关于水利工程质量检测中无损检测技术的应用研究
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作者: 张宏莉
前言：
传统的检测手段在检测过程中对建筑物本身结构常产生破坏，西方发达国家现在已普遍采用无损检测技术。一些高科技产品，尖端的技术在工作中得到广泛的应用。无损检测技术已作为衡量一个国家测试技术水平的重要标志之一。我国的无损检测技术起步较晚，发展只有15-20年。但积累了一定的经验，下面介绍几种常规的无损检测技术。
1.无损检测技术的概述
水利工程作为国家经济发展的重要基础设施，其工程质量直接关系着广大人民群众的切身利益，保证结构安全，满足运行管理的使用要求，而且必须在非常情况下(如洪水、强降雨、大风等)经受住考验。所以，如何检查与控制好工程质量，建设高标准高质量的水利工程，是水利工程施工监理工程师的重要职责所在。
1.1无损检测技术优越性
在工程质量检查与控制过程中，随着监督手段的不断完善，检测仪器的不断发展，监理工程师质量检查工作的科技含量也在不断加大。近年来先后在水利工程中引进和使用的无损检测技术：便是很好的一例。所谓无损检测技术就是在不影响工程结构使用性能的前提下，通过原位检测某些物理量(如回弹值、超声波速、振动频率、红外线幅射等)推算出材料与结构的工程质量指标．如强度值、厚度值、内部缺陷点、成分含量等。它有着比常规检测方法更为突出的特点：非破坏性、随机性、远距离探测、现场检测等等；且检测数据可连续性采集，并通过数理分析和逻辑判断，能够比较准确地推定出工程质量的状况，使监督检测的结果更具真实性、科学性和权威性．
1.2无损检测技术的现状
中国水利工程无损检测技术在近10a里得到飞速发展，无损检测技术体系日趋完善，除了常用的回弹法、取芯法与超声波外，雷达技术、波动分析技术、电磁等技术也逐渐被应用。如：雷达探地检测大坝防渗墙、帷幕灌浆质量，波动分析检测混凝土灌注桩基质量等在全国各省市都有应用先例。配套开发和研制的检测设备和仪器已发展到数字式智能化时代，具备了综合性和测试结果分析、计算的功能，测试数据也由单纯的数理统计进入了信息处理，大部分已配置笔记本电脑和随机键盘，甚至简单到：“只要轻轻点击鼠标，即可得出结论”的智能型。
1.3无损检测技术在水利工程中的应用
无损检测技术其现场性、实用性、快速性等特点，为监理工程师工程质量检查工作提供了先进的科学手段，在整个水利工程建设质量监控中，作用愈加重要。
1.3.1无损检测技术是工程质量事故检测和处理的法定方法之一在《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204-2001)中明确规定：“当对混凝土试件强度代表性有怀疑时，可采用非破损检验方法或从结构、构件中钻取芯样的方法，按有关标准规定，对结构构件中的混凝土强度进行推定，作为是否应进行处理的依据。”
1.3.2无损检测技术是工程质量预控的有效手段随着无损检测可靠性的提高，其检测结果非但是普遍使用的一种质量处理的依据，而且越来越多的水利工程已将其做为施工过程中的质量控制手段，使无损检测技术介入施工管理中。如：新拌混凝土快速测定仪，可在几分钟内测试出出罐的新拌混凝土中水泥含量、水灰比，推定出28d的强度值，起到了预先监控的作用。
1.3.3无损检测技术是水利工程质量检查评估的重要依据在以标准试块测定值为代表来评判工程质量的基础上，运用无损检测结果比较既可验证试块的真实性，也可反映出水工建筑物的真实质量和差异。
2.无损检测技术在水利工程质量检测应用中的问题探讨与思考
作为水利工程尤其是大中型水利工程质量控制、结构验收的重要手段，无损检测技术的重要性不言而喻，但其发展和应用水平仍有一定的差距。这里既有技术上的不足也有应用中的问题。
2.1在技术上，其测试和推定的准确度有待进一步提高如运用超声回弹综合法测定混凝土强度时，超声波速受外界湿度、温度、介质的影响较大，在几个工地的比较性试验时，往往对试块(因其在养护池中，相对含水率较大)的测定值离异较大，随机提供的标准参数曲线，在各地区不尽相同，故而也相对产生误差。
2.2检测性能比较单一，综合质量鉴定有待完善随着新科技、新材料在水利工程中的应用，在质量鉴定时，不但要推定出混凝土的质量状况，而且也涉及到如钢筋质量、钢结构质量、混凝土与钢筋共同作用状况等，只有这样才能全面、综合地对整个工程进行核定。
2.3强化无损检测应用程序，对水利工程尤其是大中型水利工程，必须对重要隐蔽工程及工程关键部位进行无损现场检测，对一般工程可根据实际情况决定是否进行无损检测抽查，并以此作为工程检测和评定的重要依据。
2.4无损检测最终是以提高工程质量为目的，为了提高检测技术的科学性、公正性和权威性，各质检机构应将无损检测业务作为必备指标来加以建设和完善，人员组成要相对稳定，必须经过无损检测专业。
2.5鉴于无损检测技术的现状和现代科技术的不断发展，搞好无损检测工作必须以案例来加以总结和论证。因此，要不断积累工只有这样才能在不断总结经验基础上，提高确度和实用性。
3.钢筋锈蚀的无损检测
钢筋的锈蚀破坏对水工建筑物损坏比较严重，钢筋锈蚀以后，发生膨胀，表层混凝土胀裂、脱落，握裹力下降，使结构有效断面减小。采用的方法有两种：碳化深度测量与钢筋保护层厚度测量结合法、自然电位法。
3.1碳化深度测量与钢筋保护层厚度测量结合法
3.1.1碳化深度测量。
用电锤在被测部位打一个小孔，清除孔洞中的粉沫，随即将浓度为1％的酚酞酒精试液注入孔洞内壁，再用碳不扮深度仪或油标卡尺测量表面至深部变色的距离。即为碳化深度。
3.1.2混凝土保护层厚度测量。
使用瑞士产55型数字式钢筋定位扫描仪(精确至1-3mm)，用它可将构件内钢筋布置及钢筋保护层厚度精确地用数字显示。
3.1.3资料的整理。
将构件混凝土碳化深度与钢筋保护层厚度值进行比较，当构件混凝土碳化测量值超过钢筋保护层厚度值时，钢筋表层的钝化膜被破坏，构件内钢筋开始锈蚀；当构件混凝土碳化测量值小于钢筋保护层厚度值时，构件内钢筋没有发生锈蚀。这是国内目前普遍采用的技术。
3.2自然电位法
钢筋在混凝土相当于在饱和的ca(OH)路液中。金属在介质溶液中会因其相互作用在界面处形成双电层，并于界面两侧产生电位差，用高内阻自然电位仪检测钢筋在混凝土中的自然电位值来判断钢筋的锈蚀情况。自然电位在一100nlV-300mv时钢筋处于钝化状态，自然电位在一300-400mV时，则说明钝化膜已被破坏，钢筋有锈蚀的可能。自然电位低于一闷仪)mv时钢筋已经锈蚀。采用仪器为山西产JJ－3型积分激发电位仪。
4.结语：
基于现阶段水利工程建设情况的特点．在水利工程质量检查与控制中，应充分发挥无损检测的特点，加大对其应用的频率，从而进一步加强对水利工程质量控制的力度，使其发挥更大的经济、社会、生态效益。
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