无损检测技术在水利工程质量检测中的应用研究

王 超

山东省水利工程试验中心有限公司，山东 济南 250000

在水利工程质量检测中应用无损检测技术的时间相对较短，当前依然处于实际应用的初始时期，因此具体应用水平较为有限。为此，应从多方面加强无损检测技术的检测质量，以保证水利工程质量检测的精准性。

1 无损检测技术概述

无损检测技术指以不会对被检测对象内部组织、实际应用性能造成影响或损害为基础，通过对材料内部相应结构的不足或异常的运用所出现的光、电、热等反应，采用化学或物理方式，借助相关仪器和设备，对被测对象外观和内部性质、状态以缺陷种类、大小、位置等众多方面进行检测的一种方法。

2 无损检测技术分类及特点

无损检测技术可以分为超声波检测法、自然电位法、回弹法等。不同的检测方法所对应的检测原理存在一定差异性，相应的精准程度和贡献度也不尽相同。

（1）超声波检测法。通常情况下，应用该技术对水利工程质量进行检验时需要运用数字超声仪。实际执行检测操作时，应严格遵守超声波检测法对混凝土强度进行检测的相关技术规定，通常会在水利工程中创建对应的回弹法测试区，应用回弹仪实施回弹值的测量。在后续工作的开展中也可以使用声波换能器与超声仪执行检测操作，测算超声声速值、回弹值与混凝土强度，并进行相应换算，从而获取相对较为精准的检测结果。

（2）回弹法。该方法利用一个重锤装置，依靠弹簧进行驱动，通过弹击杆的作用，对混凝土表面进行弹击，同时测量重锤受到反弹作用的返回距离，将回弹值当作与强度有关的指标，对混凝土强度进行推断。因为测量发生在混凝土表层，所以也可以用其检测混凝土硬度，是以混凝土表面强度与硬度的关系创建的一种检测方式。

（3）自然电位法。该检测方法是水利工程质量检测中的常用方法之一。通常情况下，该方法通过高内阻自然电位仪实施测量，利用界面中双层电之间的电位差针对发生锈蚀的现象做出具体判断。该方法通常运用于内部金属构件和小型混凝土的检测，同时常用于部分旧有水利工程质量的检测。

3 无损检测技术在水利工程质量检测中的应用

3.1 回弹法在混凝土强度检测中的应用

（1）应用回弹法检测混凝土强度的过程中，各部分的结构或构件测区数量需要在10个以上，针对一个方向实际尺寸不到4.5m，而另一方向实际尺寸不足0.3m的构件，应适量减少相应测区的数量，但要保证在5个以上。

（2）紧邻两个测区的距离需要保持在2m以下，测区距离构件施工缝边缘位置或端部位置应保证在0.5m以下，并大于0.2m。

（3）测区需要选取在令回弹仪保持水平方向的混凝土浇筑侧面位置，若无法达到相应要求，可以将回弹仪置于非水平方向的混凝土浇筑底面或表面。

（4）测区需要选取在构件上两个对称的能够进行测量的面上，也可选取在一个能够进行测量的面上，注意保证分布的均匀性。构件中的薄弱位置和相对而言重要的位置务必要设定测区，同时需要避开预埋件。

（5）测区的面积需要保证在0.04m2以下。

（6）检测面需要选择在混凝土的表面，同时保证表面的平整性和清洁性，不能存在蜂窝、浮浆、麻面等情况，可以使用砂轮将其中的杂物及疏松层清除，同时保证没有残余的碎屑或粉末。

（7）对具体执行弹击操作过程中发生振颤的小型构件和薄壁进行固定。

（8）回弹时应保证和检测面垂直，缓慢施加压力，读取数值，迅速复位，两个测点之前的距离应保持在20mm以上，测点与预埋件和外露钢筋的间距需保持在30mm以上，测点不能在外露石子或气孔上，相同测点仅仅可以进行1次回弹，各测区选取16个回弹值。

（9）碳化深度测量，结束回弹值的测量之后，需要在具有一定代表性的测区上对相应的碳化深度值进行测量，测点需要超过测区数量的30%，选取平均值当作各个测区对应的碳化深度测量值。

（10）碳化深度的测量需要利用相关工具针对测区表面进行处理，使其形成直径约为15mm的空洞，具体的深度需要超过混凝土的碳化深度，执行3次测量操作，精确到0.25mm，选取平均值，对于碳化深度配比，对应的精确值为0.5mm。

回弹法之所以能够得到广泛应用，主要凭借其操作较为方便，技术难度系数相对偏低等优势，然而该方法会导致构件的结构受到一定破坏，最终所获取的检测结果也会存在一定误差，在构件尺寸和重量相对较小时并不适合采用该方法。

3.2 超声法在混凝土强度检测中的应用

（1）数据采集。首先，布置相应测区。在相应构件上至少均匀划出10个规格为200mm×200mm的方网格，将1个网格当作1个测区。针对同一批次的构件执行抽检操作，抽检数量约为总数的30%，并且保证多于4个，各相关构件的测区需要超过10个。关于测区的布置，需要设定在混凝土构件浇筑方向的侧面位置，同时保证侧面良好的清洁性。其次，布置相应测点。要想确保针对混凝土的测试方法及条件尽量与率定曲线保持相同，各个测区中需要设定3～5个相应测点。最后，采集数据信息。针对各对测点间的距离进行实际测量，采集并针对相应的声时加以记录。根据各个区段衬砌强度之间的不同，可以设定几个不同测站，1个测站内可以设定多个不同测点，测区的声速需要取平均值。

（2）强度推定。首先，若是根据单个构件执行检测操作，则单个构件强度的推定值取这一构件不同测区中混凝土强度的最小值。其次，若是采用批次抽样检测的方式，则这一批次构件的强度推定值需要根据相关数理统计公式计算得出。再次，若是统一批次测区强度换算值存在较大标准差，则需要将第一个构件中最小测区强度换算值与这一批次构件中最小测区强度换算值的均值作为标准。最后，若是同一批次构件根据批次实施抽样检测，则需要结合单个构件进行检测。

3.3 自然电位法在钢筋锈蚀检测中的应用

水利工程施工质量检测中，自然电位法也是一种常用的无损检测技术。该方法通常通过高内阻自然电位装置实施具体检测，利用装置界面中双层电电位差针对钢筋发生锈蚀的情况作出判定。以某水利工程为例进行说明，在应用该方式进行检测的过程中，需要逐一移动饱和硫酸铜电极，同时记录实时数据信息，在检测完成后，能够看到区域阴影位置便是发生锈蚀的地方。检测工作人员可以利用该方法进行钢筋锈蚀实地检测，并且所得检测结果较为精准。

3.4 超声波法在前裂缝检测中的应用

采用超声波法能够针对水利工程前裂缝实施较为有效的检测。在混凝土缺陷利用超声法检测的相关技术规范中对该方法作出了明确的规定，因此检测工作人员在实际执行检测操作的过程中，可以根据相关标准规定实施裂缝的检测。该方法通常运用具备波形显示功能的超声波检测仪，对超声波的实际传播速率、信息接收的频率等相关参数进行检测，再利用相应的检测结果判定浅裂缝的具体情况。

4 结束语

总而言之，在水利工程质量检测中应用无损检测技术可以显著提升检测工作效率，同时有利于促进国家建筑行业的良好发展。相关技术工作者可以进一步对该项技术实施更为全方位的改善与优化，确保其能够运用于众多不同的领域中，从而为人们的生活提供方便。