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三种型号核子密度仪及检测方法对比试验
许振奎;巨浪;郝名扬
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2016(000)025
【摘要】国内常用的核子密度仪为MC-3C浅层核子密度湿度仪、MC-S-24双杆分层核子密度湿度仪、501DR深层核子密度湿度仪,在进行生产试验检测前需对三种型号仪器的本身的稳定性、偏差率、方位角等进行检查试验,用以评价仪器在使用过程中的稳定性、测量值与实际值之间总体偏差.通过对仪器的优缺点进行初步对比,为以后的生产试验检测选择合适的仪器和检测方法提供依据.
【总页数】2页(P93-94)
【作者】许振奎;巨浪;郝名扬
【作者单位】四川中水成勘院工程勘察有限责任公司,四川成都610072;四川中水成勘院工程勘察有限责任公司,四川成都610072;四川中水成勘院工程勘察有限责任公司,四川成都610072
【正文语种】中文
【中图分类】TV523
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核子密度湿度仪在公路工程质量控制中的应用刘树林（科达集团股份有限公司257335）摘要本文对核子密度湿度仪（以下简称核子仪）快速测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度作简要介绍，具体阐述挖坑灌砂法同核子仪法的回归分析和核子仪的特性，从而用于正确使用核子仪控制公路工程质量以指导现场施工，并为路用者参考使用。
关键词密度压实度回归分析核子仪法灌砂法引言在公路工程施工过程中，现场压实密度测定的方法主要有挖坑灌砂法、核子仪法、环刀法、钻芯法和挖坑灌水法。
应用这些方法能否快速测得结果，对工程施工进度会有很大的影响，除核子仪法，其他检测方法均会大于12个小时，而核子仪法则不会超过1分钟。
但如何正确标定进行回归分析和正确使用至关重要。
1.核子仪使用范围核子仪法测定路基或路面的密度和含水量有透射法和散射法两种。
散射法可用于测定沥青混合料面层的压实度，所测沥青面层的厚度应不大于根据仪器性能决定的最大厚度；透射法用于测定土基或基层材料的压实度及含水量，打洞后直接测定，测定层的厚度不宜大于20cm。
2.检测步骤2.1准备工作2.1.1接通电源，按照规定的时间预热仪器。
2.1.2在测定前，在标准板上取3～4个读书的平均值建立原始标准值，并不得超过说明书规定的标准值限界。
2.2测定2.2.1按照随机取样的方法确定测试位置，但距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。
核子仪距其他的射线源不得小于20m。
2.2.2当用散射法测定时，用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使表面平整，将核子仪平稳地置于测试位置上，以确保接触紧密。
2.2.3当使用直接透射法测定时，在待测面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。
2.2.4打开仪器，测试员退出仪器2m以外，以确保符合核辐射防护规定的人员安全。
按照规定的测定时间进行测量，达到测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。
2.3计算按式（2.3-1）、（2.3-2）计算施工干密度及压实度。
对核子密度湿度仪检测结果的检验
郭见扬
【期刊名称】《土工基础》
【年(卷),期】1999(13)4
【摘要】在粘性土场地,同时用核子密度仪和传统试验室(环刀取土烘箱烘干称重)两种方法测出土的密度和湿度加以对比,说明,核子密度仪测出的结果令人满意。
文中认为对土方工程应推荐采用核子密度仪。
【总页数】2页(P49-50)
【关键词】核子密度仪;土;密度;湿度;原位测试仪
【作者】郭见扬
【作者单位】中国科学院武汉岩土力学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU415;TU413
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核子密度仪在路基压实度检测中的应用探究喻俊发布时间：2021-07-31T07:06:59.525Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：喻俊[导读] 核子密度仪虽然检测度比较准确，但是使用比较危险，一般常用来对路基压实度做复核检验，不用做常规检验手段。
