探讨土木工程中的结构检测技术应用

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  摘 要:随着我国经济的飞速发展,大型建筑设施的出现对土木工程技术提出了更高的要求。在土木工程的施工过程中,对其施工过程中出现的结构性损伤及时进行有效检测,并针对出现的结构性损伤进行及时的维修,不仅可以提高土木工程的质量,延长建筑成果的寿命,同时还可以避免许多重大质量安全事故的发生。
  关键词:土木工程;结构检测;应用
  中图分类号:E271文献标识码: A
  引言
  对于我国现在的经济发展,土木工程的建筑数量也开始逐渐增多,然而,现在的建设施工以及后续的结构检测系统还比较的匮乏,而且制约着发展关键的因素就是安全系数的高低。在实际的生产以及生活当中,我们应该对土木工程建筑进行合理的结构安全评估,进而可以加强在实际的生活以及生产当中安全的使用。本文对土木工程结构检测评估进行了探讨。
  一、结构检测技术的发展情况
  1、检测内容向系统化以及全面化发展
  一般而言,传统的结构检测技术主要对材料的坚韧度、变形情况以及构件大小等方面进行检测。当前,材料、构件的力学特点、物理化学特性也包含在了检测工作里面,诸如混凝土材料的氯离子含量、含水率、抗渗性、水泥含量、PH值以及混凝土里面钢筋的直径、具体位置、锈蚀情况、构件的外部温度、内部裂缝、动态静态应变情况以及动力反应等方面。针对建筑工程的稳定性以及安全性,工程结构监测涉及以上内容,另外,还包括建筑的持久性能和舒适度。可以说,对以上方面进行细致检测,可帮助我们对建筑物的质量以及使用性能有深入的了解和掌握,而这也使建筑物的质量以及日后的可靠性鉴定得到了保障。
  2、检测方法、手段向创新性发展
  对于建筑工程来说,其结构检测技术的发展目标就是更为方便、更为科学、更为准确以及更少损伤。随着科学技术的发展,新的检测项目也得到了开发与发展,因此工程结构检测技术也将变得愈加完善。当前,建筑工程的施工质量已受到了社会各界的高度关注,所以结构检测技术也面临着新的挑战、新的问题,例如如何对混凝土结构里面的缺陷进行判断、怎样对高强度的混凝土进行有效的强度检测、如何对刚开发的墙体砌筑材料进行检测等等。为了使检测结果更为科学合理,进而提升建筑工程的施工质量,我们就需采取合理的措施对检测技术进行提升和完善。
  3、检测设备向智能化以及集成化发展
  随着时代的进步,对建筑工程结构进行检测的设备也更为精良,这些设备将数据的采集和分析巧妙地结合在一起,在操作上也更为简便。例如,針对建筑物,动测设备可进行全面的频域分析以及时域分析;依据建筑物的温差,红外热摄像仪可及时对建筑物内部存在的破损以及裂痕进行捕捉;另外,电位差式钢筋腐蚀检测仪可依靠设备里面的轮式电极对混凝土里面钢筋的腐蚀情况进行分析,并进一步深入研究混凝土裂痕的长度、宽度以及分布情况等。由此可见,智能化以及集成化的发展趋势使检测仪器变得更为精确,也使检测结果的科学合理性得到保障。
  二、关于建筑工程结构检测的技术运用分析
  1、超声波检测
  超声波是在检测土木工程结构问题时常用的一种检测方式,该技术的产生是根据物理学的基本知识,依据超声波在媒介中传播的规律和超声波本身的特点而产生的一种结构检测技术。超声波在不同的介质中的传播规律不同,通过对检测到超声波的波形进行分析,可以对工程结构内部缺陷的大小以及缺陷所在的方位进行判断。利用超声波检测土木工程的结构问题时,既没有破坏土木工程设施,有检测了土木工程的结构,实现了检测目的。
  2、非线性结构诊断技术
  一般而言,非线性结构为建筑工程的主要结构。因此,在其检测技术的运用时,可首先对建筑工程结构的非线性特点做出分析,旨在使结构检测技术的科学合理性得到有效提升。当前,将非线性诊断技术运用到建筑工程结构检测工作中存在一定困难,和线性诊断相比,运用非线性诊断技术需完成复杂的技术操作以及计算操作,但从实际情况来看,非线性诊断技术的检测结果更具科学准确性。由此可见,对于结构检测技术的发展来说,非线性技术的运用是极其重要的,其具备多方面的优势。另外,运用非线性结构诊断技术,可更深入地对建筑物结构内部的损失进行识别和分析,进而使检测结果的准确性得到保障。
