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混凝土强度无损检测方法及数据处理分析

时间:2013-05-20来源:易品期刊网 点击:

摘要:随着建筑行业的快速发展,在建筑施工中混凝土成为施工中的最主要材料,混凝土质量的优劣也将直接影响着建筑工程的质量,近年来,由于混凝土质量方面的原因所导致的工程事故频繁的发生,使人们对混凝土的质量问题更加的关注。目前,无损检测技术在混凝土检测中得以广泛的应用,并取得非常好的效果。文章分析了混凝土强度无损检测的方法,并进一步对数据的处理方法进行了具体的阐述。

关键词:无损检测;混凝土;数据处理
  在目前的工业、民用、公路、铁路、水利等行业的工程施工中,混凝土都是施工中的最关键材料,其作为工程结构的最主要材料之一,其质量的优劣直接影响着工程的质量,所以在施工中,为了有效的保证混凝土的质量,需要对混凝土进行严格的检测。目前在混凝土强度检测方面研制出来的无损检测方法,成为检测混凝土强度的最主要技术,在建筑工程中的广泛应用,对混凝土质量的保证起到了十分重要的作用。

1 混凝土强度无损检测的方法
  随着科学技术的快速的发展,近年来,加大了对混凝土无损检测方法的研究力度,从而使该方法取得非常快的进展,在无损检测方法中,有半破损法、非破损法、综合法几个方面,每个方法都有其各自的优缺点,下面就分别进行详细的说明:
  1.1 半破损法
  半破损法即是对局部进行破坏,从而进行试验或是钻取样品进行破坏性试验的方法,此方法是在保证结构或是构件的承载力为前提的,不会破坏建筑的整体结构,根据破坏性试验所取得的实验值,再结合混凝土标准强度与实验值之间的关系,来推算出强度的标准值。在实际混凝土强度检测中,属于半破损法的主要有拔出法、钻芯法、射击法等。半破损法以非常直观的破坏性试验,来获得混凝土实际对破坏的抵抗能力,人们很容易对测试结果进行接受,但此种方法还存在着一定的缺陷,即只适用于对小面积混凝土强度进行检测,造成的局部破坏还要进行及时的修补。
  目前在实际工程检测中,对于钻芯法的应用较多,这主要是由于拔出法和射击法的实验可靠性和结果都存在着让人不太满意的地方,所以在半破损法的检测中钻芯法应用得最为广泛。但由于钻芯法所造成的局部破坏性,所以在同一结构中也不能大面积的使用,因此在实际应用中,更注意钻芯法与其他非破损法相结合着使用,这样二种方法能互相弥补对方检测方面的不足,从而在检测结果的准确性和可靠性方面有着非常重要的意义,因此在近几年的研究工作中,也更侧重于钻芯法与其他非破损法相结合的研究,对其单独进行研究的较少。
  近年来,地震的频繁发生,使人们对建筑的安全性有了更高的要求,为了达到有效的抗震作用,现在的建筑无论是梁还是柱等部位,其钢筋和配筋使用的量越来越多,钢筋间的间距不断的缩小,这样有效的增加了混凝土的强度,保证了建筑的安全。但对于钻芯法进行取芯时则会存在着一定的难度,很难保证不采到钢筋,这样对于试验的准确性就会产生影响。因此,在此情况下,小直径芯样检测混凝土成为当前钻芯法研究的方向,并取得较好的进展,在多次的实验中取得了较好的效果,是可以进行大范围推广应用的一种方法。
  1.2 非破损法
  非破损法即是在不破坏建筑结构或构件的基础上所测算出的混凝土强度标准值。此种方法是以混凝土强度与某种物理量之间的关系来进行测试的,所以要保证这些物理量与混凝土强度的关联性,在实际检测方法中回弹法、超声法、成熟度法等属于该种方法。这种方法的优点在于不会对局部结构产生破坏性,同时测试方法简单经济,但测试结果的可靠性却受到较多因素的影响,所以在测试前则需要建立相关的公式或是校准曲线,公式也在随着测试时的条件变化而进行相应的改变,这样才能有效的保证试验结果的准确性。
  回弹性以低廉的费用、简单的构造、较高的关联性等优点在非破损法中得以广泛的应用,并在研究领域也得以广泛的关注。回弹法对混凝土结构的检测已不仅仅局限于普通的混凝土检测,对于再生的混凝土也可进行检测。研究人员针对不同的再生粗骨料取代率,采用普通混凝土回弹仪对再生混凝土试块进行了抗压强度检测。结果表明,回弹法可以用于再生混凝土抗压强度检测。同时,在预应力钢筒混凝土压力管道的检测中对回弹法进行了尝识性的应用。经综合对比分析,证明回弹法可以用于管道混凝土强度的检测。但是目前采用回弹法测试管道强度还处于尝试阶段,还不能真正解决实际的工程问题。
  1.3 综合法
  所谓综合法就是采用两种或两种以上的无损检测方法,获取多项物理参量,并建立强度与多项物理参量的综合相关关系,以便从不同角度综合评价混凝土强度。由于综合法采用多项物理参数,能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素,并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素,因而它比单一物理量的无损检测方法具有更高的准确性和可靠性。目前常用的有综合法有超声一回弹综合法、钻芯一回弹综合法等,其中超声回弹综合法已在我国广泛应用,并以制定相应的技术规程。近年来,随着人们对检测结果的要求不断提高,综合法越来越受到人们的重视。

2 数据处理
  2.1 数据融合思想及以逆回归模型为基础的区间估计
  为了进一步提高检测结果的精度,使回弹法的推定结果成为工程验收标准。最新的研究不仅引入了数据融合思想及逆回归模型,还利用置信检验理论给出了在一定置信度下的建筑结构混凝土强度的置信区间,并给出了混凝土强度的合格和不合格的判定标准,形成了逆回归回弹法检测建筑结构混凝土强度的新体系。与传统的回归模型和点估计方法相比,新的方法不仅能提高检测结果的精度,而且更加符合工程实际,并能对混凝土强度做出定量化的判断。
  2.2 人工神经网络(ANN)技术
  鉴于回归法在分析混凝土强度无损检测数据时存在局限性,最新的研究在处理数据时引入了在非线性数据分析领域比较成熟的人工神经网络(ANN)技术。结果表明ANN适合处理这类数据,并在一些方面补充了回归法的不足。此外,回归法中难以处理的高维数据,反而可以成为ANN改善误差的一种途径。因此,ANN的引入将使混凝土强度无损检测数据分析中可以增加新的相关变量,以便更深入或更广泛的考察混凝土强度无损检测及其数据处理的有关问题。但是,目前ANN在混凝土强度无损检测数据处理方面的应用较少,还存在一些问题,需要进一步的完善。它的处理结果可以为回归法处理结果提供参考和补充。

3 结束语
  随着工程技术的快速发展,混凝土检测技术也在不断的发展和完善,在科学技术日新月异的今天,更先进的检测技术、检测方法和检测设备会不断的出现在混凝土检测中,有效的提高了混凝土检测的精度和可靠性,保证混凝土的质量,从而为建筑工程的质量奠定坚实的基础。

参考文献
  [1]宋双阳.混凝土强度非破损检测技术研究[D].天津:天津大学建筑工程学院,2008.
  [2]胡新民.混凝土强度的现场检测及操作要点[J].山西建筑,2004,30(14):45~46.
  [3]王玉倩.混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用研究[D].湖南:湖南大学土木工程学院,2007.
 

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