◎鄭軍武 惠州市大禹工程質(zhì)量檢測中心有限公司
水利工程是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要一環(huán),其質(zhì)量與國民經(jīng)濟息息相關(guān)。但是在水利工程的建設(shè)和運營過程中,出現(xiàn)很多工程質(zhì)量問題,因此需要通過檢測技術(shù),提前發(fā)現(xiàn)和解決問題,而通過無損檢測技術(shù),可以在不破壞結(jié)構(gòu)的前提下,完成檢測作業(yè),從而采取措施保障檢測項目的質(zhì)量安全。因此,開展水利工程的無損檢測技術(shù)研究有著重要的意義。在目前國內(nèi)水利工程的質(zhì)量檢測過程中,通過無損檢測技術(shù)與傳統(tǒng)檢測手段的對比,發(fā)現(xiàn)無損檢測技術(shù)在水利工程中具有重要作用以及優(yōu)勢。本文從分析無損檢測技術(shù)的基本概念入手,討論了無損檢測技術(shù)在水利工程中利用的可行性,給出了回彈法、超聲法、紅外線法等現(xiàn)代無損檢測技術(shù)的原理和適用性,旨在指導(dǎo)工程實踐,幫著水利工程技術(shù)人員更好的開展檢測工作。
無損檢測技術(shù)最早是在礦物質(zhì)開采工程領(lǐng)域得到使用,后續(xù)又逐漸的適用于其他工程的質(zhì)量檢測。近些年,特別是現(xiàn)代科技日新月異的進步,無損檢測 逐漸應(yīng)用到了各個工業(yè)檢測行業(yè),水利工程領(lǐng)域也已經(jīng)有了大量的應(yīng)用。
水利工程質(zhì)量檢測可以做到不損傷結(jié)構(gòu)或者對結(jié)構(gòu)安全造成影響較小的情況下開展工作;一般來說化學手段會造成材料損傷,所以無損檢測技術(shù)往往是采用物理手段進行,能有效判斷水利工程內(nèi)在質(zhì)量狀態(tài);無損檢測技術(shù)主要作為國內(nèi)水利工作質(zhì)量控制的一種重要方法,保障好國內(nèi)水利工程安全使用以及運行,同時也能夠更好的保證水利工程建設(shè)的質(zhì)量安全,有利于提高水利工程整體的作業(yè)效率,促進工程建設(shè)發(fā)展更加科學有序。
隨著我國當前水利工程建設(shè)的開展,無損檢測技術(shù)也發(fā)揮重要的作用。無損檢測技術(shù)就是在不影響主體受力性能的條件下,通過對某些物理量進行的原位檢測,可以將結(jié)構(gòu)與材料的工程性能或者是量化指標進行推算出來。無損檢測技術(shù)具有無損性、操作性簡單的特征,能夠更好的反映出水利工程的質(zhì)量狀況,替代部分傳統(tǒng)的檢測方法,從而推動我國水利工程建設(shè)事業(yè)的又好又快發(fā)展。
無損檢測技術(shù)一般利用聲、光、電、磁的特性,既能檢測到被檢測對象中是否存在不均勻性,又不影響被檢測物體的使用性能,在幾乎不影響檢測對象的前提下,對損傷或者缺陷做出準確判斷,從而對水利工程的安全性做出評估。此外,由于現(xiàn)代科技手段的不斷進步和提高,無損檢測技術(shù)大多可以利用科學智能的儀器提高了檢測的整體的準確度和可靠性。這些都保證了無損檢測技術(shù)在水利工程檢測的可行性和科學性。
通過分析傳統(tǒng)的水利工程的檢測技術(shù),可以發(fā)現(xiàn),功能單一,不能夠適用全面的質(zhì)量化管理,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代檢測技術(shù)發(fā)展要求。無損檢測技術(shù)使質(zhì)量檢測的綜合性和整體性得到了更好的保證。無損檢測與無損評價技術(shù)是基于物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程等學科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門應(yīng)用工程技術(shù)??梢詫崿F(xiàn)檢測和評價的有機統(tǒng)一。
伴隨著水利工程的快速發(fā)展,無損檢測技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,無損檢測技術(shù)包括回彈法、雷達波法、超聲波法等,這些方法也有利于檢測技術(shù)向?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化和智能化的發(fā)展。
