评估历史结构的8种无损检测方法

平板千斤顶测试是一种非常强大的非破坏性测试，用于识别历史建筑的力学性能。抗压强度、弹性模量和泊松比等机械性能可以用平板千斤顶法测量。

可以使用雷达图像检测轴承元件中是否存在金属材料。使用红外相机拍摄断层图像可以获取有关结构元件裂缝和湿度含量的数据。另一方面，与其他方法相比，内窥镜检查方法不提供详细信息。

本文介绍了用于评估历史结构的无损检测方法。通过所讨论的无损检测方法，可以获得有关材料衰减、结构中形成的不可见裂缝、湿度问题和热性能以及弹性模量、泊松比和抗压强度等值的数据。

因此，可以对代表该地区历史特征的历史建筑进行修复或维护实践，保留其自然条件，而不会造成任何进一步的破坏。

1.红外热成像方法

红外热成像通常用于燃料和能源保存方面的努力。今天，这种方法广泛用于军事、工业用途、医学、气象、建筑和工程领域。此外，许多研究人员更喜欢这种方法进行研究，主要侧重于检测历史建筑中的材料和结构问题。

这种方法特别适用于检测热损失、潮湿部分、气体逸出、热桥和保温状态。此外，红外热成像还用于历史建筑的故障、雨水和废水排放系统问题以及结构裂缝。

这种使用热像仪的非破坏性测试方法根据材料发射的辐射检测定义的阈值色标提供所用材料的热图。因此，定义了要检查的区域。这种方法允许在检查区域检测热问题、潮湿部分、气体逸出、热桥等。换句话说，以非破坏性方式揭示正在研究的结构的有问题或无问题的区域。

在使用红外热成像方法检查结构时，必须知道发射率系数(对于结构材料，通常在 0.90 和 0.95 之间)。较低或较高的发射系数是影响热像仪精确温度测量的一个因素。热像仪还受其他参数以及发射率的影响。

这些参数包括热像仪使用场所的环境温度、环境风速、相对湿度、热像仪与待测物体的距离、摄像头的角度、测试的时间和季节将进行。

红外热成像用于三种不同的方法。第一个用于检测从使用加热器的介质到外部介质的热传递。第二种用于在具有不同环境温度的两个表面之间存在热流的情况。

最后，第三个用于检查热量差异，将热辐射应用于没有温度差异的物体两侧或加热器到位。使用热像仪可以获得定性和定量数据。可以使用相关软件进行分析。

2. 表层混凝土试锤法

最古老的无损探伤方法之一，混凝土试锤法，用于测量材料的硬度。在区分材料时，硬度是最重要的机械性能之一。

硬度是材料抵抗试图穿透材料表面的物体的阻力。表面硬度由 Ernst Schmidt 于 1948 年开发，称为 Schmidt 测试锤。该方法的工作原理包括测量撞击表面的弹簧加载质量的回弹。材料的硬度随着回弹的增加而增加。

3. 平顶法

Flat-Jack方法被称为原位应力测试方法。该方法允许识别结构墙的许多机械特性。抗压强度、弹性模量和泊松比属于使用扁平千斤顶法测量的机械性能。扁平插孔测试工具允许测量响应于施加到元件的功率的长度变化。

扁平千斤顶测试机制涉及两种测量方法。第一种方法使用双扁平千斤顶，能够定义抗压强度、弹性模量和泊松比。而第二种方法使用单个扁平千斤顶，并且能够确定墙壁的当前压应力。

该机制涉及压缩机、压力计、扁平千斤顶、比较器和引脚。扁平千斤顶用于对表面施加压力，而比较器测量替换物并且引脚定位比较器。

4. 超声波测试方法

超声波速度测试方法是一种无损方法，可提供有关混凝土质量、其内部结构、孔隙率、抗压强度以及裂缝深度和方向的信息。它的工作原理是测量超声波脉冲速度。

在超声测试中，材料表面与两个压电换能器接触，它们与表面之间没有任何空隙。第一个换能器发送超声波，第二个换能器接收这些超声波。然后测量超声波的传输时间和速度。

如果材料的密度差，并且材料有裂缝，那么就会发生声波的扩散。因此，超声脉冲速度低。当材料坚固或孔隙数量减少时，它会提供更好的强度。因此，超声脉冲速度更高。但是，该测试本身不足以定义强度，必须与其他技术相结合。

5. 放射性方法

放射性测试机构由电磁辐射源和传感器组成。传感器测量辐射到达材料另一侧所需的时间。当传感器以独特的照相胶片的形式出现时，称为射线照相术，而当传感器将辐射转换为电波时，则称为射线照相术。

6. 抗穿透法

这是一种测试方法，其原理是使用称为温莎探针的枪测量探针或钉子在混凝土上的穿透深度。

温莎探头于1964年在美国开发，类似于混凝土试锤。它用于了解混凝土的强度并确定混凝土的抗渗透性。由于其工作原理，该测试方法受到混凝土中使用的骨料的影响。

7. 内窥镜法

结构中使用的轴承系统的元素相当大，难以研究。当要定义轴承系统 中使用的材料并且无法目视检查或使用钻孔样本识别时，此方法是首选。

该方法包括在结构上钻一个直径为 1 厘米的孔，并使用电缆和连接在其上的相机获取结构的图像，从而可以识别所使用的材料。该方法对历史建筑承载系统的诊断尤为重要。

8. 探地雷达法

在探地雷达方法中，通过介质发送电磁波，同时记录接收器和发射器之间的时间并扫描目标区域。因此，由于介质的物理不连续性，有可能揭示未知特征。

这种方法不允许探索材料的机械性能。但是，它能够定义通过目视检查或使用钻孔样本无法识别的物理特征。

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