[發(fā)明專利]一種混凝土脫空深度的檢測方法、檢測裝置和終端設(shè)備

有效

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• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109307679B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱洪;葉衛(wèi)列;王東
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中核共創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本發(fā)明適用于混凝土脫空檢測技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種混凝土脫空深度的檢測方法、檢測裝置和終端設(shè)備，其中，方法包括：獲取熱中子探測器在當前位置第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)檢測到的第一熱中子計數(shù)率；根據(jù)所述第一熱中子計數(shù)率，判斷所述混凝土是否存在脫空；若所述混凝土不存在脫空，則檢測下一位置的混凝土是否存在脫空；若所述混凝土存在脫空，則對所述混凝土的脫空深度進行定量檢測；縮短了混凝土脫空深度的檢測工期，提高了混凝土脫空深度的檢測效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土脫空檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混凝土脫空深度的檢測方法、檢測裝置和終端設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)代大型水電工程、交通工程等建筑中，常會有混凝土建筑物需要用鋼板作里襯或復(fù)合受力結(jié)構(gòu)，一般為有壓隧道或管洞、大型交通沉管結(jié)構(gòu)，高鐵軌道板等。對于有壓隧洞、大型交通沉管結(jié)構(gòu)等由于施工中無法避免的一些工藝問題和現(xiàn)場工況限制，使?jié)沧①|(zhì)量受到影響導(dǎo)致混凝土難以充填密實，特別是在鋼板與混凝土結(jié)合面容易產(chǎn)生脫空缺陷。這些脫空缺陷是直接造成鋼板里襯在工程投入運行時變形失穩(wěn)損壞的巨大隱患，將會嚴重威脅工程運行安全。為了保證工程的安全，就需要一種科學(xué)、高效、準確、安全的檢測方法去檢測脫空的位置和深度，以為后期的打孔灌漿提供科學(xué)依據(jù)。

中子源發(fā)射出來的快中子與被測介質(zhì)的原子核發(fā)生碰撞后，會被慢化減速形成熱中子并云集在中子源周圍。快中子與物質(zhì)作用時，其對原子量大的物質(zhì)有十分強的穿透能力，但卻容易被原子量小的減速和慢化而形成熱中子，而由于氫原子原子量最小，因此快中子在與氫原子多次碰撞后極易變成熱中子。混凝土是由碎石集料、粗砂和水泥加上一定量水拌合而成，這些水大部分與水泥發(fā)生水化作用變成化合水，少量剩余的水以游離狀態(tài)存在，因此混凝土中包含大量氫原子，是一種良好的快中子慢化劑。由于快中子對原子量大的物質(zhì)有較強的穿透能力，但卻能被原子量小的減速和慢化而形成熱中子，因此，快中子很容易貫穿原子量大的物質(zhì)如鋼板而與下面的混凝土相互作用，并被混凝土減速慢化形成熱中子。根據(jù)這一特點將中子源與熱中子探測器置于鋼板表面，使快中子由中子源發(fā)出穿過一定厚度的鋼板與鋼板下混凝土相互作用，此時快中子會被減速、慢化形成熱中子，再利用熱中子探測器對熱中子計數(shù)率進行檢測，若鋼板與混凝土結(jié)合面產(chǎn)生脫空缺陷，則該部位測試的熱中子計數(shù)率將發(fā)生變化。具體的，脫空缺陷深度越大，檢測到的熱中子計數(shù)率越低。因此基于檢測到的熱中子計數(shù)率，可以實現(xiàn)對檢測點是否存在脫空以及相應(yīng)脫空深度的檢測，這就是現(xiàn)有技術(shù)中用于混凝土脫空檢測的中子散射法原理，其在建筑工程、水利水電等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

然而，實際應(yīng)用中，工程待測現(xiàn)場一般面積都比較大，用于檢測混凝土脫空深度的終端設(shè)備每次能夠測量的混凝土面積較小，且每次測量時熱中子計數(shù)率的統(tǒng)計都需要一定的時間，例如，假設(shè)測量儀每次能夠測量的面積為30cm×30cm，工程待測現(xiàn)場所需測量的面積為200m²，每次測量需要2分鐘時間，則需要實際測量至少2000次才能完成對工程待測現(xiàn)場的測量，耗時至少50小時以上，因此，目前，利用中子散射法檢測混凝土脫空深度時具有效率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種混凝土脫空深度的檢測方法、檢測裝置和終端設(shè)備，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中利用中子散射法檢測混凝土脫空深度時，效率較低的問題。

本發(fā)明實施例第一方面提供了一種混凝土脫空深度的檢測方法，該方法應(yīng)用于終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括中子源和熱中子探測器，所述中子源用于向表面覆蓋有鋼板的混凝土發(fā)射快中子，所述熱中子探測器位于所述鋼板上，用于檢測快中子經(jīng)所述混凝土慢化變成熱中子后的熱中子計數(shù)率；所述混凝土脫空深度的檢測方法包括：

獲取熱中子探測器在當前位置第一預(yù)設(shè)時長內(nèi)檢測到的第一熱中子計數(shù)率；

根據(jù)所述第一熱中子計數(shù)率，判斷所述混凝土是否存在脫空；

若所述混凝土不存在脫空，則檢測下一位置的混凝土是否存在脫空；

若所述混凝土存在脫空，則對所述混凝土當前位置的脫空深度進行定量檢測。