無損檢測方法

在鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

當(dāng)前建筑鋼結(jié)構(gòu)工程無損檢測的對象是鋼結(jié)構(gòu)材料本身以及焊縫，主要問題就是缺陷，分為表面和內(nèi)部缺陷兩種。

常見的表面缺陷有：燒穿、表面有氣孔、焊縫不完全、咬邊等等；

而內(nèi)部缺陷有：裂紋、未熔合、未焊透、雜質(zhì)嵌入等等，針對這兩種類型的缺陷，常用的無損檢測技術(shù)主要有如下幾種。

01 射線探傷檢測技術(shù)

射線探傷檢測技術(shù)是射線在通過被檢測物體時(shí)的強(qiáng)度衰減，來檢測出結(jié)構(gòu)的缺陷。常用的射線是x射線和γ射線。該方法的具體點(diǎn)來講就是射線在穿過被檢物體后，受到不同程度的衰減，被投射到x或γ射線的膠片上，通過顯影技術(shù)，得到物體厚度的變化和內(nèi)部缺陷情況的圖像，然后就可以根據(jù)圖像上的缺陷尺寸大小、形狀以及數(shù)量，對結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。

射線探傷檢測技術(shù)隨著電子成像技術(shù)的發(fā)展，在鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測中的應(yīng)用優(yōu)勢非常明顯。通過成像技術(shù)，能夠直截了當(dāng)?shù)姆从吵鲣摻Y(jié)構(gòu)材料、焊縫缺陷的物理性質(zhì)，形狀、大小、數(shù)量，還可以直接獲得永久性記錄，供日后檢查。但是該方法的最大缺點(diǎn)就是危害人體健康，射線具有放射性，設(shè)備投入較大，攜帶不方便。 

02 超聲無損探測技術(shù)

超聲無損探測技術(shù)是利用超聲波在鋼結(jié)構(gòu)焊縫缺陷中的傳播受到不同程度的影響而使得聲時(shí)、振幅、波形等參數(shù)改變，來檢測材料和焊縫缺陷的性質(zhì)，超聲檢測的常用頻率是0.5-5MHz，常用的超聲檢測是A型脈沖反射法。

超聲檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是對平面型缺陷的檢測敏感，能夠非常迅速的檢測出未焊透、未熔合等缺陷。檢測速度快，超聲檢測儀器方便攜帶、價(jià)格優(yōu)勢使得成本低廉。該檢測對材料焊縫表面的粗糙程度有一定的要求，且只適合厚度在8mm以上的板材、管材對接焊縫，缺陷的表達(dá)沒有射線探傷直觀，同時(shí)受到檢測人員的操作水平和熟練程度影響，對焊縫根部的缺陷檢測比較困難，主要受表面焊縫的形狀影響。

03 磁粉探傷檢測技術(shù)

磁粉探傷檢測技術(shù)是根據(jù)被檢鐵磁性材料在磁化后內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)材料中有缺陷或者材質(zhì)、形狀造成非連續(xù)性時(shí)，磁力線會(huì)發(fā)生變化，而透出材料本身的范圍，形成漏磁場，此時(shí)磁粉受到磁力線的作用在材料表面或近表面進(jìn)行重新堆積，可以宏觀現(xiàn)實(shí)出缺陷的情況。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測速度迅速、稍微有點(diǎn)缺陷或者裂縫就能檢測出來，靈敏度高，檢測的投資成本較低。該技術(shù)只能對表面或者近表面缺陷進(jìn)行檢測，要求被檢測材料為鐵磁性，對一些材料的內(nèi)部或者較深的缺陷無法檢測出來。只適合8mm以下的板材和管材對接焊縫的外觀檢測。另外，對某些要求嚴(yán)格的鋼結(jié)構(gòu)材料還需要進(jìn)行檢測后消磁。

04 滲透探傷檢測技術(shù)

滲透探傷檢測技術(shù)是在一些零部件表面進(jìn)行涂抹含有熒光材料或者染色材料的滲透液體，待一段時(shí)間就能滲透到表面具有開口的缺陷中，一直滲滿整個(gè)缺陷。待去除材料表面的滲透液后，再利用涂抹的顯像劑的吸引作用，將缺陷內(nèi)的滲透液反吸回顯像劑中。通過光源的照射，可以是紫外線也可用白光，顯示出缺陷的形狀和大小尺寸。

該滲透探傷檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是檢測設(shè)備簡單、方便攜帶，在沒有電源的情況下就可以進(jìn)行探傷檢測，適合于各種金屬和非金屬材料，材料作用范圍比較廣泛，對缺陷的顯示比較直觀。但是，對于比較微小的缺陷，滲透液難以滲入和吸出，缺陷的深度就難以檢測出來，所以只適合表面缺陷的檢測以及近表面的缺陷檢測。檢測后的清潔工作也是必須進(jìn)行的，然而有相當(dāng)?shù)牟糠值臋z測人員忽略此操作步驟。

