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1、浅谈核子密度仪在阿尔及利亚东西高速公路工程中的普及应用_阿尔及利亚 关键词：核子密度仪阿尔及利亚东西高速公路工程普及应用核子密度仪是核子密度/湿度检测仪的简称，是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器。核子密度仪通常安装有一个密封的10毫居里的铯137伽玛源和一个密封的50毫居里的镅241中子源，仪器中还安装有密度和湿度两种射线探测器，分别和伽玛源和中子源共同对被测材料的密度和湿度进行测量，利用核子辐射穿透不一样密度物质的能力不一样这一原理来推断物质密度的仪器。通常使用的核子密度仪采取铯137元素来探测物质的单位密度。采取镅241元素来探测物质中的氢原子含量进而推测物质的
2、含水量。在工程施工过程中，施工质量控制人员要知道填筑材料和多种工程材料如土、混凝土和沥青混凝土的密度和含水量，用以判定压实度舍否达成设计要求，材料孔隙率是否合格，填筑材料含水量是否适宜，为施工参数的制订和优化提供依据。测定材料的传统方法有很多，各有特点：环刀法适合细粒土的密度测定；灌砂法适合粗粒土的密度测定；灌水法适合砾石等巨粒土的密度测定；蜡封法适合原土样的密度测定；浸水天平法适合沥青混凝土等工程材料的密度空隙率测定。这些方法适用面较窄，试验操作要求准确度较高，耗时较长。核子密度仪对于多种土壤和没有凝固的水泥混凝土等材料，通常采取透射法，这个方法是在被检测材料中用钢钎钻一个垂直的检测孔，然后
3、将仪器的探测杆伸入到被检测材料中，在各个深度上检测材料的密度和湿度。对于岩石、混凝土等不能造孔的材料，通常采取反射法，这个方法是将仪器放置于被检测材料的表面，依据被检测材料的厚度和种类采取适应的检测档位，直接检测材料的密度、压实度等指标。和传统的检测方法相比，核子密度仪的一个优点很突出：能够快速立即的检测岩土，混凝土沥青混凝土的密度或空隙率和含水量。这在大型工程施工中的优势愈加突显：一台核子密度仪检测一处土壤密度和含水量只需要1分钟最快只需15秒，是灌砂法的60倍左右，极为适合在大型工程中的使用，能够做到碾压完成同时检测完成，缩短了检测时间也就确保了施工强度及工作断面的连续性，为快速高效的填筑
4、摊铺施工提供了强有力的支撑，做到了施工工序和施工机械高效科学合理的衔接安排。不过，早期核子密度仪的缺点也很突出：1.安全性较差：早期核子密度仪的辐射源杆的密封保护性不够好，对检测人员的健康危害较大；检测人员核辐射剂量测定仪佩带使用不规范，个人安全保护程序实施不够规范，如要求在检测工作中必需佩带的个人辐射剂量测定仪常常不佩带，定时的医院个人体检不实施，仪器保留运输环境达不到安全的要求。2.正确性较低，波动性较大：早期的核子密度仪因为技术方面的限制，仪器搜集辐射剂量的测定正确性较低，这是早期核子密度仪在工程施工中极难普及的主要原因之一。3.价格昂贵，难以普及。于是，环刀、灌砂筒仍然在很多大型工程中
5、发挥着不可替换的作用。伴随科学技术的进步，核子密度仪的缺点被逐步克服改善。部分新型的核子密度仪问世，并被广泛用于国外大型工程施工之中。北非地域阿尔及利亚东西高速公路建设中全方面采取新型核子密度仪。环刀、灌砂筒等已被明令严禁使用。新型的核子密度仪如美国产的Troxler3440、Troxler3450等已采取相对人体较低辐射剂量的放射源，加强放射源杆的钨块保护厚度和回复保护弹性，使泄露出的放射剂量降低到国际要求的范围以内。并按以下要求严格实施：1.要求检测人员根据安全要求进行试验检测，佩带核辐射剂量累积测定仪胶片式。2.每十二个月定时去医院进行个人身体检验。3.为核子密度仪建造专用的收藏室。收藏
