基于紅外熱像技術(shù)的鋼管混凝土密實(shí)度缺陷檢測探究.pdf

1、目前，我國超高層建筑正在大量興建。具有強(qiáng)度高、塑性變形大、抗震性能好、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)的鋼管混凝土作為超高層建筑的主要承重體系而得到廣泛應(yīng)用。然而，在實(shí)際施工中，尚無法對鋼管內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行直觀檢查，因此，除了精心設(shè)計(jì)和施工外，對鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的檢測也是迫切需要的。但是，近年來，檢測工作雖有進(jìn)展，但截止到目前，鋼管混凝土內(nèi)部密實(shí)度缺陷的檢測問題仍沒有得到有效解決，依然沒有一種簡便、快捷的檢測方法對鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量的

2、實(shí)際情況進(jìn)行檢測。因此，研究開發(fā)一種新型的檢測技術(shù)用于鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量的檢測是當(dāng)前的迫切需要。
　　紅外熱像檢測技術(shù)由于其便捷、高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)已被廣泛用于建筑檢測領(lǐng)域，但針對鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷的質(zhì)量問題，檢測研究尚屬空白。因此，本文引入紅外熱像技術(shù)，首先通過對物體熱輻射性、紅外熱源成圖機(jī)理及鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷處的傳熱特性進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究，從理論上闡述并推導(dǎo)了紅外檢測的可行性，為其提供了相應(yīng)的科學(xué)理論依據(jù)

3、。隨后，針對帶管壁空鼓缺陷的鋼管混凝土柱模型試件作實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)來探究紅外檢測是否可行，并在可行的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析管壁厚度、缺陷本身厚度和表面積的變化對紅外檢測的影響；與此同時(shí)，對缺陷深度理論計(jì)算公式進(jìn)行了驗(yàn)證及修正。最后，再依托合肥濱湖時(shí)代廣場項(xiàng)目對紅外檢測技術(shù)在實(shí)際工程中檢測的可行性進(jìn)行探討驗(yàn)證。
　　通過上述理論及試驗(yàn)研究分析，其結(jié)果表明基于紅外熱像技術(shù)的鋼管混凝土管壁密實(shí)度空鼓缺陷的檢測是可行的。此外，還得到了以下幾點(diǎn)量化的

4、結(jié)論。
　?、俟鼙诤穸仍?0mm以內(nèi)時(shí)，無論加熱或不加熱，這種方法可行且能比較準(zhǔn)確的反映缺陷的位置及形狀尺寸。并且管壁厚度越小，臨界處溫差值越大，則熱像圖所反映的缺陷形狀輪廓越清晰，檢測識(shí)別的效果越好；當(dāng)管壁厚度大于10mm時(shí)，只有在加熱的情況下，這種方法才可行且只能大致的反映缺陷的位置，熱像圖上所反映的形狀輪廓也不規(guī)則，但這也可用于缺陷的初步識(shí)別判斷，有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
　?、诠鼙诤穸仍?0mm以內(nèi)時(shí)，隨著缺陷本身厚度

5、或表面積的增加，缺陷處對應(yīng)的鋼管壁的溫度和溫差也會(huì)相應(yīng)增加，并且在加熱時(shí)，增加的程度會(huì)更大。當(dāng)管壁厚度大于10mm時(shí)，隨著缺陷本身厚度或表面積的增加，只有在加熱時(shí)才會(huì)致使鋼管壁的溫度和溫差相應(yīng)增加，這說明，缺陷本身厚度變化或者表面積的變化對鋼管壁溫度和溫差的影響程度低于壁厚增加所帶來的影響，對紅外檢測是否可行不起決定性作用。且根據(jù)試驗(yàn)對比分析結(jié)果可知，目前能夠被檢測出的缺陷的本身表面積的最小識(shí)別精度為4cm2，本身厚度的最小識(shí)別精度為1