自動化控制技術(shù)在混凝土強度檢測領(lǐng)域的應(yīng)用

摘 要：混凝土作為建筑工程重要的原材料之一，混凝土建筑構(gòu)件的性能，直接影響著整體工程質(zhì)量。在澆筑式施工或裝配式施工中，混凝土原料都屬于后期凝合體，在凝合過程中受加工因素、外界環(huán)境因素的影響，將嚴(yán)重降低混凝土的應(yīng)用性能，進而令整體建筑工程面臨著質(zhì)量風(fēng)險。為此，在建筑施工中，混凝土強度檢測工作的開展，是維系混凝土可在建筑中發(fā)揮最大效用的一個技術(shù)基準(zhǔn)，通過質(zhì)量參數(shù)的核定，保證混凝土各項性能參數(shù)可滿足實際施工需求?；诖?，文章對我國混凝土強度檢測現(xiàn)狀進行分析，并對自動化控制技術(shù)在混凝土強度檢測領(lǐng)域的應(yīng)用進行研究。

關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù);混凝土;強度檢測

近年來，建筑施工安全作為社會各界關(guān)注的重點，建筑工程質(zhì)量的核定基準(zhǔn)也在進行不斷完善，以為我國民生事業(yè)的發(fā)展提供重要保障?；炷磷鳛楣こ探ㄔO(shè)的重要原材料，其特性直接與整體工程質(zhì)量相掛鉤，在現(xiàn)場施工時，必須保證混凝土原材料各方面的屬性可滿足現(xiàn)場施工條件。在對混凝土原材料進行強度檢測時，隨著高新科技的融入，智能化、自動化控制技術(shù)增加整體檢測精度，且可從多個方面對混凝土原材料進行審驗，通過實際參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)進行核對，為項目工程的開展提供質(zhì)量保障。

1 我國混凝土強度檢測現(xiàn)狀

混凝土原料作為一種混合物，在細砂、水泥、粉煤灰等骨料的混合下，依據(jù)不同骨料之間的配比可形成不同強度的混凝土原料，以應(yīng)用于不同功能屬性的建筑中。當(dāng)前，混凝土強度檢測過程中，主要指的是混凝土在現(xiàn)場施工應(yīng)用時，內(nèi)部結(jié)構(gòu)在承受外部作用力情況下自身內(nèi)應(yīng)力的極限值，通過此類極限值的測量，精準(zhǔn)的分析出不同混凝土強度等級所能適應(yīng)的施工范疇。一般來講，混凝土強度檢測是針對已經(jīng)成型的結(jié)構(gòu)部件進行相關(guān)參數(shù)的分析，這就需要對現(xiàn)有的建筑構(gòu)件進行持續(xù)的壓力荷載，甚至需要外部作用力超出構(gòu)件所能承受的最大內(nèi)應(yīng)力，才可對建筑構(gòu)件的混凝土強度進行有效測量，而此時作用力超出構(gòu)件承受極限值時，將造成建筑構(gòu)件發(fā)生破損的現(xiàn)象，此類檢測情況對于建筑施工來講是違反相關(guān)施工制度的。

為此，在檢測過程中，需在混凝土承受限值與檢測技術(shù)之間，找出一個衡量基準(zhǔn)，在不破壞已知建筑構(gòu)件的前提下，可精準(zhǔn)的測定出當(dāng)前混凝土建筑構(gòu)件的強度是否滿足實際施工需求。

從技術(shù)角度來看，混凝土強度檢測出來的數(shù)值只可作為一個中間值，值量的大小取決于混凝土強度與其在建筑結(jié)構(gòu)中物理量的相對值，且檢測技術(shù)必須是在穩(wěn)定的環(huán)境中進行?？紤]到混凝土材料應(yīng)用環(huán)境的特殊性，在實際檢測過程中，同一建筑構(gòu)件的不同位置將存在一定的差異性，數(shù)據(jù)參數(shù)也無法得到統(tǒng)一，為避免此類檢測參數(shù)受到影響，必須嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)基準(zhǔn)來執(zhí)行，如檢測設(shè)備選取、檢測技術(shù)選取等，以保證實際檢測工作的順利開展，提高整體檢測精度。目前，我國混凝土強度檢測一般分為無損檢測與半破損檢測兩大類，無損檢測是指在整體檢測工序的開展中，對建筑構(gòu)件的各項性能參數(shù)并不造成任何影響，通過相關(guān)物理量的測定，代入到理論模型中得出特定強度值。半破損檢測是先對建筑構(gòu)件所能承受的最大限度值進行結(jié)構(gòu)測定，在不影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，對既有的建筑構(gòu)件進行局部檢測，其強度檢測值的界定是直接作用于建筑材料上而實現(xiàn)的，整體數(shù)據(jù)結(jié)果具有直觀性特點。

