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變化，準確反映其內部、外部的異常情況，可靠性高，對發現質量隱患非常有效。
應用實例
現場檢測方法
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據的自動功能，可連續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，以備數據處理時參考。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，進行環境溫度校準的功能鍵)校正環境溫度；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現兩處溫度異常點，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。經過進一步的檢測，在保護層的20mm下面發現此兩處結構確實存在內部缺陷，有空洞現象，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紅外熱像圖譜中的溫度異常點，進行現場確認，發現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等，因此可為建筑物的修復加固提供科學依據。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，缺乏相應的操作規范。
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