綜合分類列表如表1-1所示： 顯然，更加宏觀角度分類，也可從對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞與否的角度出發(fā)，分為三大類： 1無損檢測技術(shù)； 2半破損檢測技術(shù)； 3破損檢測技術(shù)。本書所指的無損檢測技術(shù)包括了上述的無損檢測技術(shù)及半破損檢測技術(shù)兩類。表11各種檢測方法均可歸納進(jìn)上述三種宏觀分類檢測技術(shù)中，在此不再贅述。至于破損檢測，是指荷載破壞性檢測，因費(fèi)用昂貴、耗時(shí)較長，是在特別重要的結(jié)構(gòu)，在十分必要時(shí)才予以采用，本書未包括此類試驗(yàn)內(nèi)容。按檢測方法綜合分類 表1-

5、1按檢測目的分類 按檢測原理及方法名稱分類 測 試 量混凝土強(qiáng)度檢測 壓痕法 壓力及壓痕直徑或深度 射釘法 探針射人深度 嵌試件法 嵌注試件的抗壓強(qiáng)度 回彈法 回彈值 鉆芯法 芯樣抗壓強(qiáng)度 拔出法 拔出力 超聲脈沖法 超聲脈沖傳播速度 超聲回彈綜合法 聲速值和回彈值 聲速衰減綜合法 聲速值和衰減系數(shù) 射線法 射線吸收和散射強(qiáng)度 成熟度法 度、時(shí)積混凝土內(nèi)部缺陷檢測 超聲脈沖法 聲時(shí)、波高、波形、頻譜、反射回波 聲發(fā)射法： 聲發(fā)射信號(hào)、事件記數(shù)、幅值分布能譜等 脈沖回波法 應(yīng)力波的時(shí)域、頻域圖 射線法 穿透缺陷區(qū)后射線強(qiáng)度的變化 雷達(dá)波反射法 雷達(dá)反射波 紅外熱譜法 熱幅射混凝土幾何尺寸檢測(如

6、混凝土結(jié)構(gòu)厚度、鋼筋位置、鋼筋保護(hù)層厚度檢測) 沖擊波反射法 應(yīng)力波的時(shí)域 電測法 混凝土的電阻率及鋼筋的半電池電位 磁測法 磁場強(qiáng)度 雷達(dá)波反射祛 雷達(dá)反射波混凝土質(zhì)量勻質(zhì)性檢測與控制 回彈法 回彈值 敲擊法 固有頻率、對(duì)數(shù)衰減率 聲發(fā)射法 聲發(fā)射信號(hào)、幅值分布能譜等 超聲脈沖法 超聲脈沖傳播速度建筑熱工、隔聲等物理特性檢測 紅外熱譜法 熱幅射 電測法 混凝土的電阻率 磁測法 磁場強(qiáng)度 射線法 射線穿過被瀾體的強(qiáng)度變化 透氣法 氣流變化 中子散射法 中子散射強(qiáng)度 中子活化法 盧射線與丁射線的強(qiáng)度、半衰鵬現(xiàn)將表1-1所列重要的無損檢測方法的主要特點(diǎn)分別概述如下。一、回彈法利用回彈儀檢測普通混凝

7、土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗壓強(qiáng)度的方法簡稱回彈法?；貜梼x是一種直射錘擊式儀器?；貜椫荡笮》从沉伺c沖擊能量有關(guān)的回彈能量，而回彈能量反映了混凝土表層硬度與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系，反過來說，混凝土強(qiáng)度是以回彈值r為變量的函數(shù)。 回彈值使用的儀器為回彈儀，回彈儀的質(zhì)量及其穩(wěn)定性是保證回彈法檢測精度的重要技術(shù)關(guān)鍵。這個(gè)技術(shù)關(guān)鍵的核心是科學(xué)的規(guī)定并保證回彈儀工作時(shí)所應(yīng)具有的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。國內(nèi)回彈儀的構(gòu)造及零部件和裝配質(zhì)量必須符合國家計(jì)量檢定規(guī)程混凝土回彈儀(jjc817-93)的要求?；貜梼x按回彈沖擊能量大小分為重型、中型、輕型。普通混凝土抗壓強(qiáng)度c50時(shí)通常采用中型回彈儀；混凝土抗壓強(qiáng)度c60時(shí)，宜采用重型回彈儀

8、。輕型回彈儀主要用于非混凝土材料的回彈法。由于影響回彈法測強(qiáng)的因素較多，通過實(shí)踐與專門試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，回彈儀的質(zhì)量和是否符合標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)要求是保證穩(wěn)定的檢測結(jié)果的前提。在此前提下，混凝土抗壓強(qiáng)度與回彈法、混凝土表面碳化深度有關(guān)，即不可忽視混凝土表面碳化深度對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。 此外，對(duì)長齡期混凝土，即對(duì)舊建筑的混凝土還應(yīng)考慮齡期影響因素。 為規(guī)范回彈檢測混凝土抗壓強(qiáng)度，保證必要的檢測質(zhì)量，我國建設(shè)部頒布了回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程，第一版于1985年8月實(shí)施，編號(hào)為(jgj 2385)，第二版更名為回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(jgjt23-92)，第三版是于2001年修訂完成的，20

9、01年10月實(shí)施，規(guī)程編號(hào)為(jgjt23-2001)，原規(guī)程同時(shí)廢止。二、超聲法檢測混凝土強(qiáng)度 通過超聲法檢測實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，超聲在混凝土中傳播的聲速與混凝土強(qiáng)度值有密切的相關(guān)關(guān)系，于是超聲法檢測混凝土缺陷，擴(kuò)展到檢測混凝土強(qiáng)度，其原理就是聲速與混凝土的彈性性質(zhì)有密切的關(guān)系，而混凝土彈性性質(zhì)在相當(dāng)程度上可以反映強(qiáng)度大小。從上述分析，可以通過試驗(yàn)建立混凝土由超聲聲速與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，它是一種經(jīng)驗(yàn)公式，與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土成分、試驗(yàn)數(shù)量等因素有關(guān)，混凝土中超聲聲速與混凝土強(qiáng)度之間通常呈非線性關(guān)系，在一定強(qiáng)度范圍內(nèi)也可采用線性關(guān)系。 顯而易見，混凝土內(nèi)超聲聲速傳播速度受許多因素影響，如混凝土內(nèi)

