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1、建筑混凝土強度檢測方法研究摘要:結合在混凝土強度無損檢測方面取得的一些研究成果,從基礎理論、檢測儀器、檢測方法、數(shù)據(jù)處理4個方面對其進行了詳細的分析和說明,指出采用多種檢測方法的綜合法是混凝土強度無損檢測未來發(fā)展的主要趨勢,而更有效、精度更高的數(shù)據(jù)處理方法同樣是以后研究的主要方向。關鍵詞:無損檢測;混凝土;綜合法;數(shù)據(jù)處理混凝土強度無損檢測根據(jù)其原理可分為半破損法、非破損法、綜合法[1]。常見的主要有回彈法、超聲法、拔出法、鉆芯法、超聲回彈綜合法等。與其他方法相比,在綜合法的研究方面取得了很大進展,這表明綜合法將是以后檢測方法的主要研究方向。而在數(shù)據(jù)處理及評定技
2、術方面最新的研究主要有:利用逆回歸模型引入?yún)^(qū)間估計,引入了在非線性數(shù)據(jù)分析領域比較成熟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ann)技術等。1混凝土強度無損檢測基礎理論研究現(xiàn)狀混凝土強度無損檢測方法必須建立在混凝土的強度與適當物理量之間的相互關系的基礎上。為了尋找與混凝土強度密切相關,而又能在結構或構件上用無損方法直接測量的物理量,往往采用回歸法和演繹法。與回歸法相比,演繹法具有更好的普適性,但由于以往對強度與物理量的關系研究較少,目前用的較多的仍然是前一種方法。近年來,基礎科學的發(fā)展,為混凝土性能與物理量之間理論關系的研究奠定了基礎。目前,常用的無損檢測強度方法多是通過混凝土應力應
3、變性質或密實度和空隙率來推算混凝土強度。因此,必須建立混凝土應力應變性質及空隙率與強度的理論關系。到目前為止,從已經(jīng)取得的理論方面的研究成果我們可以了解到,混凝土強度不但是彈性性質的函數(shù),而且還是塑性性質和實驗條件的函數(shù),要提高無損檢測精度,必須同時反映這兩個因素。同時研究結果還表明,要用材料密度或空隙率指標測定混凝土強度時,雖然空隙率是強度的主要影響因素,但僅僅反映空隙率是不夠的,還必須把材料潛在強度和孔結構作為重要參考因素,才能提高檢測精度,從而為某些以空隙率為推算強度依據(jù)的無損檢測方法,如射線法、滲透法等,指明了方向。雖然基礎理論的研究難度大、見效慢,近年
4、來對其研究較少,但它是無損檢測技術總體研究中不可缺少的組成部分,應給予足夠的重視。2檢測儀器研究現(xiàn)狀隨著測試方法和電子技術的發(fā)展,無損檢測儀器也發(fā)展到了一個新的水平。目前,國內(nèi)外關于檢測儀器的研究主要有以下趨勢:傳感系統(tǒng)多樣化、儀器智能化、專用化、小型化、一體化、集約化。檢測儀器的研究同時也是無損檢測技術發(fā)展的基礎,目前我國電子工業(yè)發(fā)展水平足以提供各種先進儀器,但如何將電子技術與檢測技術緊密結合起來,卻是目前有待解決的問題。3混凝土強度無損檢測方法研究現(xiàn)狀近年來,對混凝土強度無損檢測方法的研究取得了一定進展,下面從半破損法、非破損法、綜合法幾個方面進行說明。3.
5、1半破損法研究現(xiàn)狀半破損法是以不影響結構或構件的承載能力為前提,在結構或構件上直接進行破壞性實驗,或直接鉆取芯樣進行破壞實驗;然后根據(jù)實驗值與結構混凝土標準強度的相關關系,換算成標準強度換算值,并據(jù)此推算出強度標準值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有拔出法、鉆芯法、射擊法等。此類方法的特點是以局部破壞性試驗獲得結構混凝土的實際抵抗破壞的能力,因直觀可靠,測試結果被人們所接受。其缺點是造成結構物的局部破壞,需進行修補,且不宜用于大面積的全面檢測。由于拔出法強度的離散性往往較大,可靠性不如鉆芯法,而射擊法的實驗結果受骨料影響十分顯著,所以鉆芯法是目前工程中應用最為
6、廣泛的半破損法,并已制定了《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》。但由于要造成結構或構件局部破壞,不宜在同一結構中大面積使用,因此,國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其他非破損法結合使用。一方面利用非破損方法檢測混凝土的均勻性,以減少鉆芯數(shù)量,另一方面又利用鉆芯法來校正非破損法的檢測結果,以提高可靠性。所以,近年來關于鉆芯法單獨檢測混凝土強度的研究較少,更多的研究集中在鉆芯法與其他非破損法結合的使用方面。近年來,隨著對結構的安全度和抗震要求的提高,構件配筋率越來越大,鋼筋間距越來越小。鋼筋對芯樣抗壓強度的影響是一個尚未解決的復雜問題,因此,極大地影響了鉆芯法檢測精度和可信度。所以
7、,研究利用小直徑芯樣檢測結構混凝土是鉆芯法目前研究的主要方向。而且通過實驗研究表明,采用小直徑芯樣檢測商品混凝土及高強混凝土切實可行,且效果很好,可以在工程實際中推廣應用[2]。3.2非破損法研究現(xiàn)狀非破損法是指以混凝土強度與某些物理量之間的相互關系為基礎,檢測時在不影響結構或構件混凝土任何性能的前提下,測試這些物理量,然后根據(jù)相關關系推算被測混凝土的標準強度換算值,并據(jù)此推算出強度標準值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有回彈法、超聲法、成熟度法等。此類方法的特點是測試方便、費用低廉,但其測試結果的可靠性取決于被測物理量與強度之間的相關性。因此,必須在測試前建
8、立嚴格的相關公式或校準曲