2 自動化控制技術(shù)在混凝土強度檢測領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 回彈法測量

回彈法測量是自動化控制技術(shù)在混凝土強度檢測體系中最常用的方法，此類技術(shù)的應(yīng)用原理是以混凝土表面強度值與抗壓強度值之間的聯(lián)動性來實現(xiàn)的。在檢測過程中，利用敲擊錘設(shè)備對混凝土建筑構(gòu)件進行敲擊，此過程為能量傳遞過程，其中部分動能直接被混凝土表面所吸收，剩余的能量則回傳到檢測設(shè)備中，依據(jù)動能傳播原理，通過測定回傳的能量值，可精準(zhǔn)的測定出敲擊過程中能量產(chǎn)生及耗損比，此類數(shù)據(jù)參數(shù)的核定，與混凝土表面的強度、硬度值等呈現(xiàn)出線性關(guān)系。在現(xiàn)場施工時，必須先對設(shè)備進行檢測，保證設(shè)備的各項功能參數(shù)滿足實際施工基準(zhǔn)，以降低因設(shè)備硬件因素所造成誤差。在測定回彈值時，利用回彈儀設(shè)備在混凝土構(gòu)件表面處進行敲擊點的設(shè)定，然后沿著建筑構(gòu)件表面位置均勻的擇取測量位置，且每一個回彈點只允許被敲擊一次，此種做法是最大限度的保證整個建筑構(gòu)件測量值處于一個穩(wěn)定范圍內(nèi)，以提高數(shù)據(jù)測量值的精準(zhǔn)性。

超聲回彈法測量主要是以混凝土構(gòu)件中的密度為基準(zhǔn)，核定混凝土強度與彈性之間的聯(lián)動性，然后依據(jù)彈性波動模型對測定的數(shù)據(jù)信息進行運算，當(dāng)然此類測試過程中，承接超聲波的載體為建筑構(gòu)件中的混凝土材料。與回彈法相比，超聲法測量的數(shù)據(jù)值更為精準(zhǔn)，且可通過各類數(shù)值的分析將混凝土構(gòu)件中的信息參數(shù)精準(zhǔn)的映射到數(shù)據(jù)模型中，以此來對混凝土的屬性進行精準(zhǔn)測量。

2.2 瑞雷波測量法

以自動化控制技術(shù)為核心的瑞雷波測量法，在混凝土建筑構(gòu)件檢測中可有效提高數(shù)據(jù)信息參數(shù)的核對質(zhì)量。在對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行測定時，無需對原有建筑構(gòu)件造成相應(yīng)的破損，便可實現(xiàn)精準(zhǔn)化檢測。此類測量方法只需要接觸混凝土建筑構(gòu)件的表面即可對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行逐層檢測，通過縱向深度的核定，深度分析出混凝土建筑構(gòu)件中存在的問題，其具有檢測直觀性、效率性的優(yōu)勢，且不會對既定的建筑構(gòu)件造成任何破損，在高新技術(shù)的融合下，此類檢測技術(shù)的無損檢測研究已經(jīng)初見成效。

瑞雷波檢測原理是滲透到介質(zhì)中而實現(xiàn)的，通過測定能量在介質(zhì)中的穿透效率，然后利用外部可觀測設(shè)備，對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的某一項點位進行測定，查證混凝土內(nèi)部是否存在失真現(xiàn)象，然后在依據(jù)能量在此節(jié)點下空間位置的變化情況，然后將測定的信息參數(shù)同步映射到數(shù)據(jù)模型中，進而正確界定出混凝土建筑構(gòu)件內(nèi)存在的缺陷問題。但空間位置信息與建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)的缺陷參數(shù)信息呈現(xiàn)出相對值，當(dāng)數(shù)據(jù)信息由自動化控制技術(shù)回傳到系統(tǒng)中時，整體狀態(tài)將發(fā)生細微的改變，進而引發(fā)一定的誤差問題。對于此，在實際計算過程中，應(yīng)將測定波長、波速以及混凝土構(gòu)件強度進行綜合化考慮，通過機械設(shè)備多方面試驗出混凝土建筑構(gòu)件的力學(xué)性能，然后建立以同介質(zhì)為載體的分布關(guān)系式，正確測定出波長在混凝土介質(zhì)中的傳播速率，以此來得出混凝土內(nèi)部機構(gòu)的強度分布狀況。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑施工體系中，混凝土強度檢測工作的開展是保證整體工程建設(shè)的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的革新，自動化控制技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到混凝土檢測中，在高精度的測量模式下，可更加精確的檢測出混凝土建筑構(gòu)件中的不合格參數(shù)，令技術(shù)人員第一時間對問題予以解決，以此來為整體工程建設(shè)質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。

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作者簡介

吳迪（1992-），男，漢，河北省滄州市，助理工程師，本科。