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1、红外热成像技术在建筑工程无损检测方面的应用探索摘要：对已经建造的边坡支护、挡土墙结构的安全评估，质量检测等,传统 的检测方法成本高、效率低，且检测过程当中存在安全隐患，寻找并实现快速、 经济的检测支挡结构裂缝、内部空洞、混凝土劣化的方法，是国际和国内土木工 程界急需解决的重大问题，其潜在的社会需求和经济效益是巨大的。但是由于支 挡结构厚度较大，且现代用于建造支挡结构的建筑材料的钢筋混凝土具有非均匀 性、各向异性等复杂特性，检测环境复杂，使得红外线热成像法无损检测技术在 土木工程中，特别是支挡结构的无损检测方面不像在其他产品或结构检测中普遍关键词：红外热成像；建筑工程；无损检测引言红外检测技术是
2、近年新兴的建筑物无损检测方法,其红外成像技术是集先进 的光电子技术、红外探测器技术和红外图像处理技术于一.身的高科技产品，随 着电子计算机和信息处理技术的飞速发展，这一技术在近年来得到了前所未有的 发展。由于它具有独特的优点，能补充传统检测手段的不足,正日益受到人们的 重视和应用。红外无损检测技术已经在建筑诊断学中取得了许多显著效果。对于 建筑结构我们可用热像仪进行观测，利用红外图像的异常点来检测其内部及表面 缺陷，并及时采取措施检修，防止事故发生。1. 红外热成像原理概述红外线是自然界中任何一种温度高于绝对零度的物体都可以辐射出来的肉眼 不可见的射线。物体的种类、性质、成份及表面开关不同，发
3、射出来的红外线也 不尽相同。而红外热成像，正是利用了红外线的这一特性，通过专门的仪器设备 把来自目标的红外辐射转化成可见的热图像，从而可以对物体表面的温度进行直 观的分析研判，进一步推断出物体表面的结构状态和缺陷。与传统的检测仪器和技术相比较，红外热成像检测有如下特点：一是非接触性，可以由较远的距离上 实施；二是响应速度快；三是测量实现多点化；四是温度的取值领域较宽，精确 度高。2. 红外热成像检测应用实例火灾后房屋安全检测鉴定2.1 工程概况火灾现场为六层框架剪力墙结构，用途为宾馆。竣工时长约 10 年左右经查结构施工图知，设计砼强度等级为C30,梁配筋为325,320，箍筋为 8200,截
4、面尺寸500 mmX350 mm；楼层板配筋为8140；剪力墙配筋为 14150；柱配筋为425，截面尺寸400 mmX400 mm。建筑面积约6700 。保 护层厚度分别为20 mm和15 mm。火灾发生于一天前，根据火灾勘察报告知，起火点为五楼储物间，可燃物为 化纤、棉织物及木制家俱。火焰由五层上窜至六楼并蔓延到两层绝大部分空间， 过火时间约 90分钟经消防喷水后灭火。木制设施及化纤、棉织物全部烧净，铝 合金门窗变形，窗户玻璃炸裂。2.2 火灾现场勘察情况五楼起火点的储物间粉刷层剥落殆尽，主梁保护层爆裂。部分位置混凝土保 护层炸裂脱落，露出配筋。现浇楼层板粉刷层全部剥落，多处保护层炸裂，露
5、出 配筋。六楼混凝土构件表面由于烟熏呈现出黑褐色，多处粉刷层爆裂，面积最多 处达35%左右，两层柱体目测受损较轻。经采用NEC红外热成像仪扫描，快速确 定受损严重的区域为五层-/C-D区域，与肉眼观察受损严重区域基本吻合。3. 受损构件安全程度检测鉴定为了给委托方灾后修复工作提供科学、高效、准确的鉴定依据，检测方采用 红外热像电化学法，对受损较为严重的区域的梁、板、柱、剪力墙等竖向和 横向承重构件进行了检测鉴定。红外热成像检测结果见表1。同时，采用钢筋电 分配比例学检测仪对受损严重区域的部分构件内部钢筋各电化学参数进行了检测 并据此推定构件内部钢筋的受损情况，部分检测结果见表2。基1构艸當就捉
6、伤浣庫推宦mi混凝上剩余摑館损估 率整坨台评定损 怙寻级/A-E 5E- (i /A-B5K1.5KR1711柱卜曲rfB8812IIS-3/A-D3F127920II表2f:-1 G.;E cm3 r r (nv) 庸蚀电位I dott (HA/ di2) 腐蚀电漩茫罐耳p (K強口 u)丑定过火祐注J/A-B EF 辺/A-P5F-364-ST20155101S523400125=500V柱府5F /C 5F-35301016012248G232367=0OOV楼层板2-3/A-B5F-310118852153=500V剪力堵A-R 5F-1631142；4彳伽=500V根据国内现在的专家
7、反复实验所得的成熟的计算模型C30 y2=f(t)-110740x+216235(400900)CC2O y2=f( t)-019847x+213991(400 900)C式中，X为混凝土热像平均温升，y2为混凝土的抗压强度比值，f(t)为与过 火时间、构件类型等有关的系数。4. 受损构件鉴定检测评估结果结合红外热成像、电化学检测鉴定结果，根据上述评判模型，给出了火灾后 该房屋的受损构件的损伤等级。并根据鉴定结构，对委托方提出了经济可靠的加 固与修复方案。结束语红外热成像检测方法是以后建筑非破损性检测的发展方向，该方法不仅可以 用于灾后建筑物的安全评估，也可以用于建筑外墙饰面砖黏结强度与缺陷以及屋 面及外墙渗漏、地暖漏水及电器短路等方面的检测鉴定。由于其具有安全、无损 限制条件少等优点，未来应用前景会越来越广阔。参考文献1 黄启人,杨达,李家兴,冯雪松,孔龙,白学刚.浅析红外热成像检测技术在压力容器和压力管道检测中应用J.中国设备工程,2019(24):102-103.2 刘又夫,周志艳,田麓弘,钟伯平,何越.红外热成像技术在农业中的应用J.农业工程,2019,9(11):102-110.3 王博正,康嘉杰,董丽虹,王海斗,郭伟,高治峰.激光红外热成像材料表面裂纹检测的研究进展J.激光与红外,2019,49(10):1165-1171.
红外热成像技术在建筑工程无损检测方面的应用探索