武汉洪东方建设工程质量检测有限公司湖北武汉 430200简要：核子密度仪虽然检测度比较准确，但是使用比较危险，一般常用来对路基压实度做复核检验，不用做常规检验手段。
本文我们在路基压实度的概念分析基础上，重点来研究下核子密度仪在路基压实度检测中的应用。
关键词：核子密度仪；路基压实度；应用一核子密度仪概述核子密度仪操作方便、快捷，它原理是使用放射性元素检测的，不安全，一般不用的。
一般来说辐射不大，但是要保存好，要是泄露了，会让操作者得白血病。
核子密度仪相较于其他检测方式，优点是使用方便，检测结果准确度较高，基本可以当做最终数据来处理。
但是在检测前需要检测道路土质类型，因为核子密度仪对于不同的土质，均需要做检测。
二路基压实度检测试验概述路基施工规范与公路工程质量检验评定标准的压实度检测频率不同。
公路工程施工技术规范里的检测频率主要是为了在施工中更好的控制工程质量确定的，检验评定标准是评定工程质量而确定的最基本的一个频率。
公路工程施工技术规范里的检测频率主要是为了在施工中更好的控制工程质量确定的，检验评定标准是评定工程质量而确定的最基本的一个频率，频率不同是因为检测目的不同，施工技术规范频率大的目的是为了控制施工过程质量，评定应该属于抽检性质。
公路检测压实度深度要求15公分。
我们常说的压实度是指被检测结构层压实状态，应注意的是压实度检测必须反映被检测结构层的整体压实状态。
为何这样说呢，因为道路结构层的压实状态在不同深度内是不同的，从碾压表面向下，随着深度增加压路机对材料的压实作用越弱，这样在整个结构层内材料的密度是不一样的。
在检测现场的密度时，如果仅取结构层上部，可能密度会很大，如果仅取下部材料，可能密度会很小。
高精度核子密度计的研制与初步应用
杨焕章;赖万昌;王广西;邵琪伟
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】研制了一种非接触式、高精度核子密度计.依据γ射线与物质相互作用的基本原理,通过测定射线强度的变化,确定管道或容器内介质的密度、浓度等参数.采用反符合电路和高计数率芯片减小射线强度统计涨落对测量准确度的影响,获得了满意的测量精度、响应速度和稳定性.
【总页数】3页(P112-114)
【作者】杨焕章;赖万昌;王广西;邵琪伟
【作者单位】成都理工大学;成都理工大学;成都理工大学;成都理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TD6
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核子密度仪工作原理核子密度仪是一种用于测量材料密度的设备，广泛应用于石油、天然气、矿山等行业。
本文将详细介绍核子密度仪的工作原理。
一、核子密度仪的组成核子密度仪由以下几部分组成：1.探头：用于发射射线和接收反射的射线。
2.射线发射器：用于发射射线。
3.射线接收器：用于接收反射的射线。
4.电子学模块：用于控制和处理射线信号。
5.显示屏：用于显示测量结果。
二、核子密度仪的工作原理核子密度仪的工作原理基于射线的吸收和散射原理。
当射线通过物质时，会发生散射和吸收现象。
散射是指射线与物质中的原子核或电子相互作用，改变方向并减弱强度。
吸收是指射线被物质中的原子核或电子吸收，使射线强度减弱。
核子密度仪利用射线吸收的原理，测量物质的密度。
当射线通过物质时，会被物质中的原子核或电子吸收。
吸收的程度取决于物质的密度。
密度越大，吸收的射线越多，射线强度越小。
反之，密度越小，吸收的射线越少，射线强度越大。
核子密度仪通过测量射线强度的变化来确定物质的密度。
具体来说，核子密度仪发射一束射线，射线通过物质后，被射线接收器接收。
射线接收器将接收到的射线信号转换为电信号，传送到电子学模块。
电子学模块对信号进行处理，并计算出物质的密度。
最后，测量结果在显示屏上显示。
三、核子密度仪的优缺点核子密度仪具有以下优点：1.测量精度高：核子密度仪可以测量物质的密度，精度高，误差小。
2.非接触式测量：核子密度仪不需要接触物质，可以远距离测量，不会对物质造成损伤。
3.适用范围广：核子密度仪可以用于测量不同种类的物质，如石油、天然气、矿石等。
4.便于使用：核子密度仪操作简单，易于维护。
但是核子密度仪也存在以下缺点：1.辐射危害：核子密度仪使用放射性同位素作为射线源，存在辐射危害。
