【摘 要】總結(jié)了過去混凝土裂縫檢測的傳統(tǒng)方法，并介紹了一種新興的無損檢測方法——瑞雷面波法。

【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫檢測 瑞雷面波

無論是工業(yè)或民用建筑還是公路、鐵路、水庫、大壩、橋梁、電站、機(jī)場、隧道這類工程項(xiàng)目中，由于混凝土具有施工方便、價(jià)格低廉、性能良好等特性，成為工程建設(shè)中最普遍的一種材料。但是，混凝土又具有現(xiàn)場澆注的特點(diǎn)，在質(zhì)量上不好控制。而且經(jīng)過風(fēng)吹日曬，冰凍雨淋或受到高強(qiáng)度的荷載、內(nèi)部的鋼筋銹蝕等現(xiàn)象產(chǎn)生裂縫。裂縫的存在加速衰減混凝土的質(zhì)量，長此以往嚴(yán)重危害混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。最終造成建筑或工程的失事，對(duì)國家和人民的財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。

為了保證工程和建筑的安全性，就需要對(duì)混凝土進(jìn)行檢測。混凝土裂縫檢測方法分為三種：傳統(tǒng)有損檢測法、傳統(tǒng)無損檢測法和新興無損檢測法。

一、傳統(tǒng)有損檢測法[1]

傳統(tǒng)有損檢測法包括試塊評(píng)定法、取芯法、聲波對(duì)測法、射釘法、壓釘法、拔出法。其中具有代表性：

（一）取芯法。此法是在混凝土結(jié)構(gòu)受力較小的部位鉆取芯樣，取出后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測定。由于鉆孔取芯法檢測混凝土強(qiáng)度比較精確、可靠，而且可以直接觀察混凝土內(nèi)部的情況與施工的質(zhì)量。一直以來都是混凝土檢測的重要方法。但這種方法的缺點(diǎn)是取樣容易受到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋或預(yù)埋件的影響，試驗(yàn)的周期較長，同時(shí)會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)局部破損，而且費(fèi)用也相當(dāng)高。

（二）聲波對(duì)測法。在平行裂縫的一側(cè)激發(fā)聲波信號(hào)，另一側(cè)接收透射的信號(hào)，通過比較無裂縫和有裂縫的透射信號(hào)或通過透射層析成像來判斷裂縫深度，然而這種方法需要在裂縫兩側(cè)鉆孔來布置觀測系統(tǒng)，對(duì)建筑造成一定的損傷。

（三）拔出法。拔出法是用拉拔裝置拔出預(yù)先埋在混凝土中的脹桿，通過所需要的拔出力，進(jìn)而推算出混凝土的強(qiáng)度。一般情況下，預(yù)埋在混凝土中的脹桿有兩種：一種是“先裝法”，即事先將脹桿埋設(shè)在混凝土內(nèi)，到達(dá)時(shí)間后做拔出試驗(yàn)。另一種是“后裝法”，即在已硬化的混凝土表面鉆孔，然后裝入脹錨螺栓，澆灌混凝土后進(jìn)行拔出試驗(yàn)，由于拔出法拔出的位置損傷不是很大，可以進(jìn)行修復(fù)，而且能直接反映混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，比鉆孔取芯法要方便，而且費(fèi)用低，在實(shí)際工程中得到越來越多的運(yùn)用。

二、傳統(tǒng)的無損檢測法

無損檢測，不需要破壞混凝土結(jié)構(gòu)和外形，可直接檢測混凝土強(qiáng)度、缺陷及其它物理力學(xué)性能指標(biāo)，是一個(gè)簡便、經(jīng)濟(jì)的方法。特別是在受自然災(zāi)害、施工質(zhì)量及危房鑒定時(shí)能夠快速了解建筑物的損壞程度。隨著預(yù)制樓板的逐漸退出，現(xiàn)澆板的大量使用和樁基工程的增加，無損檢測技術(shù)具有廣泛的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的無損檢測方法很多，有超聲波法、回彈法、雷達(dá)法、紅外線法等。

