王 超
山東省水利工程試驗中心有限公司,山東 濟南 250000
在水利工程質量檢測中應用無損檢測技術的時間相對較短,當前依然處于實際應用的初始時期,因此具體應用水平較為有限。為此,應從多方面加強無損檢測技術的檢測質量,以保證水利工程質量檢測的精準性。
無損檢測技術指以不會對被檢測對象內部組織、實際應用性能造成影響或損害為基礎,通過對材料內部相應結構的不足或異常的運用所出現(xiàn)的光、電、熱等反應,采用化學或物理方式,借助相關儀器和設備,對被測對象外觀和內部性質、狀態(tài)以缺陷種類、大小、位置等眾多方面進行檢測的一種方法。
無損檢測技術可以分為超聲波檢測法、自然電位法、回彈法等。不同的檢測方法所對應的檢測原理存在一定差異性,相應的精準程度和貢獻度也不盡相同。
(1)超聲波檢測法。通常情況下,應用該技術對水利工程質量進行檢驗時需要運用數(shù)字超聲儀。實際執(zhí)行檢測操作時,應嚴格遵守超聲波檢測法對混凝土強度進行檢測的相關技術規(guī)定,通常會在水利工程中創(chuàng)建對應的回彈法測試區(qū),應用回彈儀實施回彈值的測量。在后續(xù)工作的開展中也可以使用聲波換能器與超聲儀執(zhí)行檢測操作,測算超聲聲速值、回彈值與混凝土強度,并進行相應換算,從而獲取相對較為精準的檢測結果。
(2)回彈法。該方法利用一個重錘裝置,依靠彈簧進行驅動,通過彈擊桿的作用,對混凝土表面進行彈擊,同時測量重錘受到反彈作用的返回距離,將回彈值當作與強度有關的指標,對混凝土強度進行推斷。因為測量發(fā)生在混凝土表層,所以也可以用其檢測混凝土硬度,是以混凝土表面強度與硬度的關系創(chuàng)建的一種檢測方式。
(3)自然電位法。該檢測方法是水利工程質量檢測中的常用方法之一。通常情況下,該方法通過高內阻自然電位儀實施測量,利用界面中雙層電之間的電位差針對發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象做出具體判斷。該方法通常運用于內部金屬構件和小型混凝土的檢測,同時常用于部分舊有水利工程質量的檢測。
(1)應用回彈法檢測混凝土強度的過程中,各部分的結構或構件測區(qū)數(shù)量需要在10個以上,針對一個方向實際尺寸不到4.5m,而另一方向實際尺寸不足0.3m的構件,應適量減少相應測區(qū)的數(shù)量,但要保證在5個以上。
(2)緊鄰兩個測區(qū)的距離需要保持在2m以下,測區(qū)距離構件施工縫邊緣位置或端部位置應保證在0.5m以下,并大于0.2m。
(3)測區(qū)需要選取在令回彈儀保持水平方向的混凝土澆筑側面位置,若無法達到相應要求,可以將回彈儀置于非水平方向的混凝土澆筑底面或表面。
(4)測區(qū)需要選取在構件上兩個對稱的能夠進行測量的面上,也可選取在一個能夠進行測量的面上,注意保證分布的均勻性。構件中的薄弱位置和相對而言重要的位置務必要設定測區(qū),同時需要避開預埋件。
(5)測區(qū)的面積需要保證在0.04m2以下。
(6)檢測面需要選擇在混凝土的表面,同時保證表面的平整性和清潔性,不能存在蜂窩、浮漿、麻面等情況,可以使用砂輪將其中的雜物及疏松層清除,同時保證沒有殘余的碎屑或粉末。
(7)對具體執(zhí)行彈擊操作過程中發(fā)生振顫的小型構件和薄壁進行固定。
(8)回彈時應保證和檢測面垂直,緩慢施加壓力,讀取數(shù)值,迅速復位,兩個測點之前的距離應保持在20mm以上,測點與預埋件和外露鋼筋的間距需保持在30mm以上,測點不能在外露石子或氣孔上,相同測點僅僅可以進行1次回彈,各測區(qū)選取16個回彈值。
