實際工程檢測中引起紅外圖像異常點的可能原因分析
2012-11-12
紅外診斷技術正是通過吸收這種紅外輻射能量，測出設備表面的溫度及溫度場的分布，從而判斷能檢測出混凝土細微的熱狀態(tài)變化，準確反映其內部、外部的異常情況，可靠性高，對發(fā)現(xiàn)質量隱患非常有效。
應用實例
現(xiàn)場檢測方法
本次紅外成像檢測混凝土缺陷采用美國 FLIRThermaCAM E300 紅外熱像儀，它是一種非接 觸、高靈敏度的紅外熱像儀。FLIRThermaCAM E300熱像儀通過內置的CPU可實現(xiàn)各種圖像處理，它具有彩色液晶顯示圖像，磁盤記錄和貯存圖像數(shù)據(jù)的自動功能，可連續(xù)測量短時間內的溫度變化及豐富的圖像處理功能等特點。
檢測前應進行實地勘察，對需要檢測的混凝土結構表面是否存在顏色差異、是否有污物、或者維修的痕跡等應做好記錄，以備數(shù)據(jù)處理時參考。其拍攝地點應盡量避開周邊建筑物反射、天空的反射、陽光的反射、樹木遮蔽等的不利影響檢測時，通過 CAL(為消除測量誤差，進行環(huán)境溫度校準的功能鍵)校正環(huán)境溫度；混凝土的輻射率設置為 0.92；保持測試角在 30°以內；自動設置焦距、溫度水平和靈敏度；時間 14 時左右；天氣晴朗。利用它分別對安全殼的穹頂，安全殼的外壁進行了詳細的拍攝，通過觀察安全殼紅外圖像的異常 點來檢測其內部及表面缺陷。
圖像的感性分析
紅外熱像儀攝取的紅外圖像的每一點都對應一定的溫度，可根據(jù)顏色的深淺來判斷溫度的高低，相同顏色表示溫度相同，我們目前只做初步定性的分析。
我們在殼頂拍攝時明顯發(fā)現(xiàn)兩處溫度異常點，溫度遠高于其他部分，熱像圖譜圖2中黑線所圈出的部位，由于導熱系數(shù)的不同，導致混凝土表 面溫度的差異 ，缺陷的部位在紅外圖片中清晰可辨。經(jīng)過進一步的檢測，在保護層的20mm下面發(fā)現(xiàn)此兩處結構確實存在內部缺陷，有空洞現(xiàn)象，混凝土澆筑不密實。證明紅外熱像法的檢測結果是正確的。
在實際檢測中我們根據(jù)紅外熱像圖譜中的溫度異常點，進行現(xiàn)場確認，發(fā)現(xiàn)部分是由混凝土結構中的鋼鐵預埋件所造成的，但其它部分進一步確認確實有內部空鼓和裂縫現(xiàn)象，與圖像中的異常點基本吻合，這種大面積的快速無損檢測大大提高了工作人員的工作效率，很好的降低了缺陷檢測的遺漏問題，彌補了傳統(tǒng)檢測手段的不足，具有較好的準確性。但對于缺陷的大小和裂縫的深度從圖像中還很難以辨別出來，還需利用其它檢測手段加以診斷。但是紅外熱像圖譜給工程技術人員帶來的便利遠遠比傳統(tǒng)方法先進了很多。
實際工程檢測中引起紅外圖像異常點的可能原因分析
(1) 混凝土結構內部有空鼓或者澆筑不密實
由于空鼓或者澆筑不密實在結構內部形成一個空氣層，具有良好的隔熱性能，其氣體導熱系數(shù)較小造成結構外表面與內部之間的熱傳導變小，從而使結構的表面產(chǎn)生溫度差異，使有缺陷部位的溫度偏高。
(2) 混凝土內部的滲漏
因為在混凝土內部滲漏的部位，其水分的導熱性與質量正常的周邊結構材料的熱傳導性不同，混凝土內漏水部位溫度低。
(3) 混凝土內部鋼鐵預埋件
鋼鐵的傳熱系數(shù)大，熱傳導快，升溫快，也可以造成結構表面溫度的不同。
(4) 混凝土結構的保溫氣密性
結構保溫越薄弱的部位溫度與周圍正常區(qū)域差別越明顯。
(5) 火災混凝土結構的損傷
混凝土遭受火災后，在高溫作用下會發(fā)生一系列不同的物理化學反應。諸如水泥石、骨料的相變、裂紋增多，結構酥松多孔，水泥石－骨料界面的開裂、脫節(jié)等，使混凝土由表及里逐漸酥松開裂。使結構本身各種性能產(chǎn)生不同程度的損傷，導致混凝土的導熱性下降，從而影響到物體的表面溫度分布。
使用紅外熱像檢測技術，可以在大面積上快速無損檢測建筑物，并可初步評估混凝土的缺陷程度，包括混凝土的內部空鼓和裂縫狀態(tài)等，因此可為建筑物的修復加固提供科學依據(jù)。紅外成像無損檢測技術在混凝土結構中的應用還處于形成和發(fā)展階段，能應用于實際工程中的研究成果不多，且多屬一些定性的結論，缺乏相應的操作規(guī)范。
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