10、鋼筋配置方向影響、不同骨料及粒徑影響、混凝土水灰比、齡期及養(yǎng)護(hù)條件影響以及混凝土強(qiáng)度等級(jí)影響，這些影響因素如不經(jīng)修正都會(huì)影響檢測誤差大小問題，建立超聲檢測混凝土強(qiáng)度曲線時(shí)應(yīng)加以綜合考慮影響因素的修正。 三、超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度 綜合法檢測混凝土強(qiáng)度是指應(yīng)用兩種或兩種以上單一無損檢測方法(力學(xué)的、物理的)，獲取多種參量，并建立強(qiáng)度與多項(xiàng)參量的綜合相關(guān)關(guān)系，以便從不同角度綜合評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度。 超聲回彈綜合法是綜合法中經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的一種成熟可行的方法。顧名思義，該法是同時(shí)利用超聲法和回彈法對(duì)混凝土同一測區(qū)進(jìn)行檢測的方法。它可以彌補(bǔ)單一方法固有的缺欠，做到互補(bǔ)。例如回彈法中的回彈值主要受表面硬度

11、影響，但當(dāng)混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，由于塑性變形增大，表面硬度反映不敏感，又如當(dāng)構(gòu)件尺寸較大時(shí)，內(nèi)外質(zhì)量有差異時(shí)，表面硬度和回彈值難以反映構(gòu)件實(shí)際強(qiáng)度。相反，超聲法的聲速值是取決于整個(gè)斷面的動(dòng)彈性，主要以其密實(shí)性來反映混凝土強(qiáng)度，這種方法可以較敏感的反映出混凝土的密實(shí)性、混凝土內(nèi)骨料組成以及骨料種類。此外，超聲法檢測強(qiáng)度較高的混凝土?xí)r，聲速隨強(qiáng)度變化而不敏感，由此粗略剖析可見，超聲回彈綜合法可以利用超聲聲速與回彈值兩個(gè)參數(shù)檢測混凝土強(qiáng)度，彌補(bǔ)了單一方法在較高強(qiáng)度區(qū)或在較低強(qiáng)度區(qū)各自的不足。通過試驗(yàn)建立超聲波脈沖速度回彈值強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系。 超聲回彈綜合法首先由羅馬尼亞建筑及建筑經(jīng)濟(jì)科學(xué)研究院提出，并編制了

12、有關(guān)技術(shù)規(guī)程同時(shí)在羅馬尼亞推廣應(yīng)用。中國從羅馬尼亞引進(jìn)這一方法，結(jié)合中國實(shí)際進(jìn)行了大量試驗(yàn)，并在混凝土工程檢測中廣泛應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上于，1988年由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織編制并發(fā)布了超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(cecs02:88)。 這種綜合法最大優(yōu)點(diǎn)就是提高了混凝土強(qiáng)度檢測精度和可靠性。許多學(xué)者認(rèn)為綜合法是混凝土強(qiáng)度無損檢測技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前除上述超聲回彈綜合法已在我國廣泛應(yīng)用外，已被采用的還有超聲鉆芯綜合法、回彈鉆芯綜合法、聲速衰減綜合法等。四、鉆芯法利用鉆芯機(jī)、鉆頭、切割機(jī)等配套機(jī)具，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取芯樣，通過芯樣抗壓強(qiáng)度直接推定結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度或缺陷，無需通過立方體

13、試塊或其他參數(shù)等環(huán)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是直觀、準(zhǔn)確、代表性強(qiáng)，缺點(diǎn)是對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件有局部破損，芯樣數(shù)量不可太多，而且價(jià)格也比較昂貴。鉆芯法在國外的應(yīng)用已有幾十年歷史，一般來說發(fā)達(dá)國家均制定有鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度的規(guī)程，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(1so)也發(fā)布了硬化混凝土芯樣的鉆取及抗壓試驗(yàn)(isodis 7034)國際標(biāo)準(zhǔn)草案。 我國從20世紀(jì)80年代開始，對(duì)鉆芯法鉆取芯樣檢測混凝土強(qiáng)度開展了廣泛研究，目前我國已廣泛應(yīng)用并已能配套生產(chǎn)供應(yīng)鉆芯機(jī)、人造金剛石薄壁鉆頭、切割機(jī)及其他配套機(jī)具，鉆機(jī)和鉆頭規(guī)格可達(dá)十幾種。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(cecs03:88)，從2000年開始又對(duì)該技

14、術(shù)規(guī)程進(jìn)行修訂，現(xiàn)已完成征求意見稿。 鉆芯法除用以檢測混凝土強(qiáng)度外，還可通過鉆取芯樣方法檢測結(jié)構(gòu)混凝土受凍、火災(zāi)損傷深度、裂縫深度以及混凝土接縫、分層、離析、孔洞等缺陷。 鉆芯法在原位上檢測混凝土強(qiáng)度與缺陷是其他無損檢測方法不可取代的一種有效方法。因此，國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其他無損檢測方法結(jié)合使用，一方面利用無損檢測方法檢測混凝土均勻性，以減少鉆芯數(shù)量，另一方面又利用鉆芯法來校正其他方法的檢測結(jié)果，以提高檢測的可靠性。五、拔出法檢測混凝土強(qiáng)度 拔出法是指將安裝在混凝土中的錨固件拔出，測出極限拔出力，利用事先建立的極限拔出力和混凝土強(qiáng)度間的相關(guān)關(guān)系，推定被測混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度的方法。這

15、種方法在國際上已有五十余年歷史，方法比較成熟。拔出法分為預(yù)埋(或先裝)拔出法和后裝拔出法兩種。顧名思義，預(yù)埋拔出法是指預(yù)先將錨固件埋入混凝土中的拔出法，它適用于成批的、連續(xù)生產(chǎn)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，按施工程序要求，按預(yù)定檢測目的預(yù)先預(yù)埋好錨固件。例如確定現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度；確定現(xiàn)澆冷卻后混凝土結(jié)構(gòu)的拆模強(qiáng)度；確定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張拉或放張時(shí)的混凝土強(qiáng)度；預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、安裝時(shí)的混凝土強(qiáng)度；冬季施工時(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)過程中的混凝土強(qiáng)度等。后裝拔出法指混凝土硬化后，在現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)上后裝錨固件，可按不同目的檢測現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度的方法。 盡管極限拔出力與混凝土拔出破壞機(jī)理還看法

16、不一致，但試驗(yàn)證明，在常用混凝土范圍(c60)，拔出力與混凝土強(qiáng)度有良好的相關(guān)關(guān)系，檢測結(jié)果與立方體試塊強(qiáng)度的離散性較小，檢測結(jié)果令人滿意。 拔出法在北歐、北美國家得到廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為是現(xiàn)場應(yīng)用方便、檢測費(fèi)用低廉，尤其適合用于現(xiàn)場控制。 國際上不少國家和國際組織發(fā)表了拔出法檢測規(guī)程類文件，例如美國著名的組織astm發(fā)表的硬化混凝土拔出強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(astmc90099)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iso)發(fā)表了硬化混凝土拔出強(qiáng)度的測定(isodis 8046)，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)后裝拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(cecs69:94)。從以上分析可見，拔出法雖是一種微破損檢測混凝土強(qiáng)