(9)碳化深度測量,結束回彈值的測量之后,需要在具有一定代表性的測區(qū)上對相應的碳化深度值進行測量,測點需要超過測區(qū)數(shù)量的30%,選取平均值當作各個測區(qū)對應的碳化深度測量值。
(10)碳化深度的測量需要利用相關工具針對測區(qū)表面進行處理,使其形成直徑約為15mm的空洞,具體的深度需要超過混凝土的碳化深度,執(zhí)行3次測量操作,精確到0.25mm,選取平均值,對于碳化深度配比,對應的精確值為0.5mm。
回彈法之所以能夠得到廣泛應用,主要憑借其操作較為方便,技術難度系數(shù)相對偏低等優(yōu)勢,然而該方法會導致構件的結構受到一定破壞,最終所獲取的檢測結果也會存在一定誤差,在構件尺寸和重量相對較小時并不適合采用該方法。
(1)數(shù)據采集。首先,布置相應測區(qū)。在相應構件上至少均勻劃出10個規(guī)格為200mm×200mm的方網格,將1個網格當作1個測區(qū)。針對同一批次的構件執(zhí)行抽檢操作,抽檢數(shù)量約為總數(shù)的30%,并且保證多于4個,各相關構件的測區(qū)需要超過10個。關于測區(qū)的布置,需要設定在混凝土構件澆筑方向的側面位置,同時保證側面良好的清潔性。其次,布置相應測點。要想確保針對混凝土的測試方法及條件盡量與率定曲線保持相同,各個測區(qū)中需要設定3~5個相應測點。最后,采集數(shù)據信息。針對各對測點間的距離進行實際測量,采集并針對相應的聲時加以記錄。根據各個區(qū)段襯砌強度之間的不同,可以設定幾個不同測站,1個測站內可以設定多個不同測點,測區(qū)的聲速需要取平均值。
(2)強度推定。首先,若是根據單個構件執(zhí)行檢測操作,則單個構件強度的推定值取這一構件不同測區(qū)中混凝土強度的最小值。其次,若是采用批次抽樣檢測的方式,則這一批次構件的強度推定值需要根據相關數(shù)理統(tǒng)計公式計算得出。再次,若是統(tǒng)一批次測區(qū)強度換算值存在較大標準差,則需要將第一個構件中最小測區(qū)強度換算值與這一批次構件中最小測區(qū)強度換算值的均值作為標準。最后,若是同一批次構件根據批次實施抽樣檢測,則需要結合單個構件進行檢測。
水利工程施工質量檢測中,自然電位法也是一種常用的無損檢測技術。該方法通常通過高內阻自然電位裝置實施具體檢測,利用裝置界面中雙層電電位差針對鋼筋發(fā)生銹蝕的情況作出判定。以某水利工程為例進行說明,在應用該方式進行檢測的過程中,需要逐一移動飽和硫酸銅電極,同時記錄實時數(shù)據信息,在檢測完成后,能夠看到區(qū)域陰影位置便是發(fā)生銹蝕的地方。檢測工作人員可以利用該方法進行鋼筋銹蝕實地檢測,并且所得檢測結果較為精準。
采用超聲波法能夠針對水利工程前裂縫實施較為有效的檢測。在混凝土缺陷利用超聲法檢測的相關技術規(guī)范中對該方法作出了明確的規(guī)定,因此檢測工作人員在實際執(zhí)行檢測操作的過程中,可以根據相關標準規(guī)定實施裂縫的檢測。該方法通常運用具備波形顯示功能的超聲波檢測儀,對超聲波的實際傳播速率、信息接收的頻率等相關參數(shù)進行檢測,再利用相應的檢測結果判定淺裂縫的具體情況。
總而言之,在水利工程質量檢測中應用無損檢測技術可以顯著提升檢測工作效率,同時有利于促進國家建筑行業(yè)的良好發(fā)展。相關技術工作者可以進一步對該項技術實施更為全方位的改善與優(yōu)化,確保其能夠運用于眾多不同的領域中,從而為人們的生活提供方便。