在水利工程中大量使用了混凝土,回彈法檢測技術(shù)的原理主要是通過彈簧的驅(qū)動來不斷的觸及混凝土的表面,能夠測量出回彈的整體程度,可以判斷混凝土的強度是否符合標準,這是一種更加方便快捷的一種檢測方法,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,同時,回彈法檢測設(shè)備簡單,易操作,有利于更好的實現(xiàn)檢測技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。
超聲波法檢測技術(shù)是通過超聲波的瞬時應(yīng)力波原理進行相關(guān)質(zhì)量檢測的一種方法。通過超聲波性能差異進行整體的混凝土結(jié)構(gòu)檢測,超聲波法檢測具有更好的指向能力,降低了檢測的成本,提高了檢測的整體效率,能夠應(yīng)用于水利工程中各種項目材料的無損檢測。
探地雷達技術(shù)是通過不同的介質(zhì)層發(fā)生反射和折射,將電磁波傳入地下,通過時間分析來確定被檢測主體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及整體的質(zhì)量水平。
在目前水利工程的發(fā)展過程中,探地雷達技術(shù)往往能夠適應(yīng)多種環(huán)境,在水文地質(zhì)勘察以及施工質(zhì)量的檢測方面發(fā)揮著重要的作用,同時,有利于更好的避免了在施工過程中存在的安全隱患,也是目前判斷水利工程平穩(wěn)健康發(fā)展的重要依據(jù)。在使用雷達檢測技術(shù)發(fā)展過程中,應(yīng)該不斷的注重測線布置,構(gòu)造兩側(cè)的位置,更好的收集數(shù)據(jù),應(yīng)該不斷的與被檢測部位緊密連接。通過檢測線路產(chǎn)生的反射波,進一步轉(zhuǎn)換信息傳遞,能夠更好地得出被檢測對象的剖面圖。
聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象,當材料或結(jié)構(gòu)受到外力或內(nèi)力作用而產(chǎn)生變形或斷裂,此時應(yīng)變能會以彈性波形式被釋放出來,這種現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。聲發(fā)射是固體內(nèi)部的缺陷或潛在缺陷,在外部條件作用下而自動發(fā)聲。許多材料的聲發(fā)射信號強度很弱,從聲發(fā)射源發(fā)出的彈性波傳至材料表面,表現(xiàn)為人耳不可察覺的極微弱的機械振動,借助靈敏的電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及信號處理手段將這一現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為人們可以認知的信號。據(jù)此來解釋結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷變化、判斷聲發(fā)射源的位置以及所處的狀態(tài)。
聲發(fā)射是一種動態(tài)無損檢驗方法,不是像超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供,聲發(fā)射所探測到的能量,來源于檢測物體自身;聲發(fā)射檢驗?zāi)軌蛘w探測和評價整個結(jié)構(gòu)中缺陷的狀態(tài);由于聲發(fā)射檢測技術(shù)不受構(gòu)件的幾何形狀拘束,所以在其他檢測方法受限制時,聲發(fā)射檢測技術(shù)可以檢測該構(gòu)件內(nèi)部復(fù)雜情況。
紅外線成像檢測技術(shù)作為一種新型的檢測技術(shù),被運用到檢測建筑工程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)性質(zhì)是否發(fā)生變化的質(zhì)量問題。該技術(shù)是通過紅外攝像電子攝取混凝土連續(xù)輻射紅外線的信號,并將這些信號轉(zhuǎn)換為混凝土范圍內(nèi)溫度場的分布圖像,這些圖像能夠混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷和損失,再進一步的對其質(zhì)量進行評判。紅外線成像檢測技術(shù)的優(yōu)勢在于可在不與建筑物進行接觸的情況下就能對其內(nèi)部構(gòu)造做出有無損傷的判斷,能夠快速掃描不同溫度場,并可以實施遙感檢測等。
水利工程是為了控制、利用和保護地表及地下的水資源與環(huán)境而修建的各項工程建設(shè)的總稱。在水利工程中,大量應(yīng)用了混凝土結(jié)構(gòu),采用無損檢測技術(shù),可以較好的檢測工程質(zhì)量。本文分析了無損檢測技術(shù)在水利工程中的可行性,探討了回彈法、超聲法、探地雷達法、聲發(fā)射法、紅外成像法等一系列無損檢測方法,分析了不同方法的原理和特點,旨在指導(dǎo)工程實踐,促進水利工程事業(yè)蓬勃發(fā)展。