4混凝土坝的无损评价方法——FPrimeC Solutions Inc欢迎您的加入

对混凝土大坝结构进行适当的操作和维护是保证结构安全、降低风险的关键。混凝土表面应定期检查，以确定由于风化、极端应力或其他物理或化学损伤机制造成的剥落和恶化。混凝土坝的无损评价可以提供有关混凝土材料的状况和质量、损伤程度和混凝土的机械性能的有用信息。

什么会导致大坝决堤?

混凝土大坝可能出现问题或失败的原因有很多，如设计上的缺陷，不良的施工方法/材料。地基容量不足及溢洪道容量不足亦可能导致工程失败(英属哥伦比亚大坝安全指南，2016)．水坝在使用过程中会遇到问题，运行和维护不当会造成重大问题。此外，水坝会因风化而恶化，Alkali-Silica反应(ASR)，冻融，或其他化学攻击。裂缝和混凝土破裂也可能是结构问题的标志(稳定性问题，沉降等)。钢筋混凝土构件可以体验腐蚀，以及产能下降。侵蚀是溢洪道楼板和上游护坡板混凝土劣化的常见原因。

混凝土坝的无损评价

水坝结构的大小和形状各不相同。小型水坝的检查和监测可以是一项简单而直接的任务;然而，大型混凝土大坝的检测和监测是一项具有挑战性的任务。即使是对大型混凝土大坝进行基本的目视检查也是劳动密集型和耗时的。它需要熟练的检验员和辛勤的工作，以确定这些结构的表面缺陷。视觉检查可以是第一行，因为它可以识别需要进一步检查的位置。稍后，我们将讨论声学方法，可用于评估混凝土材料的状况。

1-无人机目测

近年来无人机技术的发展，为混凝土大坝的可视化检测开辟了新的篇章。无人机用于混凝土表面的视觉检查和识别表面裂缝和缺陷。配备红外热像传感器的无人机也可用于检测水分或地下缺陷的痕迹，以加强检查。视觉检查(使用或不使用无人机)的主要缺点是该方法不能提供关于混凝土性能或混凝土状况(物理或化学损伤)的信息。

2 - Impact-Echo (IE)

冲击回波可以用来探测混凝土坝的混凝土状况和裂缝程度(奥尔森，l.d.和萨克，1995年)．在冲击回波试验中，应力脉冲在元件表面产生。脉冲传播到测试对象中，并通过裂缝、缺陷或界面和边界反射。由反射波到达而引起的表面响应，采用高精度接收换能器(马尔霍特拉和卡里诺，2004年)．当应力波在混凝土单元内传播时，由应力脉冲在表面发出的声波的一部分被反射到边界层上，在边界层上材料刚度变化不同。传感器接收到的数据通常在频域进行分析，以测量波速和厚度。Impact-Echo的优点是只需要访问组件的一面．该方法可用于混凝土溢洪道冻融缺陷的识别。

3-表面波光谱分析(SASW)

表面波谱分析(SASW)方法在多层体系材料表征中有着广泛的应用。该方法可用于混凝土质量、层厚和多层体系边界条件的现场评价以及模弹性的估算。SASW是一种地震勘探，它依赖于介质刚度的确定。当只有单边访问可用时，SASW是一种功能强大的方法。奥尔森与萨克(1995)“SASW方法能够提供结构的横波速度与深度剖面，包括结构后面土壤或岩石的速度测量，而不需要取心或其他对结构的破坏。”SASW方法也可用于混凝土溢洪道冻融缺陷的识别。

4- UPV层析/地震层析

当没有访问问题(2个或2个以上可用方向)时，超声脉冲速度(UPV)方法可以用来评价混凝土的性能。超声脉冲速度(UPV)是一种有效的混凝土材料质量控制、结构构件损伤检测的无损检测方法。混凝土超声检测是一种有效的质量评价和均匀性，以及裂纹深度估计的方法。测试程序已标准化为“通过混凝土的脉冲速度标准测试方法”(Astm c 597, 2016)．在混凝土结构中最实用的UPV测量形式是地震层析成像。这是一种成像技术，它可以从混凝土结构的现状准备二维或三维映射，量化内部异常和缺陷基于速度的顺序。Rivard等人(2010)展示了水工混凝土结构截面的地震层析成像测试等值线图。