17、度方法，但具有進(jìn)一步推廣與發(fā)展的前景。六、超聲法檢測混凝土缺陷 超聲法檢測混凝土缺陷的基本概念是利用帶波形顯示功能的超聲波檢測儀和頻率為20-25knz的聲波換能器，測量與分析超聲脈沖波在混凝土中傳播速度(聲速)、首波幅度(波幅)、接受信號(hào)主頻率(主頻)等聲參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)變化，以判定混凝土中的缺陷情況。 混凝土結(jié)構(gòu)，因施工過程中管理不善或者因自然災(zāi)害影響，致使在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生不同種類的缺陷。按其對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能、耐久性能、安裝使用性能的影響程度，混凝土內(nèi)部缺陷可區(qū)分為有決定性影響的嚴(yán)重缺陷和無決定性影響的一般缺陷。鑒于混凝土材料是一種非勻質(zhì)的彈粘性各向異性材料，要求絕對(duì)一點(diǎn)

18、缺陷都沒有的情況是比較少見的，用戶所關(guān)心的是不能存在嚴(yán)重缺陷，如有嚴(yán)重缺陷應(yīng)及時(shí)處理。超聲法檢測混凝土缺陷的目的不是在于發(fā)現(xiàn)有無缺陷，而是在于檢測出有無嚴(yán)重缺陷，要求通過檢測判別出各種缺陷種類和判別出缺陷程度，這就要求對(duì)缺陷進(jìn)行量化分析。屬于嚴(yán)重缺陷的有混凝土內(nèi)有明顯不密實(shí)區(qū)或空洞，有大于005mm寬度的裂縫；表面或內(nèi)部有損傷層或明顯的峰窩麻面區(qū)等。以上缺陷是易發(fā)生的質(zhì)量通病，常常引起甲乙雙方爭執(zhí)的問題，故超聲法檢測混凝土缺陷受到了廣大檢測人員的關(guān)注。50年前，加拿大的萊斯利(1eslied)、切斯曼(cheesman)和英國的瓊斯(jons)、加特弗爾德(garfield)率先把超聲脈沖檢測

19、技術(shù)用于混凝土檢測，開創(chuàng)了混凝土超聲檢測這一新領(lǐng)域。由于技術(shù)進(jìn)步，超聲儀已由20世紀(jì)5060年代笨重的電子管單示波顯示型發(fā)展到目前半導(dǎo)體集成化、數(shù)字化、智能化的輕巧儀器，而且測量參數(shù)從單一的聲速發(fā)展到聲速、波幅和頻率等多參數(shù)，從定性檢測發(fā)展到半定量或定量檢測的水平。我國于1990年發(fā)布了超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程(cecs21：90)，1998-1999年對(duì)該規(guī)程進(jìn)行修訂和補(bǔ)充，2000年又發(fā)布了新修訂的超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程(cecs21：2000)。這是當(dāng)前超聲法檢測混凝土缺陷的技術(shù)依據(jù)。七、沖擊回波法 在結(jié)構(gòu)表面施以微小沖擊產(chǎn)生應(yīng)力波，利用應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)混凝土中傳播時(shí)遇到缺陷或底面

20、產(chǎn)生回波的情況，通過計(jì)算機(jī)接收后進(jìn)行頻譜分析并繪制頻譜圖。頻譜圖中的峰值即是應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)表面與底面間或結(jié)構(gòu)表面與內(nèi)部缺陷間來回反射所形成的。由此，根據(jù)其中最高的峰值處的頻率值可計(jì)算出被測結(jié)構(gòu)的厚度，根據(jù)其他峰值處頻率可推斷有無缺陷及其所處深度。 沖擊回波法是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一種無損檢測新技術(shù)，這種方法利用聲穿透(傳播)、反射，不需要兩個(gè)相對(duì)測試面的原理，而只需在單面進(jìn)行測試即可測得被測結(jié)構(gòu)如路面、護(hù)坡、襯砌等厚度，還可檢測出內(nèi)部缺陷(如空洞、疏松、裂縫等)的存在及其位置。 美國在20世紀(jì)80年代研究了利用沖擊回波法檢測混凝土板中缺陷、預(yù)應(yīng)力灌漿孔道中的密實(shí)性、裂縫深度、混凝土中鋼

21、筋直徑、埋設(shè)深度等，均取得了令人滿意的檢測結(jié)果。 我國南京水利科學(xué)研究院在20世紀(jì)80年代末研制成功ies沖擊反射系統(tǒng)，并在大型模擬試驗(yàn)板及工程實(shí)測實(shí)踐中取得了成功，使沖擊回波法在我國進(jìn)入實(shí)用階段。八、雷達(dá)法 雷達(dá)法是利用近代軍事技術(shù)的一種新檢測技術(shù)?！袄走_(dá)”是“無線偵察與定位”的縮寫。由于雷達(dá)技術(shù)始于軍事需要，受外因限制，雷達(dá)技術(shù)用于民用工程檢測，在國內(nèi)起步很晚，一直到20世紀(jì)90年代才開始。起先是上海用探地雷達(dá)，探測地下管線、舊老建筑基礎(chǔ)的地下樁基、古河道、暗浜等。 雷達(dá)法是以微波作為傳遞信息的媒介，依據(jù)微波傳播特性，對(duì)被測材料、結(jié)構(gòu)、物體的物理特性、缺陷做出無破損檢測診斷的技術(shù)。 雷達(dá)法

22、的微波頻率為300mhz300ghz，屬電磁波，處于遠(yuǎn)紅外線至無線電短波之間。 雷達(dá)法引入無損檢測領(lǐng)域內(nèi)大大增強(qiáng)了無損檢測能力和技術(shù)含量。 利用雷達(dá)波對(duì)被測物體電磁特性敏感特點(diǎn)，可用雷達(dá)波檢測技術(shù)檢測并確定城市市政工程地下管線位置、地下各類障礙物分布、路面、跑道、路基、橋梁、隧道、大壩混凝土裂縫、孔洞、缺陷等質(zhì)量問題；配合城市頂管、結(jié)構(gòu)等施工工程不可或缺的有效手段。可以想象，雷達(dá)波測檢技術(shù)會(huì)在今后城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域大有用武之地。我國已在路面、跑道厚度檢測，市政工程建設(shè)中開始應(yīng)用取得良好效果。九、紅外成像無損檢測技術(shù) 紅外成像無損檢測技術(shù)是建設(shè)工程無損檢測領(lǐng)域又一新的檢測技術(shù)。將紅外成像無損檢