2.价格昂贵：核子密度仪价格昂贵，不适合小型企业使用。
3.易受环境影响：核子密度仪的测量结果易受环境影响，如温度、湿度等。
四、核子密度仪的应用核子密度仪广泛应用于石油、天然气、矿山等行业。
编者按：
关于我国公路各种早期损坏的报道和研究已经很多，其中如车辙、局部沉陷、早期水损坏、松散、坑槽等典型病害，均与初始较差的压实存在密切关系。
不少项目压实度较差，已成为路面大面积损坏的最主要原因。
如何解决这个问题？核子密度仪或许给出了答案——尽管它被忽视已久。
不难看出，路基路面各层压实度控制是路面质量管理的重中之重。
比对国内外应用现状，根据在多条高速公路路面施工中的大量应用实践，笔者认为，我国公路领域核子密度仪应用程度过低，非常不利于路基路面压实度关键指标的控制。
错误的观念带来错误的方法
由于公路达不到使用寿命，造成大规模翻修所带来了诸多经济社会负面影响并非鲜见，众多公路技术工作者已经着手从各个方面出发，努力扭转这种不利局面，如近年各种设计结构的出新，对各种沥青路面新材料的研究应用，强调加强施工过程的质量控制等。
但现实中，我们看到，不少建设单位花大价钱购买一些新型的改性沥青产品，却在基本的压实度是否真正满足这一问题上避重就轻。
结果，使用高价材料的沥青路面仍然发生了车辙，在室内试验中指标优良的路面材料在现场却发挥不了作用，因为缺少了充分压实的施工质量管理。
而压实的施工质量管理，我国目前主要依靠灌砂法和钻芯法。
如果充分发挥作用，借助灌砂法和钻芯法的数据也是能够开展压实度质量管理的，但实际上，这两种方法存在的问题有目共睹。
灌砂或钻芯的试验检测频率很难保证。
以双向四车道高速公路为例，基层施工时，除非一个工作面上配备两套灌砂设备和两组人员（基本上没有工地会这么做），否则，即便试验人员连续不停的工作，也无法满足规范检验频率。
对沥青面层，规范规定为每2000平方米检查1组试件，每组至少为3个试件，也就是基本上为每60多米一次钻芯检查，取样面积率只有0.05‰，加上规范和建设单位往往还有“尽量减少钻芯取样”的指导思想，不少施工单位甚至将200米、50 0米钻一个芯作为日常的质量检测，其对整个路面压实的“代表性”可想而知。
质量管理是以充足、真实、可靠的试验检测数据为基础的，单就检测频率的充足性上来说，灌砂法和钻芯法无法满足质量管理的基本需求。
无法实现在施工过程中的及时检测，不利动态质量管理的高效运转。
加强压实度的质量控制，必须强调从过程控制入手，因为很多事后的检测结果已经不能对实体工程进行质量修正，而质量管理中的返工处理在实际工程中往往是“挂一漏万、力不从心、选择代表性段落处理”等后果。
从加强快速检测、过程监测和及时调整的角度出发，最有效的措施就是使用核子法检测在施工过程中动态监测和反馈，压实不足时及时补压。
灌砂法和钻芯法检测结果容易受人为因素影响。
笔者曾在工地上遇到承包人多位试验检
测人员陈述灌砂法各种“作弊”技巧，这其中包括“人为调大标准砂密度、扰动洞壁使其内缩、尽量多的回捡飞溅试样、衣袖中夹带试样伺机混入、不充分燃烧试样水分”
等等，并有检测人员声称“灌砂法想把不合格的做合格太容易了”；而钻芯法的“作弊手段”包括“不充分晾晒水分、事前再将试件泡水抹干”等。
行业管理部门听到一线试验人员这些针对灌砂法和钻芯法的“作弊手段”和“心得”简直有些愕然甚至啼笑皆非，但这就是我国公路建设质量管理必须面对的现实；使用自动输出和储存检测结果的核子仪则可以避免所有这些人为因素。
灌砂法和钻芯法的经济投入成本较大，包括人员数量和劳动量两个方面。
如果按照规范频率，灌砂法通常一个工作面需要至少四个试验人员；钻芯法则通常需要4到5人，且还必须配备专门车辆，否则钻芯取样又将被借口拖延或取消（这在各工地也是经常发生的情况）。
同时，劳动量的过大也间接促成了其检测频率上的人为再降低。
灌砂法和钻芯法对从业人员的卫生健康和人身安全带来严重威胁。
经常去工地的技术人员都会看到，灌砂法和钻芯取样试验人员的衣服、身体甚至面部总是被泥浆沾染，似乎他们已经习惯了这种脏累的工作，但这无疑对他们的卫生、健康是不利的；更重要的是，灌砂法和钻芯法还以试验人员的人身安全为风险，因为笔者已经在多个工地遇到过由于使用酒精燃烧法测试含水量而被烧伤的试验员，轻者灼伤多处皮肉，重者有半身瘫痪、危及生命的案例。
而灌砂法凿挖坑洞伤及皮肉、钻芯法装卸、钻头伤及人身的事故也屡见不鲜。
综上所述，借助灌砂法和钻芯法开展压实度质量管理存在着诸多不利因素。
该停止恶性循环了
由于历史的各种原因，公路行业标准对核子法检测提出了两个观点：
