1．4 常规无损检测方法简介
目前在我国的水利和其他土木工程中，混凝土无损检测最常见的是混凝土强度和缺陷（裂缝、破碎、疏松、孔洞等）的检测。
1．4．1 强度检测
我国在混凝土结构无损检测的研究工作始于20世纪50年代中期，通过引进瑞士、英国、波兰等国的回弹仪和超声仪，结合工程应用开展了许多研究工作，至今在检测方法上已取得了很大进展。目前，回弹法和超声回弹综合法在相关行业（如建工、水工、交通、港口等）都已建立了非常成熟的技术规范。
回弹法是通过测试混凝土表面的硬度来推定混凝土的抗压强度。但表面硬度与混凝土强度之间并没有直接、明确的理论关系，两者之间相关性的影响因素很多，如原材料（特别是骨料）的品种、环境因素造成的表面硬度变化（碳化、表面腐蚀等）、含水率、含气量等，只是在某些特定的条件下两者具有很好的相关关系。因此，应用回弹法时须根据实际情况选择使用三类测强曲线，即统一测强曲线、地区测强曲线和专用测强曲线，在各类行业规范中一般只给出统一测强曲线。回弹法的检测设备是回弹仪，按标称动能可分为两种：中型回弹仪（标称动能2．207J）和重型回弹仪（标称动能29．43J），分别适用于厚度小于60cm和大于60cm的结构构件的强度检测。回弹法最大的缺点是只适合于均质混凝土的检测，由于检测参量为表面硬度，因此，从原理上讲只能反映表面混凝土的质量，无法对内部混凝土的强度分布状况进行准确评价。
回弹法的另一个问题是碳化深度修正。工程经验表明，利用回弹法检测已建水工混凝土建筑物时，使用《回弹法检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T 23—2011）和《水工混凝土试验规程》（DL/T 5150—2001，SL 352—2006）规范规定的碳化深度修正方法有时会严重低估混凝土的真实强度，而且经常遇到混凝土龄期不超过一年而碳化深度却已远远超出规范修正上限（一般是6mm）的情况，采用规范规定的统一测强曲线会对混凝土强度评估造成比较大的误差。而且，活性掺合料在混凝土中的应用越来越广泛，其对碳化深度的影响也颇有争议，新修订的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23—2011）试图对这个问题有所回应，但除了在碳化深度测量方法和测区强度换算表上进行了少许局部修改外，并没有提出根本性的解决办法。
为了弥补回弹法无法检测混凝土内部质量的欠缺，建工、水工、交通及港口等行业都引入了超声波法或超声回弹综合法，利用超声波在混凝土中的传播速度（一般是P波速度）来推定混凝土的强度。如前所述，在理想弹性体的条件下，超声波传播速度与混凝土的动弹性模量有直接的理论关系，而混凝土动弹模与强度之间的相关性又比较好。因此，其检测原理要优于依靠表面硬度的回弹法。但是在实际应用中，受各种因素的影响，超声波速度与混凝土强度之间的相关性并不太好。日本建筑学会曾对普通混凝土的压缩强度与超声波速度的相关关系作了调查，结果表明其相关系数只有0．46左右（见图1－3）。而对于同一种配比的混凝土，其强度与波速之间的相关关系则大为改善。因此，当采用超声波速度来推定混凝土强度时，首先如回弹法那样应建立专用测强曲线，对提高测试的准确性是非常重要的。
图1－3 混凝土强度与超声波速度之间的关系曲线图（日本建筑学会）
1．4．2 缺陷检测
混凝土是一种由水、水泥（活性掺合料）、砂、石等混合而成的非均质材料，受施工质量、荷载以及外界环境因素影响容易产生各类各样的缺陷，如剥离、脱空、表面疏松层、内部缺陷（如不密实、孔洞、破碎等）以及裂缝等，混凝土结构中关注比较多的主要是内部缺陷和裂缝的检测。
图1－4 超声波检测混凝土内部缺陷示意图
内部缺陷的检测最常见的是超声波法。测试的基本原理就是当超声波测线穿过内部缺陷时，该测线上超声波的声时将会延长，波速会降低。一般用图1－4所示的方法来检测和判断内部缺陷的大致位置和尺寸，图中虚线为超声波测线。图1－4（b）中的斜向交叉对测可以演变为超声波CT扫描，提高缺陷识别的准确性。除了利用上述超声波速度的变化外，还可以利用测线上超声波频率、振幅等特性的衰减来判断缺陷的存在，但影响这种方法准确性的因素很多，在实际应用中并不普遍。
超声波检测裂缝深度主要有平测法和对测法，如图1－5所示。平测法适用于只有一个可测临空面的表层浅裂缝深度（一般在50cm以内）的检测；对测法可用于深裂缝，在裂缝两侧钻孔进行跨孔对测。另外，在有两个相对可测临空面条件下还可以采用斜测法进行检测。检测的基本原理就是利用超声波在完整和开裂混凝土中声时的差距来计算或判断裂缝的深度。经典的对于直裂缝的平测法见图1－5，跨缝（A－B）与不跨缝（A－C）时传感器间距都是d，跨缝时超声波从A必须绕裂缝的底端才能传播到B，通过两种情况下超声波传播的声时差，并利用图1－5中的几何关系，可以比较容易地得到裂缝深度H。
图1－5 超声波检测混凝土裂缝深度示意图
超声波法准确检测裂缝深度的前提条件是裂缝的缝面处于完全张开状态，且缝内无水和其他杂质填充，但在实际工程（尤其是水利工程）中基本不存在这种理想状况。由于检测利用的是P波（压缩波），只要缝面有接触或是缝内有填充物（包括水），超声波就会穿透裂缝而非绕过缝端传播，造成跨缝声时减少，从而使裂缝深度计算出现误差，一般用超声波法测试得到的裂缝深度要比实际小得多。