23、測技術(shù)移植進(jìn)建設(shè)工程領(lǐng)域是建設(shè)工程無損檢測技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)生動(dòng)體現(xiàn)，也是必然的發(fā)展結(jié)果。 紅外線是介于可見紅光和微波之間的電磁波。紅外成像無損檢測技術(shù)是利用被測物體連續(xù)幅射紅外線的原理，概括被測物體表面溫度場分布狀況形成的熱像圖，顯示被測物體的材料、組成結(jié)構(gòu)、材料之間結(jié)合面存在的不連續(xù)缺陷，這就是紅外成像無損檢測技術(shù)原理。 紅外成像無損檢測技術(shù)是非接觸的檢測技術(shù)，可以對(duì)被測物體上下、左右進(jìn)行非接觸的連續(xù)掃描、成像，這種檢測技術(shù)不僅能在白天進(jìn)行，而且在黑夜也可正常進(jìn)行，故這種檢測技術(shù)非常實(shí)用、簡便。 紅外成像無損檢測技術(shù)，檢測溫度范圍為-502000 oc，分辨率可達(dá)0.10.02oc，精度非常高

24、。 紅外成像無損檢測技術(shù)在民用建設(shè)工程中，可用于電力設(shè)備、高壓電網(wǎng)安全運(yùn)營檢查、石化管道泄漏、冶煉設(shè)備損傷檢查、山體滑坡檢查、氣象預(yù)報(bào)。在房屋工程中對(duì)房屋熱能損耗檢測，對(duì)墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能，氣密性、水密性檢查更是其他方法無法替代的優(yōu)點(diǎn)；利用紅外成像無損檢測技術(shù)是貫徹實(shí)施國家建設(shè)部要求實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50要求的有力和有效的檢測手段。十、磁測法根據(jù)鋼筋及預(yù)埋鐵件會(huì)影響磁場現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的一種方法，目前常用于檢測鋼筋的位置和保護(hù)層的厚度。第二節(jié) 混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展一、國外混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展概況 混凝土作為一種最重要、用量最大的工程材料，自19世紀(jì)初問世以來，已有近200年的歷史。在這一漫長

25、的發(fā)展過程中，如何賦予它一些明確的性能指標(biāo)，以及如何獲得和控制這些性能，一直是人們在應(yīng)用中不斷探索的問題之一。如何測定這些性能，則是上述探索的基礎(chǔ)。首先被采用的混凝土性能試驗(yàn)方法是“試件試驗(yàn)”。早在1911年英國皇家建筑學(xué)院(riba)的研究報(bào)告中，就已把立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)列為推薦方法，此后迅速被各國采用，并一直延用至今。這類方法以試件破壞時(shí)的實(shí)測值代表混凝土的性能指標(biāo)?！霸嚰囼?yàn)”方法已延用近一百年，已成為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范的基本依據(jù)。但由于試件中的混凝土與結(jié)構(gòu)物中的混凝土質(zhì)量、受力狀態(tài)，混凝土成型和養(yǎng)護(hù)條件都不可能完全一致，所以試件實(shí)測值只能被認(rèn)為是混凝土在特定條件下的性能反映

26、，而不能完全確切地代表結(jié)構(gòu)物原位混凝土的質(zhì)量狀況。尤其是對(duì)已建成的老建筑及受災(zāi)害因素影響的建筑物需要對(duì)其安全性作出評(píng)估時(shí)，“試件試驗(yàn)”就更無法滿足要求。因此，人們一直希望找到一種能在建筑物原位直接測量混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)的方法。 早在20世紀(jì)30年代初，人們就已開始探索和研究混凝土無損檢測方法，致使該方法取得了迅速的發(fā)展。1930年首先出現(xiàn)了表面壓痕法。1935年格里姆(ggrimet)、艾德(jmide)把共振法用于測量混凝土的彈性模量。1948年施米特(eschmid)研制成功回彈儀。1949年加拿大的萊斯利(leslie)和奇斯曼(cheesman)、英國的瓊斯(rjones)等運(yùn)用超聲脈

27、沖進(jìn)行混凝土檢測獲得成功。接著，瓊斯又使用放射性同位素進(jìn)行混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度檢測，這些研究為混凝土無損檢測技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。隨后，許多國家也相繼開展了這方面的研究。如前蘇聯(lián)、羅馬尼亞、日本等國家在50年代都曾取得許多成果。60年代，羅馬尼亞的弗格瓦洛(1facaoam)提出用聲速、回彈法綜合估算混凝土強(qiáng)度的方法，為混凝土無損檢測技術(shù)開劈了多因素綜合分析的新途徑。60年代聲發(fā)射技術(shù)被引入混凝土檢測體系，呂施(hruseh)、格林(atgreen)等人先后研究了混凝土的聲發(fā)射特性，為聲發(fā)射技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。80年代中期，美國的marysansalone和nicholasjcarin

28、o實(shí)現(xiàn)了在水泥混凝土等集結(jié)型非金屬、復(fù)合材料中采用機(jī)械波反射法進(jìn)行無損檢測的目標(biāo)。此外，無損檢測的另一個(gè)分支鉆芯法、拔出法、射釘法等半破損法也得到了發(fā)展，從而形成了一個(gè)較為完整的混凝土無損檢測方法體系。 隨著混凝土無損檢測方法日臻成熟，許多國家開始了這類檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)化工作，其中以astm所頒布的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最多，這些標(biāo)準(zhǔn)有硬化混凝土射人阻力試驗(yàn)方法(c 80382)、結(jié)構(gòu)混凝土抽樣與檢測方法(c 82383)、混凝土超聲脈沖速度試驗(yàn)方法(c 579-83)、硬化混凝土回彈試驗(yàn)方法(c 80585)、就地灌注圓柱試樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(c 873850、硬化混凝土拔出強(qiáng)度試驗(yàn)方法(c900-87)、

29、成熟度估算混凝土強(qiáng)度的方法(c 1074-87)等。此外還有硬化混凝土超聲脈沖速度的測定(dinbo 8047)俄羅斯的混凝土超聲測強(qiáng)度(gostl7624)，英國的測試混凝土中超聲速度(bsl881：part 203)，捷克和斯洛伐克的用超聲脈沖檢測混凝土的方法(stn 731371)等。與此同時(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iso)及材料與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究國際聯(lián)合組織(rilem)也先后提出了若干項(xiàng)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。這些工作對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的工程應(yīng)用起了良好的促進(jìn)作用。 近年來，國外在這方面的研究工作方興未艾，尤其值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)也突破了原有的范疇，涌現(xiàn)出一批新的測試方法