一是“精度不高，需要与灌砂法对比”，二是“对人体有害”。
这两个致命的结论，对核子法在公路行业项目设计、招投标、现场施工检测、监理和工程验收等各个环节产生的影响几乎是毁灭性的，不少从业者见到核子仪就躲得远远的。
而事实上，核子仪的辐射源属于民用核设备中辐射最低的一种，笔者连续6个月使用核子仪的辐射监测表明，随人佩戴外出检测的剂量计中，最大的辐射剂量仅有1.23mSv，小的低于能够检测到的最低探测水平的1/2。
而对照用的剂量计置于办公室书柜内，其所测得的辐射剂量为0.8mSv；自然环境对个人的辐射剂量大约是每年3mSv，做1次全身CT受到的辐射约是9mSv。
不久前，交通部质监总站副站长成平在《质量管理是公路建设的生命线》一文中，从压实度角度重提了“核子密度仪”：“压实度，这一最简单最重要的现场测试指标，发达国家都全部以快速的核子仪来对包括基层、底基层和面层作现场快速检测，所有压路机运转的工地
上，不论是土基压实，基层压实，还是沥青混凝土压实，都会看到核子密度仪紧跟进行现场即时压实测定。
因为只有在现场即时测定，才能即时通报操作人员即时调整操作程序和施工工艺，达到压实度要求。
而在国内的施工现场一是检测频率不够，二是检测时机滞后，检测结果只能是‘马后炮’，三是根本不用核子仪检测，而用传统的钻芯取样方法。
原因有二，一是怀疑核子仪不准确，二是规范没有规定使用核子仪。
”
核子密度仪是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和含水量的电子仪器。
核子法检测具有结果实时准确、操作简单、快速高效、经济、安全、无损、不受人为因素影响等特点，在国际上成为最常用的压实度控制检测技术。
如ASTM和美国AASHTO、英国BS等先后颁布了有关核子法检测密度和含水量的一系列标准，推动了核子法检测技术在全球的广泛应用。
1980年，我国铁道部科学研究院从美国购置了我国第一台核子仪，对比试验表明其测试结果可靠；随后，铁道部的多个工程局批量购置了核子仪，核子仪和K30成为铁路路基最重要的质量检测方法。
基于这些应用，铁道部颁发了我国第一部《填土密度湿度核子仪测试规程》和核子仪检定规程《JJG 128核子密度测试仪检定规程》。
在水利工程建设方面，早在上个世纪八九十年代我国水利部行业就已经在SL 53《水工碾压土施工规范》、SL 48《水工碾压混凝土试验规程》中详细规定了核子仪的应用方法。
目前，我国所有的RCC大坝都要求施工单位必须配备核子密度仪进行压实度检测。
2007年，国家质量监督检验检疫总局颁布了国家级的《核子密度及含水量测量仪中国国家计量检定规程》（JJG 1023-2007）。
与在其他领域的应用越来越广泛的趋势相比，核子仪在我国公路领域的应用走向了相反的方向，应用程度越来越低，与国际道路建设领域的同行相比更是差别巨大，而恰好这十余年，正是我国以高速公路为代表的高等级公路大规模建设时期，质量被提到前所未有的高度。
显然，我国公路交通部门的动作慢了不止一步，所造成的潜在损失也是难以估算的。
检测技术的平衡发展
目前，在我国路基路面技术大发展、特别是各种公路自动化检测设备应用空前的背景下，关于压实度关键指标的控制仍然停留在初始阶段，相比其他指标的检测效率显得极其不相称。
例如，关于抗滑功能指标的测试各省验收都有横向力摩擦系数车（SCRIM）的应用，关于平整度指标的测试已经有颠簸累积仪和激光断面仪逐渐推广，关于弯沉的测试已经有大型的自动化弯沉测试车和昂贵的落锤式弯沉仪（FWD）大面积应用，关于厚度的测试已经有不少进口的探地雷达，甚至部分省市、地区或项目对配合比试验方法也采用SHARP设备、GTM试验机，对沥青混合料指标动稳定度都要求施工单位配备车辙试验仪等。
相比之下，核子仪与这些设备相比便宜得多，但所测指标并不比任何一个重要程度差，且核子仪所测压实度是所有这些设备监测指标中唯一能在关键的施工过程中控制、对成品质量影响至关重要的指标，核子仪也是唯一使用频率非常高、具有切实质量控制价值的检测设备，而压实度还会对平整度、弯沉、配合比实施效果、车辙发展等都会直接产生关键影响。
因此，综观我国沥青路面各方向试验检测手段的发展，压实度检测方法不使用自动化的核子密度仪，而仍然采用灌砂法和钻芯法，本身就是一种检测技术不平衡的发展，映射出压实度检测手段的落后。
总而言之，核子密度仪在我国公路行业应用程度过低，带来了诸多问题，已经成为“被错杀”的路基路面关键检测设备。
采用国际上主流的核子法进行压实度监测，诸如压实质量监控等问题将迎刃而解，对我国公路路基路面结构性指标的提升将起到极大推进作用。
