[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110375744.8
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102507661A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路新瀛;周勇;季輝;王曉乾
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);山東高速青島公路有限公司
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土無損監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法。

背景技術(shù)

氣候變化無常，近年渤海灣沿岸的海水結(jié)冰不僅對漁船出行帶來威脅，也造成沿海和海上混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的凍融破壞。北方寒冷地區(qū)，為保證交通安全，冬季常用除冰鹽融雪；除冰鹽的熱沖擊造成混凝土橋面或路面的快速凍融破壞。混凝土凍融破壞的典型特征是表層混凝土剝落。顯然，陸上混凝土的表面剝落是容易用肉眼觀察到的，象海工下部結(jié)構(gòu)混凝土，因不易到達(dá)而較難及時(shí)察覺，十分不利于結(jié)構(gòu)的及時(shí)維護(hù)。

迄今為止，尚未見有實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法，能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測混凝土的凍融破壞。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法，包括以下步驟：

第一步，在監(jiān)測混凝土表面0～50mm內(nèi)埋入成對梯度電阻探針，成對梯度電阻探針采用耐蝕金屬棒，不同電阻探針對的埋深梯度為1～20mm，接近表面的電阻探針對間埋深梯度不超過5mm；

第二步，將成對梯度電阻探針測得的混凝土阻抗值傳輸?shù)奖O(jiān)測中心進(jìn)行處理；

第三步，通過混凝土阻抗值的突變來判定混凝土的凍融剝離情況，A、同一埋深下電阻探針對間混凝土阻抗值發(fā)生突變，情況有三：

a、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上由一相對穩(wěn)定值變?yōu)闊o窮大，此時(shí)混凝土剝落且無自由水浸入；

b、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上由一相對穩(wěn)定值變?yōu)榻趿悖藭r(shí)混凝土剝落且有自由水浸入；

c、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上有近乎直角的突變，阻抗值變大為混凝土剝離且水未進(jìn)入，阻抗值變小為混凝土剝離且水進(jìn)入。

B、由表及里，一層或一層以上埋深電阻探針對間混凝土阻抗值同時(shí)發(fā)生上述A的情況，則依照A的情況判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。

本發(fā)明依據(jù)電阻探針和監(jiān)測中心能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在線監(jiān)測混凝土凍融破壞原理示意圖。

圖2為表層混凝土阻抗隨時(shí)間的變化示意圖。

圖3為實(shí)施例不同埋深電阻探針對間混凝土阻抗隨時(shí)間的變化圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)描述。

參照圖1，一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法，包括以下步驟：

第一步，參照圖1、圖2，在監(jiān)測混凝土T表面0～50mm內(nèi)埋入成對梯度電阻探針R1-Rn，電阻探針R1-Rn和阻抗儀K連接，成對梯度電阻探針采用耐蝕金屬棒，不同電阻探針對的埋深梯度為1～20mm，接近表面的電阻探針對間埋深梯度不超過5mm，這樣可盡可能監(jiān)測到最表層混凝土的早期凍融破壞，

第二步，將成對梯度電阻探針測得的混凝土阻抗值傳輸?shù)奖O(jiān)測中心進(jìn)行處理；

第三步，通過混凝土阻抗值的突變來判定混凝土的凍融剝離情況，判定的依據(jù)分兩種情況：

A、同一埋深下電阻探針對間混凝土阻抗值發(fā)生突變，情況有三：參照圖2，

a、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上由一相對穩(wěn)定值變?yōu)闊o窮大，此時(shí)混凝土剝落且無自由水浸入；

b、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上由一相對穩(wěn)定值變?yōu)榻趿悖藭r(shí)混凝土剝落且有自由水浸入；

c、阻抗值在阻抗-時(shí)間曲線上有近乎直角的突變，阻抗值變大為混凝土剝離且水未進(jìn)入，阻抗值變小為混凝土剝離且水進(jìn)入。

B、由表及里，一層或一層以上埋深電阻探針對間混凝土阻抗值同時(shí)發(fā)生上述A的情況，則依照A的情況判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。

本發(fā)明方法的技術(shù)原理是當(dāng)混凝土表層剝落時(shí)，電阻探針對間斷路或短路，混凝土阻抗發(fā)生顯著變化，從而顯示混凝土的凍融破壞；未發(fā)生凍害的區(qū)域，混凝土阻抗隨時(shí)間的變化相對穩(wěn)定，前后無顯著突變。

實(shí)施例

一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測混凝土凍融破壞的方法，包括以下步驟：

第一步，在一處于潮差區(qū)且表面帶涂層混凝土試件中，自混凝土表面0～50mm內(nèi)埋入6對梯度電阻探針，成對梯度電阻探針為直徑是6mm的H60黃銅，電極對間距均為100mm，自混凝土表面向里的電阻探針對編號依次為一～六，各電極對埋深依次為0、5、10、15、20、40mm，

第二步，將成對梯度電阻探針測得的混凝土阻抗值傳輸?shù)奖O(jiān)測中心進(jìn)行處理；

第三步，通過混凝土阻抗值的突變來判定混凝土的凍融剝離情況；參照圖3，涂層下5mm深度范圍內(nèi)的混凝土阻抗受外環(huán)境影響大，10-40mm深度下的混凝土阻抗值基本不變，因混凝土試件表面帶涂層，故第一層電阻探針對所測混凝土阻抗在500～700kOhm間變化，當(dāng)該突然變化為幾十歐姆時(shí)，則表明涂層剝落，當(dāng)該值在落潮時(shí)由幾十歐姆變?yōu)闊o窮大，在漲潮時(shí)近于零時(shí)，則判定為表層混凝土剝落；依次類推，當(dāng)?shù)诙又恋诹鶎与娮杼结橀g混凝土電阻發(fā)生突變后，若對應(yīng)混凝土阻抗值在落潮時(shí)由幾十歐姆變?yōu)闊o窮大，在漲潮時(shí)近于零時(shí)，則判定為該深度下的混凝土剝落。