30、，包括微波吸收、雷達(dá)掃描、紅外熱譜、脈沖回波等新技術(shù)。而且，測試內(nèi)容由強(qiáng)度推定、內(nèi)部缺陷探測等擴(kuò)展到更廣泛的范疇，其功能由事后質(zhì)量檢測，發(fā)展到了事前的質(zhì)量反饋控制。 。 混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展雖然時(shí)快時(shí)慢，但由于工程建設(shè)的實(shí)際需要，它始終具有較強(qiáng)的生命力?？梢灶A(yù)料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，無損檢測技術(shù)的發(fā)展前景是廣闊的。二、我國混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展歷程 我國在這一領(lǐng)域的研究工作始于20世紀(jì)50年代中期，開始引進(jìn)瑞士、英國、波蘭等國的回彈儀和超聲儀，并結(jié)合工程應(yīng)用開展了許多研究工作。60年代初即開始批量生產(chǎn)回彈儀，并研制成功了多種型號(hào)的超聲檢測儀；在檢測方法方面也取得了

31、許多進(jìn)展。70年代以后，我國曾多次組織力量合作攻關(guān)，80年代著手制訂了一系列技術(shù)規(guī)程，并引進(jìn)了許多新的檢測技術(shù)，大大推進(jìn)了結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，儀器的研制工作也取得了新的成就，并逐步形成了自己的生產(chǎn)體系。90年代以來，無損檢測技術(shù)繼續(xù)向更深的層次發(fā)展，許多新技術(shù)得到應(yīng)用，檢測人員隊(duì)伍不斷壯大，素質(zhì)迅速提高?？v觀整個(gè)發(fā)展歷程，我國無損檢測技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的，我們可以從下面幾個(gè)方面敘述這一發(fā)展的過程： (一) 在測試技術(shù)方面的發(fā)展 早在20世紀(jì)50年代中期，隨著我國基本建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，混凝土無損檢測技術(shù)就已引起工程界的重視。當(dāng)時(shí)，我國與建設(shè)工程有關(guān)的主要研究院

32、所及高等院校都開展了這方面的研究工作，并將研究內(nèi)容列入了我國第一個(gè)科技發(fā)展十二年規(guī)劃。 在早期的研究中值得一提的是同濟(jì)大學(xué)在該領(lǐng)域中作出了開拓性的貢獻(xiàn)。當(dāng)時(shí)的同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究室與材性研究室在我國著名聲學(xué)專家魏墨盒教授的帶領(lǐng)下，首先開展了混凝土超聲檢測方法的研究，試驗(yàn)研究了混凝土強(qiáng)度及配合比參數(shù)與超聲脈沖速度、衰減系數(shù)等聲學(xué)參數(shù)之間的相互關(guān)系，并于1964年研制出我國第一臺(tái)非金屬超聲儀。 60年代初，我國已能生產(chǎn)回彈儀，并對(duì)回彈法的研究日趨成熟。在超聲法研究方面，主要是運(yùn)用超聲脈沖法進(jìn)行裂縫探測及運(yùn)用專用曲線法進(jìn)行強(qiáng)度檢測，并大量引進(jìn)前蘇聯(lián)及東歐國家的研究成果和檢測經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，在國內(nèi)也有許多

33、新的探索，在測強(qiáng)方面，一些研究者試圖消除混凝土中砂石含量對(duì)“聲速強(qiáng)度”關(guān)系的影響，以便建立一條適應(yīng)范圍較廣的基準(zhǔn)曲線，在這方面獲得一定成果的有建材研究院提出的“水泥凈漿聲速核算法”，陜西省建筑科學(xué)研究院提出的“砂漿聲速核算法”，以及湖南大學(xué)提出的“聲速衰減綜合測強(qiáng)法”等。但這些方法都因測試方法或核算方法的煩瑣而未能得到廣泛應(yīng)用。但它所提出的問題和思路，至今仍對(duì)測強(qiáng)研究有所啟示。在測缺方面，南京水利科學(xué)研究院提出了用概率法判斷缺陷的方法，使原來的經(jīng)驗(yàn)判斷上升為數(shù)值判據(jù)判斷。 70年代后期，我國混凝土無損檢測技術(shù)的研究進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展期。1978年，以中國建筑科學(xué)研究院、陜西省建筑科學(xué)研究院為首

34、組成了以建工系統(tǒng)為主的全國性協(xié)作組，其后又吸收其他系統(tǒng)單位參加。協(xié)作組的成立加強(qiáng)了各單位間的交流，也就一些共同關(guān)心的問題進(jìn)行了合作研究，例如超聲測試中儀器零讀數(shù)( t )問題。協(xié)作組對(duì)儀器零讀數(shù)產(chǎn)生的機(jī)理、不同介質(zhì)儀器零讀數(shù)的差異及如何進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)定曾進(jìn)行過聯(lián)合試驗(yàn)和研究。 20世紀(jì)80年代，研究工作得到快速發(fā)展，具體如下： 中國建筑科學(xué)研究院進(jìn)行了綜合法測強(qiáng)的研究，首次提出了北京地區(qū)的超聲法測強(qiáng)曲線。 南京水利科學(xué)研究院進(jìn)行了超聲法測強(qiáng)、超聲法測量缺陷、裂縫深度的研究。 同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行了超聲測缺、超聲法測強(qiáng)、超聲法測厚及超聲波檢測儀的研究。 湖南大學(xué)進(jìn)行了超聲檢測影響因素及混凝土中聲波衰減及頻譜

35、分析的研究。 陜西省建筑科學(xué)研究院進(jìn)行了測缺、超聲法測量火災(zāi)后損傷層厚度的研究。 這些研究取得了一系列首創(chuàng)性的成果，包括： 測強(qiáng)方面 超聲測強(qiáng)的主要影響因素：石子的品種、粒徑、用量；鋼筋的影響及修正；混凝土濕度、養(yǎng)護(hù)方法的影響及修正；測試距離的影響及修正；測試頻率的影響及修正等。 測裂縫方面 平測法測裂縫的方法及修正距離的研究；鋼筋的影響及修正；鉆孔法測裂縫的研究和應(yīng)用 斜測法測裂縫的研究及應(yīng)用等。 測缺陷方面 概率判斷法的進(jìn)一步改進(jìn)和完善；斜測交匯法的研究應(yīng)用；缺陷尺寸估計(jì)；多參數(shù)綜合判斷的應(yīng)用；波形方面的研究；頻率測量方面的研究和應(yīng)用；衰減系數(shù)、頻譜分析應(yīng)用和測定方法的研究；火災(zāi)后損傷層厚