6、室关键采取30-50cm厚的钢筋混凝土墙体和屋顶，远离人员稠密区域，加强警卫安全保护。4.核子密度仪运输车必需专车专用，必需密封运输，不得载运无关人员和设备。5.每十二个月定时将核子密度仪送到国家核辐射试验室进行判定，取得判定合格证后方能投入工程施工质量检测使用。以上这些要求有力确保了新型核子密度仪的安全性，不会危害到试验检测人员的身体健康。新型核子密度仪因为改善了芯片结构，使得计算辐射剂量的准确性大大提升，受检测环境的温度，湿度等影响而受到的波动降到一个很低的水平。阿尔及利亚东西高速公路中，使用Troxler3440型核子密度仪前用灌砂法对仪器进行偏差校正时，对同一土样进行了数次密度检测和含
7、水量检测，两种方法的检测数据相关性很高，差值能够控制在平均值的1%以内，这种准确性已经超出了施工检测时人工用灌砂法和灌水法检测的要求。新型核子密度仪波动性很低，已具有替代常规方法进行试验检测和质量控制的条件。这就是阿尔及利亚东西高速公路全方面采取新型核子密度仪进行检测的至关主要的原因之一。该工程采取欧洲标准法国家标准准，欧洲标准法国家标准准已经采取核子密度仪进行路基密度和含水量检测标准号：NFP94-062-1和沥青混凝土密度和空隙率检测标准号：NFP98-241-1。核子密度仪检测密度对被检测结构层的破坏很小，甚至没有，尤其是测定混凝土或沥青混凝土路面时，没有任何破坏性，而传统的方法会在结构
8、层上留下很多坑洞，这些坑洞会为以后的承重和渗水破坏留下隐患；另外在进行碾压试验段时，能够立即的进行检测，同时掌握碾压参数和压实度或孔隙率的关系。阿尔及利亚东西高速公路工程规模大，造价高，人员费用支出在总费用中所占的百分比很大。假如采取我国的人海战术，以灌砂法，环刀法进行施工试验检测，将会产生大量的人工费用，这些费用远远高于新型核子密度仪的购置费用，一台核子密度仪的价格仅和一个试验员的年工资相当。在阿尔及利亚东西高速公路工程中，用新型核子密度仪替代试验人员手工操作已成为一个必定选择，也是项目成本利润最优化的必定选择。核子密度仪在使用过程中有部分必需要注意的问题：1.在核子密度仪投入试验检测之前必
9、需进过对比校正试验，找出三个偏差系数含水量偏差系数、干密度偏差系数、沟槽偏差系数输入仪器内存，才能检测出正确的数据。必需要注意的是不一样的材料要进行数次的对比校正试验，定时的对比校正也是不能忽略的。2.不一样的材料在检测过程中应采取对应的检测模式，路基体填筑材料采取土壤模式透射法。混凝土和沥青混凝土采取沥青模式反射法，10cm厚度的应采取沥青薄层模式反射法。3.在天天的检测开始前应充足预热机器。坚持天天用尼龙标准块对核子密度仪进行辐射密减标准校正。只有密度标准校正值MS和含水量校正值DS全部取得经过即出现两个P，不然出现F方能用于检测工作。如数次标准校正全部不能顺利经过则必需进行核子密度仪的漂移量测定，或立即送到专业核子密度仪检测机构进行检测判定。新型核子密度仪安全性好，正确性高，检测速度快，操作简单的特点决定了其在阿尔及利亚东西高速公路工程中不可替代的优势，但在我国的工程之中，因为人力成本低廉，仪器价格昂贵等很多原因，临时还不能被相关国家及行业标准所接收作为关键检测方法。但伴随社会经济的不停发展，技术的不停进步，人力成本所占比重不停提升，新型的核子密度仪被广泛采取，替代灌砂法、灌水法、环刀法等传统密度检测方法，普遍用于工程检测中的时机会很快到来，我国相关标准向国际上的优秀标准靠拢，最终统一也是大势所趋。