  3、光纤传感技术的运用
  在建筑工程结构检测技术里面,光纤传感技术也是一类新型技术,并得到了广泛的运用。一般而言,光纤传感技术是一种应变传感器,可对混凝土结构里面的裂痕以及变形情况进行检测。在进行检测工作时,光纤传感器可贴附在建筑物结构的表面,也可以进行事先预埋完成检测工作。在进行预埋以后,光纤传感器可对混凝土内部结构的变形进行测量,并依据得到的数据确定出结构损伤的蔓延情况。可以说,光纤传感技术具有较好的检测效果。
  4、构件混凝土浇筑质量检测
  构件混凝土浇筑质量检测主要分外观质量和内部质量检测。其中外观质量检测采用观测法对混凝土表观的缺陷及尺寸进行检测;内部质量检测的检测,多数应用超声波这一检测技术来进行操作,进行检测的目的就是要把混凝土材料之中所存在的空洞、裂缝等检测出来。混凝土这种非均质材料,通常是由多种材料所构成,能够较为明显地吸收超声脉冲,或者能够较为明显地散射衰减超声脉冲,所以,在混凝土在其材料、内部质量及检测距离保持不变时,超声波在混凝土中的声学参数数值(如信号频率、声速等)也应该比较一致。但是,若混凝土内部产生裂隙或空洞时,则会较大改变超声波的信号频率或声速,而且在这些缺陷层面中,超声波所出现的反射、折射等现象,也皆为复杂多变,致使信号波形发生畸变,超声波检测正是基于上述这些改变,来对混凝土内部所存在的缺陷进行检测。
  5、钢结构检测
  一般而言,在建筑工程的建设中,钢结构的数量较砌体结构以及混凝土结构少。材质均匀、塑性好、坚韧性高为钢结构材料的特点,因此在进行检测时也较为方便。另外,针对钢结构材料的内部性能、焊缝探伤以及内部缺陷等,一些其他领域例如航空石油、冶金、交通、化工以及机械等都具备较为完善的检测方法,所以对海外先进检测技术和其它领域相关技术进行学习就成为该检测技术的完善和发展主要方向之一。吸收和容纳这些先进的检测技术可包含多种方法,分别是超声波无损检测、射线检测、磁粉检测、涂层厚度检测、渗透检测、涡流检测以及钢材锈蚀检测等。
  6、检测砌筑结构
  砌筑结构检测主要为砌体强度的检测,砌体强度检测主要分为:(1)块材强度、(2)砂浆强度。结合不同的检测方法,还可进一步划分为动态检测和静态检测。
  (1)块材强度的检测。有关这方面的检测,通常是应用钻芯法、回弹法和取样结合回弹法。不同的检测方法所限制的检测条件也不同,即在进行检测过程中有关块材的种类要一致,其强度等级也应一致,在质量上其等级要确保相同,而且还应具有较为相似的砌筑构件环境。若块材材料不相同,则所采用的回弹法与钻芯法也应有所不同;若块材为砌体时,通常以回弹法与取样法相结合为主;若块材为石体,则应用钻芯法来检测块材强度。
  (2)砂浆强度的检测。对工程结构质量进行评价的一个重要参数就是砂浆强度,在检测砌体结构时,有关砌体中砂浆强度的检测,通常选用贯入法和筒压法这两种方式来实施检测。以贯入法实施检测,所用仪器有这些:(1)测量规、(2)测钉、(3)贯入仪,具体是这样进行操作:基于贯入仪在砂浆中推进测钉,接着以贯入深度测量表来对所贯入深度进行测量,再基于所得结果来求出测强曲线,对检测误差进行分析,求出所需测量结果。进行现场砂浆强度测量的另一个重要方法就是筒压法,以这种方法来对现场砂浆强度进行检测,主要是依据轻骨料筒压强度这一试验方法来进行操作的;把现场取样砌筑砂浆予以破碎,进行筛分到8毫米左右,再依据水泥品种、砂浆颗粒密度等来称出适量粒状砂浆,在对筒压强度完成测定之后,依据砂浆品种以一元回归方程来进行换算;在试验许可范围内,筒压法在现场任一地点均可取样,不必考虑样品具体的形状和大小,通过机械破碎机筛分之后,整个试验过程所受到的来自人为因素的影响均可忽略不计。
  结束语
  总之,进行建筑工程结构检测,不仅可充分认识建筑结构的安全性,而且还可深入了解建筑结构的适用性,从而在整个建筑施工过程中,既可有效使用各种建筑材料,在建筑结构设计中又能不断进行创新;因此,就建筑工程结构检测的技术运用这一课题进行深入分析和探讨,这对于提高建筑工程的施工质量、促进我国建筑行业的持续快速发展均具有重要的意义。
  参考文献
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