36、度的測定方法等。 在這時(shí)期，許多地區(qū)通過試驗(yàn)研究，制定了本地區(qū)的強(qiáng)度換算曲線，推動(dòng)了超聲回彈綜合法的提高和應(yīng)用。 隨著超聲檢測技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，研究深度不斷加深，從20世紀(jì)5060年代主要在地上結(jié)構(gòu)檢測發(fā)展到地上和地(水)下，包括一些隱蔽工程，如灌注樁、地下防滲墻、水下結(jié)構(gòu)的檢測、壩基及灌漿效果的檢測等；從一般兩面臨空的梁、柱、墩結(jié)構(gòu)檢測發(fā)展到單面臨空的大體積檢測；探測距離從12m發(fā)展到10-20m；從以聲速一個(gè)參數(shù)為主發(fā)展到聲速、振幅、頻率、波形多參數(shù)的綜合運(yùn)用。特別在超聲探測缺陷、裂縫方面，形成了從測試方法、數(shù)據(jù)處理到分析判斷的一整套技術(shù)，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了良好效果，許多

37、重大工程都采用了超聲檢測。 在應(yīng)用的發(fā)展方面，80年代中期有一個(gè)重大發(fā)展，這就是超聲檢測混凝土灌注樁。1984年，湖南大學(xué)和河南省交通廳等單位首次運(yùn)用超聲法在灌注樁預(yù)埋鋼管中進(jìn)行檢測，在鄭州黃河大橋的灌注樁檢測中取得成功并提出另一種判斷樁內(nèi)缺陷的方法，聲參數(shù)一深度曲線相鄰兩點(diǎn)之間的斜率與差值之積，簡稱psd判據(jù)。其后，還出現(xiàn)了其他一些判斷分析方法。隨后，許多單位都相繼開展超聲波檢測混凝土灌注樁的研究和應(yīng)用。由于聲波法測樁具有不受樁長樁徑的影響，探測結(jié)果精確可靠，很快在國內(nèi)普遍推廣應(yīng)用，特別是大型橋梁的樁基檢測中已普遍采用聲波法，取得了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，成為超聲法檢測混凝土的一個(gè)新熱點(diǎn)。 8

38、0年代，除了超聲、回彈等無損檢測方法日趨成熟外，中國建筑科學(xué)研究院又進(jìn)行了鉆芯法研究，哈爾賓建筑大學(xué)進(jìn)行了后裝拔出法的研究，使無損檢測的內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)大。 作為上述研究成果的必然結(jié)果，我國在80年代開始制訂了一系列有關(guān)混凝土無損檢測的技術(shù)規(guī)程并進(jìn)行了多次修訂，其中包括回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(jgjt 232001)，超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(cecs02：88)，超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程(cecs21：2000)，后裝拔擊法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(cecs69：94)，基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測規(guī)程(jgjt93-95)，水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程(jtj 270-98)及水工混凝

39、土試驗(yàn)規(guī)程(sdl0582)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。隨后，一些省市也編制了相應(yīng)的地方規(guī)程。各項(xiàng)規(guī)程的不斷完善，大大促進(jìn)了無損檢測技術(shù)的工程應(yīng)用和普及。 進(jìn)入90年代以來，我國建設(shè)工程質(zhì)量管理引起廣泛關(guān)注并提出一系列重大舉措，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了無損檢測技術(shù)在建設(shè)工程質(zhì)量管理中的作用和責(zé)任，也進(jìn)一步推動(dòng)了檢測方法方面的蓬勃發(fā)展，已有方法更趨成熟和普及，同時(shí)新的方法不斷涌現(xiàn)。其中，雷達(dá)技術(shù)，紅外成像技術(shù)，沖擊回波技術(shù)等都進(jìn)入了實(shí)用階段，在聲學(xué)檢測技術(shù)方面的最大進(jìn)展，則體現(xiàn)在對(duì)檢測結(jié)果分析技術(shù)方面的突飛猛進(jìn)，例如在測缺技術(shù)方面，其分析判斷方法由經(jīng)驗(yàn)性判斷上升為數(shù)值判據(jù)判斷，又由數(shù)值判據(jù)上升為成像判斷。測試

40、儀器也由模擬型儀器發(fā)展成為數(shù)字型儀器，為信號(hào)分析提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。 (二)檢測儀器方面的發(fā)展 混凝土聲測儀器與混凝土聲測技術(shù)是在相互制約而又相互促進(jìn)的過程中得到發(fā)展的，我國混凝土聲測儀器的發(fā)展大致經(jīng)歷了4個(gè)階段： 60年代是聲波檢測技術(shù)的開拓階段，聲測儀是電子管式的儀器，如uct-2型、cis-10型等，現(xiàn)已被淘汰。 70年代是超聲檢測方法研究及推廣應(yīng)用階段，聲測儀是晶體管化集成電路模擬超聲儀，首先推出的是湘潭無線電廠的syc-2型巖石聲波檢測儀，之后相繼推出的是天津建筑儀器廠的sc-2型和汕頭超聲電子儀器廠的cts-25型等，這類儀器一般具有示波及數(shù)碼管顯示裝置，手動(dòng)游標(biāo)讀取聲學(xué)參量，市場擁有

41、量約有幾千臺(tái)，為推動(dòng)我國混凝土聲測技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。在70年代中期我國生產(chǎn)的非金屬超聲儀及其配套使用的換能器與國外同類儀器相比(如美國cnc公司的pundit型，波蘭的n2701，日本marut公司的min-1150-03型等)，在技術(shù)性能方面已達(dá)到或超過它們的水平。 80年代是進(jìn)一步發(fā)展與提高階段，80年代初期國外推出了電腦控制的聲波檢測儀(如日本oyo公司的5217a型等)，混凝土超聲儀進(jìn)入了數(shù)字化儀器階段，數(shù)字化聲學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了聲測技術(shù)的發(fā)展，而我國卻由于多種原因在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方面落后國外水平。80年代末期，我國開始數(shù)字化混凝土超聲儀的研究，之后以很快的速度發(fā)展

