[發明專利]檢測混凝土腐蝕產物的高光譜測試與分析方法

有效

• 申請號: 201710788317.X
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107576619B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 徐國強;汪金花;曹蘭杰;張薇;王碩;李孟倩;彭濤;吳兵
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張云和

本發明公開了一種檢測混凝土腐蝕產物的光譜測試與分析方法，包括以下步驟：(S1)建立混凝土原材料、水化產物、腐蝕產物的光譜庫；(S2)根據檢測對象性質，確定光譜采集的技術參數；(S3)不同環境下的檢測目標光譜數據采集；(S4)實測光譜曲線預處理和特征參量提取；(S5)光譜曲線比值與求導處理，檢測對象腐蝕性產物生成過程分析。本發明利用高光譜測量技術，采用便攜式光譜儀對標準養護與溶液腐蝕條件下混凝土損傷劣化過程進行光譜采集，通過小波去噪、包絡線去除等處理后，通過比值導數光譜法分析不同齡期與不同腐蝕條件下光譜特征的區別；檢測混凝土在腐蝕溶液下膨脹性產物豐度，滿足混凝土腐蝕性產物無損檢測的需要。

技術領域

本發明涉及混凝土的無損檢測技術，具體是一種檢測混凝土腐蝕產物的高光譜測試與分析方法。

背景技術

混凝土的無損檢測技術是在不破壞混凝土結構的前提下進行檢測，獲得人們最需要的混凝土物理量信息并將信息數字化、圖像化處理，發現工程中可能出現的各種缺陷，解決工程中出現的問題。目前常用的混凝土無損檢測技術通常是對鋼筋混凝土結構實體的混凝土強度、缺陷(密實度、裂縫、新老混凝土接合面、疏松層等)、鋼筋位置(直徑可估測)等參數進行檢測。

混凝土結構在實際服役的過程中，會受到各種復雜的力學作用和化學作用，尤其是化學腐蝕作用，會對混凝土性能產生影響。對于混凝土化學腐蝕的研究，通常采用掃描電鏡、能譜、XRD衍射等方法進行微觀分析，評價材料結構耐久性、安全性。但這些方法通常需要對混凝土進行取樣，從而對混凝土結構產生了破壞，而且需要固定性系統設備，檢測周期也比較長，連續性差。且對于在役混凝土結構來說，不可能分周期的提供大量樣品進行有損檢測。

近幾年高光譜技術已經廣泛應用于食品檢測定級、農業調查監測及化工檢測分析等領域，如油脂的真偽快速檢測、農作物品質分析及土壤礦質成分動態檢測等。采用高光譜測試與分析方法可以直觀、簡便、無損的對混凝土的腐蝕產物生成過程進行快速檢測，此方法是對混凝土腐蝕產物無損檢測技術的有益補充，對混凝土性能的研究具有重要的意義。

發明內容

本發明旨在解決現有混凝土無損檢測方法存在的上述問題，而提供一種檢測混凝土腐蝕產物的高光譜測試與分析方法，該方法具有非接觸、無損檢測的優勢，可以對不同環境下的混凝土及時、準確、重復連續無損檢測。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種檢測混凝土腐蝕產物的高光譜測試與分析方法，按以下步驟進行：

步驟1：建立混凝土原材料、水化產物、腐蝕產物的光譜庫；

步驟2：根據檢測對象性質，確定光譜采集的技術參數；

步驟3：不同環境下的檢測目標光譜數據采集；

步驟4：實測光譜曲線預處理和特征參量提取；

步驟5：光譜曲線比值與求導處理，檢測對象腐蝕性產物生成過程分析。

采用上述技術方案的本發明，與現有技術相比，有益效果是：

(1)具有非接觸、無損檢測的優勢，可以在養護或腐蝕環境下重復連續監測，是一種及時、準確、連續的無損檢測方法。

(2)利用高光譜測量技術，采用便攜式光譜儀對標準養護與溶液腐蝕條件下混凝土損傷劣化過程進行光譜采集，通過小波去噪、包絡線去除等處理后，通過比值導數光譜法分析不同齡期與不同腐蝕條件下光譜特征的區別；檢測混凝土在腐蝕溶液下膨脹性產物豐度，滿足混凝土腐蝕性產物無損檢測的需要。

作為優選，本發明更進一步的技術方案是：

所述步驟1中包括以下步驟：