无损检测技术在水利水电工程质量检测中的应用

2020-11-27张雪

商品与质量 2020年42期

张雪

青州市黑虎山水库水利工程建筑安装公司山东青州 262500

水利工程是当前我国国民经济和社会发展过程中的重要基础建设，但是由于水利工程的应用年限较为久远且水利工程在应用的过程中周边的环境无法得到保障，从而导致了我国部分的水利工程在应用过程中长期受到洪水的侵扰和河床底部沙土增厚等因素，从而导致水利工程中低坝的抗压性能发生变化，这样一旦水利工程堤坝的坝身位置出现空洞或者是裂隙，那么便会水利工程中的堤坝出现溃堤的危险。

1 水利工程质量检测中无损检测技术的基本概述

1.1 水利工程质量检测中无损检测技术的优越性

水利工程质量检测中所应用的无损检测技术，最早是由南非在1906年所研制出的一种无损检测技术，通过这项技术就可以在对样品进行检测的过程中不对样品产生破坏，同时还可以较准确的获得样品的数据。同时无损检测技术在应用过程中还具有成本低、操作便捷、可反复使用等一系列的特点，因此在工程检验中有很高的普及度[1]。

1.2 水利工程质量检测中无损检测技术的现状

我国在20世纪70年代便在水利工程的质量检测中引入了无损检测技术，并且随着当下检测仪器的不断发展，我国水利工程中的无损检测技术可以在不破坏水利工程结构和使用性能的前提下，通过测量水利工程大坝结构中的回弹值、超声波速率、结构震动频率、红外线辐射等一系列物理量，并可以准确的推算出水利工程中材料与结构的质量指标，那就可以判断水利工程结构的强度值、厚度值和工程中的缺陷点。同时无损检测技术与传统的检测技术相比最显著的特点便是不具破坏性，从而保护水利工程建筑的结构不受损坏，此外无损检测技术还可以通过远距离探测的方法对检验数据进行连续采集，这样通过数理分析和逻辑判断就可以准确地推断出水利工程质量的应用状况[2]。

1.3 水利工程中无损检测技术的应用

由于无损检测技术在水利工程中的应用过程具有现场性、实用性和快速性等一系列的特点，因此检测人员在进行水利工程质量检查工作中通过无损检测技术便可以对管理工程目前的应用现状进行了解。

2 水利工程质量检测中无损检测技术应用中的不足探讨

无损检测技术是当前水利工程中进行质量控制和结构验收的重要手段之一，因此无损检测技术对水利工程的建设过程有不可替代性的作用。但是无损检测技术在水利工程在应用过程中还存在着一些不足之处，这主要体现在以下2点：第1点，无损检测技术在技术上通过利用超声回弹综合法来测定水泥工程中混凝土的强度时，由于超声波容易受到外界环境中湿度、温度、空气介质等一些因素的影响，这样便会导致超声回弹综合法在测定时的准确度还有待提高。在具体应用过程中，检测人员往往会发现通过超声回弹综合法在养护池的测定中，由于养护池中的含水量较大，这样便导致超声回弹综合法所测定的数值离准确数值偏差较大[3]。第2点，无损检测技术在应用过程中的检测性能较为单一，而这一因素也是由于当前技术和材料对无损检测技术的限制。因此无损检测技术在未来的发展过程中还需要进一步的全面完善，这样才可以更好的应用于水利工程中的质量检测工作。

3 水利工程质量检测中无损检测的具体应用

3.1 超声回弹检测法

超声回弹检测法一般应用精度较高的设备进行现场检测，在对应目标范围内选取两个测面，要求两个测面处于对称条件下，在对应位置布置回弹测区，保证测面表面整洁，利用回弹仪测试回弹值，再利用声波换能器测取波速，通过不同波速差异与混凝土内部结构的特异性进行质量判断。该方式适合多种结构的检测，有利于发现混凝土大裂缝、空洞以及蜂窝情况，但检测技术要求高，而且如果构件的厚度较大，检测的误差也很难控制。

3.2 自然电位法的具体应用

钢筋在水利工程中的作用突出，结合此前的工作资料可以发现，大部分水利工程中钢筋面临水腐蚀和氧化破坏，并在氧化和锈蚀的过程中发生膨胀，导致混凝土结构破损，有效断面减小。电位法是利用金属与介质之间的相互作用，分析双电层和电位差进行检测。该项检测技术同样需要借助专业设备，一般要求使用高内阻自然电位仪，如果电位在100～300mV之间，表明钢筋处于钝化状态，如果电位处于100～300mV之间，表明钢筋存在锈蚀风险，如果电位超过300mV，钢筋可能已经锈蚀，需要进行必要的处理。

3.3 综合分析法

综合分析法包括两个步骤，即厚度测量和碳化深度测量。厚度测量方面，应用扫描仪进行定位扫描，扫描精度在3mm之下，使构件内部钢筋的情况得到明确。深度测量方面，借助电锤选取固定位置进行打孔作业，清除残渣，向孔内注人酚酞酒精（1%浓度），再借助游标卡尺测量变色部位距离，作为碳化深度准绳。完成上述测定工作后，对保护层厚度和碳化深度进行匹配分析，如果前者大于后者，表明钢筋不存在锈蚀情况，可以继续使用；如果碳化深度大于保护层厚度，表明钢筋保护层已经失效，应给予处理防止构件进一步被破坏[4]。

3.4 混凝土保护层厚度测量

在对混凝土保护层厚度进行测量的过程中，测量人员可以采用数字式的钢筋定位扫描仪器，对混凝土构建内的钢筋布置情况和钢筋的保护层厚度进行合理的检测，同时该仪器还可以直接将检测出的厚度在显示屏上用数字表示。如果在检测过程中发现构建混凝土的碳化深度与钢筋的保护层厚度出现较大偏差，当构建混凝土的碳化测量值超过混凝土保护层的厚度值，那么检测人员便可以断定钢筋在应用过程中受到了一定的腐蚀，从而导致钢筋表面的钝化膜被破坏，反之则亦然。