42、，整機(jī)化的由微機(jī)控制的聲測儀產(chǎn)生于80年代末到90年代初，這批儀器均采用z80cpu，通過儀器與微機(jī)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了不同程度的聲參量的自動(dòng)檢測，并具有一定的處理能力，使現(xiàn)場檢測及后期數(shù)據(jù)處理速度大大加快。但由于受到數(shù)據(jù)采集速度以及存儲(chǔ)容量和軟件語言等方面的限制，無法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示波形變化，難于承擔(dān)需要大量處理單元和高速運(yùn)算能力支持的信息處理工作，也不便于軟件的再開發(fā)。作為初級(jí)數(shù)字化超聲儀的代表型號(hào)為cts-35型，cts-45型和uta2000a型。 90年代是追趕并超過國際水平的階段，隨著聲測技術(shù)的發(fā)展，檢測市場的擴(kuò)大以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入應(yīng)用。自90年代中期以來，我國各種型號(hào)的數(shù)字式超聲儀相繼

43、問世，首先推出的是北京市市政工程研究院(北京康科瑞公司)的nm-2a型，隨后該型儀器不斷更新，形成了nm系列。nm系列超聲儀的最大特點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間，通過高速數(shù)據(jù)傳輸(dma)方式，實(shí)現(xiàn)了波形的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示，并以軟硬件相結(jié)合的方式，創(chuàng)造性地解決了聲學(xué)參量的自動(dòng)判讀技術(shù)，從而在高噪聲弱信號(hào)的惡劣測試條件下，仍然可快速準(zhǔn)確地完成自動(dòng)檢測，大大提高了測試精度和測試效率，對(duì)超聲檢測技術(shù)的推廣是有力的推動(dòng)。之后相繼推出的有巖海公司的rs-utoic型、同濟(jì)大學(xué)的u-sonic型、巖土所的rsm-sy2等等。 在超聲檢測儀迅速發(fā)展的同時(shí)，其他檢測方法的儀器也有了很大發(fā)展，其中包括各種型號(hào)的數(shù)

44、顯式回彈儀，輕便型鉆孔取芯機(jī)、拔擊儀、射釘儀、貫人儀、鋼筋保護(hù)層厚度測定儀、鋼筋銹蝕儀、脈沖瞬變電磁儀等等。 總之，各種檢測設(shè)備的研制和生產(chǎn)，為混凝土無損檢測技術(shù)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。 (三)學(xué)術(shù)交流的發(fā)展 自20世紀(jì)70年代后期，在中國建筑科學(xué)研究院的主持下，成立無損檢測技術(shù)協(xié)作組以來，無損檢測技術(shù)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)從未間斷。 1985年，中國建筑學(xué)會(huì)施工學(xué)術(shù)委員會(huì)下的混凝土質(zhì)量控制與非破損檢測學(xué)組成立，掛靠單位為中國建筑科學(xué)研究院。其中非破損檢測部分后來改為屬于中國土木工程學(xué)會(huì)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)會(huì)下的建設(shè)工程無損檢測委員會(huì)。 1986年，中國水利學(xué)會(huì)施工專業(yè)委員會(huì)無損檢測學(xué)組成立，掛靠南京

45、水利科學(xué)研究院。 中國聲學(xué)學(xué)會(huì)下屬的檢測聲學(xué)委員會(huì)，掛靠同濟(jì)大學(xué)。這些學(xué)術(shù)組織都在混凝土聲學(xué)檢測方面作過大量工作，組織多次學(xué)術(shù)交流會(huì)，出版論文集，推動(dòng)了聲波檢測技術(shù)的發(fā)展。例如土木工程學(xué)會(huì)建設(shè)工程無損檢測委員會(huì)，從1984年起就主持召開過7次全國性的無破損檢測學(xué)術(shù)交流會(huì)，出版了多期論文集。委員會(huì)還組織委員們翻譯國外研究文集，編輯出版了2本國際土木工程無損檢測會(huì)議論文集。另外，還邀請(qǐng)羅馬尼亞、日本等國的專家來華講學(xué)、交流。我國從事混凝土無損檢測的工程技術(shù)人員也以各種形式參與國際交流，其中包括訪問、進(jìn)修、參加學(xué)術(shù)會(huì)議，參與實(shí)際工程檢測及儀器展覽等。這些交流活動(dòng)無疑為我國混凝土無損檢測技術(shù)的發(fā)展起了

46、推動(dòng)作用。第三節(jié) 混凝土無損檢測技術(shù)應(yīng)用與展望 近年來，我國建設(shè)工程的質(zhì)量問題受到廣泛的關(guān)注。為此，國務(wù)院采取了一系列重大舉措，以提高工程質(zhì)量。 1996年國務(wù)院批準(zhǔn)頒布了質(zhì)量振興綱要(19962010年)對(duì)“九五”及21世紀(jì)頭10年工程質(zhì)量目標(biāo)提出了要求： 到2000年竣工交付使用的工程質(zhì)量必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求，大中型工程建設(shè)項(xiàng)目綜合試點(diǎn)和驗(yàn)收一次合格，其他工程的一次驗(yàn)收合格率達(dá)90，其中優(yōu)良率達(dá)到35以上。 到2010年，竣工工程質(zhì)量全部達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求，大中型建設(shè)項(xiàng)目以外的其他工程一次驗(yàn)收合格率達(dá)96，其中優(yōu)良率達(dá)到40以上。 2000年1月30日國務(wù)院頒布了建設(shè)工程質(zhì)量管理

47、條例明確了建設(shè)單位，勘察、設(shè)計(jì)單位，施工單位和監(jiān)理單位的責(zé)任和義務(wù)，并提出了主體結(jié)構(gòu)工程、地基基礎(chǔ)工程在設(shè)計(jì)文件規(guī)定的合理使用年限內(nèi)長期保修和對(duì)事故責(zé)任人終生追究法律責(zé)任。 2001年，建設(shè)部全面貫徹有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文，進(jìn)一步完善了建設(shè)工程的標(biāo)準(zhǔn)體系和明確了質(zhì)量管理的技術(shù)依據(jù)。 隨著這些措施的落實(shí)，無損檢測技術(shù)在建設(shè)工程質(zhì)量管理中的作用和責(zé)任日益明顯。這是因?yàn)楣こ藤|(zhì)量是由一系列工程技術(shù)指標(biāo)來體現(xiàn)的，這些指標(biāo)的量化值又是通過檢測來獲取的，如果檢測結(jié)果不準(zhǔn)確則必將對(duì)工程質(zhì)量造成誤判。目前施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收還僅僅建立在前期材料試件檢測和外觀檢測的基礎(chǔ)上，但結(jié)構(gòu)物的原位質(zhì)量才是實(shí)際的工程質(zhì)量，而原位

