[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測方法

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• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112858462A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧純義;余忠東;丁雙松;于津;何劍杰;周永紅;徐夢達(dá);周樺;錢子淵;馬靜君;鄧博文;裘科成
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江捷安工程有限公司
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測方法，屬于電磁測量領(lǐng)域。本方法以鐵基晶體中的磁化理論和電磁場在介質(zhì)中的傳播理論為基礎(chǔ)，以永磁鐵產(chǎn)生的恒定磁場為源，固定觀測點(diǎn)到永磁鐵的距離，用根據(jù)霍爾原理制成的傳感器進(jìn)行測點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量，得到測點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。不斷改變永磁鐵距離混凝土構(gòu)件表面的距離，將不同測點(diǎn)的值連起來得到的曲線與標(biāo)準(zhǔn)含碳量下得到的曲線對比，就可以判斷出混凝土構(gòu)件內(nèi)部所用鋼筋含碳量是否達(dá)標(biāo)。這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測，能極大地提高檢測效率，對實(shí)際工程中的應(yīng)用具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁測量領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測方法。

背景技術(shù)

對剛出廠的混凝土構(gòu)件中的鋼筋材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)是通過檢測鋼筋內(nèi)各種元素含量(對于混凝土構(gòu)件中的鋼筋主要是檢測與鋼筋強(qiáng)度關(guān)系密切的碳元素含量)，判斷構(gòu)件所使用的鋼筋是否滿足相應(yīng)規(guī)格參數(shù)的要求，從而確定混凝土構(gòu)件整體是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)。因此，準(zhǔn)確檢測混凝土構(gòu)件內(nèi)的鋼筋材質(zhì)是保證各類混凝土建筑發(fā)揮應(yīng)有功效的重要手段，能夠及時(shí)避免因鋼筋材質(zhì)不合格而導(dǎo)致的建筑坍塌以及減少其帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

目前鋼筋材質(zhì)碳含量的檢測方法主要有：①燃燒-紅外吸收法，作為目前實(shí)際檢測中使用得最多的一種方法，它的原理是將測試鋼筋試樣研磨成粉末，再通入氧氣使其充分燃燒使鋼筋試樣中的碳元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳的形式存在。通過紅外光照射前后二氧化碳的能量變化來計(jì)算二氧化碳的量，從而確定鋼筋碳含量。這種方法雖然準(zhǔn)確度較高，但對于混凝土構(gòu)件的使用是破壞性的，不適用于普遍檢測。②感應(yīng)加熱法，不同含碳量鋼筋的導(dǎo)熱性能會(huì)有差異，利用電磁感應(yīng)的渦流效應(yīng)加熱鋼筋，同時(shí)利用熱成像儀生成鋼筋的熱圖譜，與合格鋼筋的熱圖譜比較便能確定所用鋼筋是否合格。這種方法能夠做到無損檢測，但通過混凝土保護(hù)層對內(nèi)部鋼筋進(jìn)行加熱所消耗的能量較大，不具備經(jīng)濟(jì)適用性。③X射線法，利用X射線會(huì)使不同物質(zhì)的原子產(chǎn)生特征不一樣的次級X射線，通過檢測碳元素對應(yīng)的次級X射線強(qiáng)度即可確定鋼筋內(nèi)碳元素含量。這種方法也能達(dá)到無損檢測的目的，但由于次級X射線在傳播過程中會(huì)被混凝土介質(zhì)吸收一部分，導(dǎo)致這種測量方法的準(zhǔn)確度并不高。

現(xiàn)有的鋼筋中碳含量的常見檢測方法中，燃燒-紅外吸收法所得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確，但其卻無法實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋的無損檢測；感應(yīng)加熱法測量所花費(fèi)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本也不足以大面積推廣；X射線法的檢測結(jié)果準(zhǔn)確度還有待提高且會(huì)產(chǎn)生輻射問題，不宜用于工程中的實(shí)際檢測。因此，亟需一種適用于混凝土構(gòu)件中鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)檢測的工程快速無損檢測方法，以提高檢測方法的效率和準(zhǔn)確度，并同時(shí)解決構(gòu)件的無損檢測問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種應(yīng)用于混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋含碳量達(dá)標(biāo)的快速無損檢測方法，該方法包括以下步驟：

S1：分析鋼筋中含碳量不同引起的磁特性變化；

S2：獲取混凝土構(gòu)件中鋼筋的位置；

S3：移動(dòng)測量點(diǎn)及分析磁感應(yīng)強(qiáng)度變化；

S4：比對測量結(jié)果及制定判定標(biāo)準(zhǔn)。

可選的，所述S1具體為：

鐵磁材料的磁化強(qiáng)度與鐵磁材料中的磁疇和疇壁遷移有關(guān)；

當(dāng)鋼的碳含量增高時(shí)，有兩方面的因素會(huì)導(dǎo)致鋼的磁導(dǎo)率降低：一方面，C原子會(huì)與附近Fe原子形成Fe₃C，F(xiàn)e₃C的磁導(dǎo)率不如純鐵，減小鋼的磁導(dǎo)率，另一方面，C原子在鐵基體晶體中的滲入影響固溶體的成分，而第二相粒子的含量增多以及其導(dǎo)致的晶格畸變引起的不均勻應(yīng)力分布、不均勻疇壁密度分布以及不均勻固溶原子分布等都將會(huì)使疇壁移動(dòng)的特征阻力增大，導(dǎo)致疇壁遷移阻力增大，從而使鋼的磁化強(qiáng)度降低；根據(jù)電磁學(xué)計(jì)算理論，