無損檢測方法

在砌體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

砌體結(jié)構(gòu)是我國工業(yè)與民用建筑中普遍常用的結(jié)構(gòu)形式之一，具有造價(jià)低、建筑性能良好、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)。但氣體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較低，對基礎(chǔ)不均勻沉降以及溫度應(yīng)力非常敏感，結(jié)構(gòu)性能受施工質(zhì)量的影響較大，結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性能不如混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。新建砌體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和已建砌體結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定是工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定的主要任務(wù)之一。

砌體的現(xiàn)場非破損檢測或微破損檢測方法很多，有直接對砌體施加荷載的原位壓力方法試驗(yàn)，有檢測塊體與砂漿之間的抗剪性能的剪切試驗(yàn)，還有對砂漿進(jìn)行檢測試驗(yàn)的各種方法。

通常，可用回彈法檢測塊體的強(qiáng)度，現(xiàn)場檢檢測得到砂漿強(qiáng)度后即可推定砌體抗壓強(qiáng)度。但這種檢測方法不能反映組砌方式、灰縫飽滿度等因素對砌體抗壓強(qiáng)度的影響，因此，現(xiàn)場直接檢測砌體強(qiáng)度的微破損檢測方法仍大量應(yīng)用于砌體工程。

01 原位軸壓法

在墻體的原位軸壓法檢測中，直接對局部墻體施加軸向壓力荷載，并使這部分局部墻體的手里達(dá)到極限狀態(tài)，通過實(shí)測的破壞荷載和變形，得到墻體的抗壓強(qiáng)度。

采用原位軸壓法對于墻體進(jìn)行檢測時(shí)，為避免對墻體造成太大的損傷，在同一墻體上，測點(diǎn)不宜多于1個(gè)，測試的部位對于墻體受力性能應(yīng)具有代表性�？蛇x相鄰墻體的測點(diǎn)為同一測區(qū)測點(diǎn)，也可以在同一樓層選擇同一測區(qū)測點(diǎn)。測點(diǎn)數(shù)不宜太多。

02 扁頂法

扁頂法可用來推定普通磚砌體的受壓工作應(yīng)力、彈性模量和抗壓強(qiáng)度。通過測量開槽前后的位移變化，并用扁頂壓力恢復(fù)因開槽而卸載的應(yīng)變，根據(jù)扁頂壓力推定砌體的工作應(yīng)力。推定砌體的工作應(yīng)力，可以只開鑿一條水平槽。在完成工作應(yīng)力測試后，再開鑿第二條水平槽，并在第二條水平槽內(nèi)安裝第二個(gè)扁頂。

03 原位單剪法

對砌體的承載能力進(jìn)行現(xiàn)場檢測時(shí)，出抗壓試驗(yàn)外，另一類試驗(yàn)就是砌體的原位抗剪試驗(yàn)，原位單剪法就是其中一種。砌體的原位單剪法的試驗(yàn)裝置一般取窗洞口或其他洞口下墻體為試驗(yàn)對象，第三皮磚下的水平灰縫為剪切破壞面。

試驗(yàn)前，先清理出安裝鋼筋混凝土傳力方和加載裝置的空間；在剪切破壞面的端部加工切口，保證水平灰縫剪切破壞時(shí)，該水平灰縫以上的墻體能夠在水平方向上發(fā)生位移；現(xiàn)澆鋼筋混凝土傳力方到達(dá)足夠強(qiáng)度后，安裝千斤頂和測試儀表進(jìn)行加載試驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)水平灰縫剪切破壞時(shí)，記錄破壞荷載，并將剪切破壞后的墻體翻轉(zhuǎn)，記錄破壞特征以及水平灰縫飽滿度等與砌體質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)。

原位單剪法所得到試驗(yàn)結(jié)構(gòu)為砌體沿通縫抗剪強(qiáng)度。將同一測區(qū)個(gè)測點(diǎn)所得到結(jié)果取平均值，得到砌體沿通縫抗剪強(qiáng)度平均值。

04 原位單磚雙剪法

原位單剪法造成較大區(qū)域的墻體破損。對于已建造的并投入使用的房屋建筑，原位單剪法試驗(yàn)往往難以實(shí)施。原位單磚雙剪法造成的墻體破損較小。

05 推出法

推出法是將240mm厚的磚墻中的丁磚推出，通過鑒定單塊丁磚推出力與砂漿飽滿度來推斷砌體砂漿的抗壓強(qiáng)度。一般取單片墻為一個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)的測點(diǎn)數(shù)不少于5個(gè)。