48、質(zhì)量只能通過無損的手段來獲取，因此，隨著我國建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及質(zhì)量管理的不斷深入，混凝土無損檢測技術(shù)應(yīng)適應(yīng)新的需要，必將有更大的發(fā)展，這些發(fā)展將體現(xiàn)在以下幾方面：一、進(jìn)一步擴(kuò)大混凝土無損檢測技術(shù)的檢測內(nèi)容和使用范圍 隨著人們對(duì)工程質(zhì)量的關(guān)注，以及無損檢測技術(shù)的迅速發(fā)展和日臻成熟，促使無損檢測技術(shù)在建設(shè)工程中的作用日益明顯。它不但已成為工程事故的檢測和分析手段之一，而且正在成為工程質(zhì)量控制和構(gòu)筑物使用過程中可靠性監(jiān)控的一種工具。可以說，在整個(gè)施工、驗(yàn)收及使用過程中都有其用武之地。在以往的研究中主要集中在強(qiáng)度檢測和缺陷探測兩方面，為了滿足新的需要還應(yīng)進(jìn)一步開拓新的檢測內(nèi)容，例如，混凝土耐

49、久性的預(yù)測。已建結(jié)構(gòu)物損傷程度的檢測、早期強(qiáng)度檢測，高性能混凝土強(qiáng)度及脆性的檢測等等。二、完善已有技術(shù)，尋找新的途徑 目前，已有技術(shù)主要集中在測強(qiáng)和測缺兩方面。 在混凝土強(qiáng)度檢測方面：如何提高強(qiáng)度檢測的精度仍然是主要研究方向，應(yīng)該看到，在過去的20年中，測強(qiáng)技術(shù)進(jìn)展不大。究其原因，除了混凝土強(qiáng)度的影響因素太多、太復(fù)雜之外，還因?yàn)檫^去的研究工作主要集中在超聲和回彈等方法上，思路不夠開闊。從理論上來說，超聲、回彈測強(qiáng)主要是建立在混凝土應(yīng)力應(yīng)變與強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系上的，而與混凝土強(qiáng)度相關(guān)的因素很多，應(yīng)該擴(kuò)大探索的范圍，以便綜合更多參數(shù)，確保檢測精度。半破損方法的檢測結(jié)果比較直觀可靠，許多工程都采用無損方

50、法作為普遍測量的手段，而用半破損方法作為校核手段，兩者的結(jié)合無疑可提高檢測精度和檢測效率，但如何合理結(jié)合則需進(jìn)一步研究。 此外無損測強(qiáng)方法所推定的混凝土強(qiáng)度與按混凝土立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值所計(jì)算的強(qiáng)度等級(jí)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，需進(jìn)一步明確，以便使無損檢測的評(píng)定結(jié)果與試件評(píng)定結(jié)果具有等效性。 在缺陷檢測方面：超聲測缺技術(shù)近年來進(jìn)展較快。 在測試結(jié)果處理技術(shù)方面，可以說正在進(jìn)入一個(gè)新的飛躍，即由數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)入信息處理技術(shù)的新階段。數(shù)據(jù)處理與信息處理的含義有所不同，前者主要是對(duì)大量測試數(shù)據(jù)分析處理，歸納有關(guān)規(guī)律，它主要運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本理論；而信息處理則是指信號(hào)的變換、分離、濾波、頻譜分析、成像、存儲(chǔ)、記錄等

51、方面的技術(shù)。例如ct成像技術(shù)、頻譜分析技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等近年都已越來越多地被無損檢測研究者運(yùn)用，在所發(fā)表的研究論文中占有相當(dāng)大的比例，并已運(yùn)用于工程檢測，使檢測結(jié)果的直觀性和可靠性大為提高。 此外，一些新的物理方法將會(huì)更多用于缺陷探測，例如，雷達(dá)技術(shù)、紅外遙測技術(shù)、沖擊回波技術(shù)等。 在檢測儀器方面：我國的非金屬超聲檢測儀已達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，有些儀器甚至已處于領(lǐng)先地位，但其他方法的儀器則相對(duì)落后，隨著其他檢測方法的研究和應(yīng)用，儀器也必將隨之發(fā)展。 技術(shù)規(guī)程的編制一方面是對(duì)該項(xiàng)技術(shù)研究成果的總結(jié)和提高，另一方面又是對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的促進(jìn)。目前我國雖然制訂了無損檢測的部分技術(shù)規(guī)程，但尚未形成體

52、系，今后應(yīng)將無損檢測規(guī)程納入混凝土及鋼筋混凝土檢測體系中統(tǒng)一規(guī)劃逐項(xiàng)落實(shí)。 三、加強(qiáng)無損檢測技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè) 無損檢測技術(shù)與一般試驗(yàn)方法的不同之處在于：前者只能用間接的物理量反映或推定工程結(jié)構(gòu)物的原位質(zhì)量指標(biāo)。這一推定過程存在多種影響因素和不確定性，它涉及材料、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用物理學(xué)，信息科學(xué)等多門學(xué)科，因此要求從事無損檢測的人員應(yīng)有較高的素質(zhì)。為了適應(yīng)不同檢測任務(wù)的需要，應(yīng)嚴(yán)格推行資格認(rèn)證制度，制訂明確的資格等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并盡快實(shí)施相應(yīng)的培訓(xùn)和考核計(jì)劃。 總之，隨著我們建設(shè)工程質(zhì)量管理力度的加強(qiáng)，無損檢測技術(shù)的作用將日益明顯，責(zé)任也不斷加重，為了使無損檢測技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有的作用，除了每一位檢測工作者應(yīng)以十分

53、負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待每一項(xiàng)檢測結(jié)果外，還應(yīng)充分意識(shí)到現(xiàn)有無損檢測方法的局限性，以創(chuàng)新的精神推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。 薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂

54、莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇

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57、蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿

58、薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇芃薀螃肇莆莃蠆膆肅蕿薅膅膈莂袃膄芀薇蝿膃蒂莀螅膂膂蚅蟻蝿芄蒈薇螈莆蚄袆螇肆蒆螂螆膈螞蚈裊芁蒅薄裊莃羋袃襖膃蒃衿袃芅莆螅袂莇薁蟻袁肇莄薆袀腿薀裊衿節(jié)莂螁罿莄薈蚇羈肄莁薃羇芆薆蕿羆莈葿袈羅肈蚄螄羄膀蕆蝕羃節(jié)蚃薆肅蒞蒆襖肂肄羋螀肁膇蒄蚆肀荿芇螞聿聿薂薈肈膁蒞袇肇