红外热像法、雷达法在工程检测中的应用 [复制链接]

邱 平 张荣成 袁海军ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
（国家建筑工程质量监督检验中心，北京 100013） ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    提 要 本文重点介绍检测砖（混凝土 小型空心砌块 ）混结构，混凝土芯柱施工质量的一个工程实例。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    关键词 混凝土 小型空心砌块 ，红外热像技术，雷达技术，芯柱密实性。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    北京有关部门规定，从 2003年5月1日起将禁止生产粘土实心砖，从此沿用几千年的秦砖汉瓦粘土实心砖将被新型材料所取代。最近，我们曾对 混凝土小型空心砌块 墙体内混凝土芯柱灌实情况检测发现，采用红外热像仪检测建筑物外墙和采用雷达仪检测内墙，初步实现了对芯柱混凝土密实性半定量或定性分析，达到了较为满意的检测效果，为工程质量问题处理提供了可靠的依据。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

1、工程概况ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    北京市某住宅楼为 4层（局部5层）混凝土小型空心砌块结构。1～5层为混凝土小型空心砌块结构，砌块强度等级为MU10，砂浆采用M10混合砂浆，芯柱灌孔混凝土强度等级为C15。设计要求芯柱沿全高插筋，横墙芯柱为 φ12@1200 ，1～2层纵墙为 φ12@400 ，3～5层纵墙为 φ12@800 ；门窗洞口边各1个芯柱，钢筋混凝土梁端各3个芯柱沿高插筋1 φ12 并用混凝土灌实。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    业主入住装修时发现空心砖砌块墙体设置芯柱部位混凝土不饱满，为了解墙体芯柱饱满程度，开发商委托我们对该住宅楼进行检测。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    1.1混凝土 小型空心砌块 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    住宅楼墙体采用的混凝土 小型空心砌块 ，由引进设备生产，主要规格尺寸为 190mm× 190mm×390mm,见图1.1。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.1 混凝土 小型空心砌块 外型尺寸 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    1.2墙体十字交叉处、转角处及丁字交叉处做法ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    设计图纸要求墙体十字交叉处、转角处及丁字交叉处做法，见图 1.2。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.2 墙体十字交叉处、转角处及丁字交叉处做法 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.3 建筑物东立面检测结果 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    2.2 采用雷达仪检测内墙ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    由于外部环境温度对建筑物内墙影响较小，墙体表面温度差别不大，我们采用雷达仪检测内墙芯柱灌注质量。根据雷达仪的工作原理，雷达天线向混凝土中发射电磁波，由于混凝土、钢筋、空洞的介电常数不同，使微波在不同介质的界面处发生反射，并由混凝土表面的天线接收，根据发射电磁波与反射波返回的时间差与混凝土中微波传播的速度来确定反射体距表面的距离，达到检出混凝土内部的钢筋、缺陷位置、深度的目的。为确认雷达检测方法准确性和分辨率，我们在红外热像仪检测发现有缺陷的墙面上，采用雷达检测和钻取φ 20mm小芯样进行验证，见图1.4～图1.6。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

图 1.4 雷达检测后钻芯验证 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图1.5 东山墙（钻孔处）水平扫描图形 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.6 二层 7-F芯柱由下至上扫描图形 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    图 1.4和图1.6说明，采用雷达仪检测内墙，横向水平扫查可以测试出芯柱间距是否符合设计图纸要求，纵向垂直扫查可以检测出芯柱上下混凝土密实性。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    1、横向水平扫查： ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.7 雷达仪横向水平扫查测试结果 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

2、纵向垂直扫查： ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图1.8 雷达仪纵向垂直扫查测试结果 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    采用横向水平扫查和纵向垂直扫查的方法，抽检了 内墙芯柱混凝土灌注质量，同时拍摄了 业主装修时墙体 露出芯柱部位的照片，见下图。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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    以上图片表明：十字交叉处和丁字交叉处有芯柱的钢筋，未灌注混凝土；暗柱处（设置有两根钢筋和箍筋）未灌注混凝土；个别灌注混凝土的芯柱，混凝土也不密实；有的部位呈粉状混凝土；有的芯柱塞满编织袋等。芯柱质量不符合设计图纸要求。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

3 检测结果 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.9 西立面外墙检测结果 图1.10西立面红外热像图 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

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图 1.11北立面墙检测结果 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(

    经红外热像法、雷达法对该楼内纵、横墙芯柱检测，其结果表明：ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    1、抽检的56个芯柱构件中，有46个构件未灌混凝土，还有1个芯柱混凝土中夹带编织袋，占检测总数的82%；ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    2、在灌混凝土的芯柱中，存在局部混凝土疏松、未硬化呈粉状的状况； ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    3、内纵、横墙部分芯柱的位置不符合设计图纸要求。ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    4、东、西立面墙测试结果表明：东立面墙一层圈梁下面，在H轴芯柱处未灌注混凝土。西立面墙芯柱位置灌注了混凝土，靠北墙体芯柱顶部混凝土不密实；南立面墙芯柱未灌注混凝土，北立面墙芯柱间距不符合图纸要求。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    5、鉴于绝大部分芯柱（或暗柱）存在混凝土不密实或未浇灌混凝土的状况，经验算，该楼横向墙体抗震承载力满足《 建筑抗震设计规范 》 （GBJ 11-89）的要求，但纵向墙体 抗震承载力不满足要求，应进行必要的抗震加固处理。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(
    综上所述，采用 红外热像法、雷达法检测工程质量，初步取得一些效果，为工程质量问题的处理提供可靠数据。但是这两种检测技术还需要不断完善，针对新材料、新结构的性能特点和检测要求，应大力开展试验、研究、开发工作，使该检测技术日臻完善更好为工程建设服务。 ï܎4a–XØåIbbs.3c3t.comÄj ˆÅ<k:(