混凝土坝结构的适当的操作和维护,以确保结构的安全至关重要,并减少风险。混凝土表面应检查定期识别由于风化剥落和恶化,或极端的压力,或其他物理或化学损伤机制。混凝土大坝的无损评价可以提供有用的信息条件和混凝土材料的质量,损害程度,混凝土的力学性能。
导致大坝失败呢?
混凝土大坝可以开发问题或失败的原因有很多,如设计缺陷,可怜的建筑实践/材料。可怜的基础能力和溢洪道能力不足也会导致失败的原因(不列颠哥伦比亚省大坝安全指南,2016年)。大坝的经验问题在他们的使用寿命,操作和维护不当导致的重大问题。此外,大坝可以恶化由于风化,Alkali-Silica反应(ASR),冻融或其他化学攻击。裂缝和混凝土爆发也可以是结构性问题的征兆(稳定问题、结算等)。钢筋混凝土组件可以体验腐蚀和能力降低。侵蚀是一种常见的原因溢洪道混凝土恶化楼板和上游护坡板。
混凝土大坝的无损评价
大坝结构大小不同和形状。小水坝的检验和监控可以是一个简单和直接的任务;然而,更大的混凝土大坝的检查和监测是一项非常具有挑战性的任务。连最基本的视觉检查大型混凝土大坝是劳动密集型和耗时。它需要技术人员和努力工作来识别这些结构表面缺陷。目视检查可以在第一线,因为它可以识别需要进一步检查的地点。之后,我们将讨论声方法,可用于评价混凝土材料的条件。
1 -视觉检查无人机
最近在无人机技术发展,翻开了崭新的一页在混凝土大坝的目视检查。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。无人机配备红外热成像传感器也可以用来检测水分的痕迹或地下增强检查的不足。目视检查的主要劣势(有或没有无人机)的方法并没有提供具体的属性信息,或条件的混凝土(物理化学损害)。
2 - Impact-Echo (IE)
Impact-Echo可用于调查的条件在混凝土大坝混凝土开裂的程度(奥尔森l . d .袋,d . a . 1995)。在Impact-Echo测试中,压力脉冲生成表面的元素。脉冲传播到测试对象和反射裂缝、缺陷或接口和边界。表面反应所引起的反射波的到来,使用高精度监测接收换能器(Malhotra和带有,2004年)。当应力波在混凝土元素,旅游的一部分表面应力脉冲发射声波的反射边界层,不同材料刚度变化的地方。由传感器接收到的数据通常是在频域进行分析,以测量波速度和厚度。Impact-Echo只需要访问的优点组件的一侧。该方法可以用来识别冻结和解冻缺陷混凝土溢洪道。
3 -光谱分析的表面波(水泥)
表面波的频谱分析(水泥)方法有很多应用在多层系统的材料特性。这可以用于现场评估混凝土的质量、厚度层和多层系统的边界条件以及估计弹性模量。水泥是一种地震勘探,这依赖于确定介质的刚度。水泥是一种强大的方法只有一个访问是可用的。Olson和袋(1995)认为“水泥搅拌法能够提供剪切波速与深度剖面的结构,包括测量速度的土壤或岩石背后的结构,没有取心或其他损害所需的结构。“水泥搅拌法也可以用来确定冻结和解冻溢洪道混凝土缺陷。
4 - UPV断层扫描/地震断层
当没有访问问题(2个或更多的方向可用),超声波脉冲速度(UPV)方法可用于评价混凝土的属性。超声波脉冲速度(UPV)是一种有效的无损检测(NDT)方法对混凝土材料的质量控制,和检测损害结构组件。混凝土的超声检测是一种有效的质量评估和一致性,和裂纹深度估计。测试程序已经标准化的“标准测试方法对脉冲速度通过混凝土”(ASTM C 597, 2016)。最实用的UPV测量在混凝土结构地震断层。这是其中一个成像技术,可以准备两个或三维映射从混凝土结构的现状,量化内部异常和缺陷基于速度的顺序。瑞瓦德et al。(2010)显示了地震层析成象测试等值线图的水工混凝土结构的截面。
结论
无损方法Impact-Echo和水泥等有巨大的潜力在混凝土大坝识别缺陷。的方法可以用来评估损失由于ASR,在老坝和冻融常见结构。当访问是可能的,UPV断层扫描可用于评价地下空洞等缺陷和裂纹。