（一）超聲波法。利用超聲波儀測試混凝土強(qiáng)度的方法，稱為超聲波法。其基本原理是：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同介面將發(fā)生反射、折射、繞射、衰減等表象，從而使傳播的速度、振幅、波形、頻率等發(fā)生變化。研究這些變化規(guī)律，即可獲得介質(zhì)的信息。超聲波信號(hào)穿透能力強(qiáng)，檢測混凝土強(qiáng)度主要的依據(jù)是超聲波在混凝土中的傳播速度，因?yàn)槌暡ㄔ诮橘|(zhì)中的縱波傳播速度，與介質(zhì)致密性有一定的相關(guān)性。大量的實(shí)驗(yàn)證明，混凝土強(qiáng)度愈高，傳播速度愈快；混凝土強(qiáng)度愈低，傳播速度愈慢。得出超聲波速度，即可求得混凝土強(qiáng)度。

（二）回彈法?；貜椃ㄊ且环N利用回彈儀測試混凝土強(qiáng)度的方法。它的工作原理是在回彈儀上的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘的帶動(dòng)下，沖擊一個(gè)與混凝土表面接觸的彈擊桿，由于彈力的作用重錘又返回一定距離，并帶動(dòng)滑動(dòng)指針在刻度上指出回彈值，此值等于重錘回彈距離與起跳點(diǎn)原始位置距離的百分比值。因?yàn)榛貜椫当硎窘ㄖ炷帘砻娴挠捕?，而材料的表面硬度又和材料?qiáng)度有關(guān)，從而建立沖擊回彈值與混凝土的相關(guān)曲線。回彈法具有儀器構(gòu)造簡單、使用方便、速度快和費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在一定條件下能滿足結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的測試要求，誤差在15%以內(nèi)。

（三）紅外檢測技術(shù)[2]。紅外無損檢測是通過測量物體的熱量和熱流來確定混凝土質(zhì)量的一種方法，當(dāng)混凝土內(nèi)部存在缺陷或裂縫時(shí)，它將改變混凝土的熱傳導(dǎo)性，使混凝土表面溫度產(chǎn)生差別，利用遙感檢測儀測量熱輻射，就可以查到混凝土的缺陷的具體位置。

（四）雷達(dá)法。雷達(dá)法的主要原理是電磁波在混凝土中傳播時(shí)，其傳播速度與介質(zhì)的介電常數(shù)相關(guān)，當(dāng)遇到混凝土界面、內(nèi)部缺陷、鋼筋等介電常數(shù)變化較大的目標(biāo)時(shí)發(fā)生反射、散射等，通過分析反射信號(hào)的波形、傳播時(shí)間等參數(shù)來判斷混凝土內(nèi)部的狀況。

三、新興的無損檢測法

近年來，一種新的裂縫無損檢測方法-瑞雷面波法應(yīng)運(yùn)而生，同樣是在混凝土表面上布置觀測系統(tǒng)，采用錘擊震源，通過接收的瑞雷面波特征來推算裂縫的特征。超聲波法和沖擊彈性波法是利用彈性波中的體波進(jìn)行檢測，而地表激發(fā)的彈性波中大部分能量為瑞雷面波，而且在分層介質(zhì)中，瑞雷面波具有頻散特性，瑞雷面波的波長不同，穿透的深度也不同。瑞雷面波法具有分辨率高、應(yīng)用范圍廣、受場地影響小、檢測設(shè)備簡單、檢測速度快、經(jīng)濟(jì)等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于淺表層巖土工程勘察和災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域。

瑞雷面波雖然優(yōu)點(diǎn)很多。但裂縫的情況非常復(fù)雜。我們不能只靠一種方法就確定混凝土內(nèi)部的狀況。所以綜合上述方法來共同檢測混凝土裂縫才是正確的。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳祥森，混凝土缺陷無損檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述，標(biāo)準(zhǔn)與檢測，2007年

[2]崔立軍，混凝土檢測方法分析，高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2004年6月