[發明專利]混凝土等效齡期實時無損監測系統

在審

• 申請號: 202111164144.7
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN114019149A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 耿大將;黃周琰;苗恩新;金學勝;龍敏健;張志遠;柏志誠
• 申請（專利權）人: 中國建筑第四工程局有限公司
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01D21/02
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉勇

本發明公開了混凝土等效齡期實時無損監測系統，屬于建筑工程領域；包括現場設備安裝子系統、數據采集傳輸子系統、室內試驗標定子系統、實時數據分析及預測子系統、實時預控和報警子系統，可以實現對結構混凝土等效齡期的智能實時監測和混凝土強度彈性模量的提前預測，尤其能夠解決傳統監測手段需要預埋或破壞混凝土的缺點，同時還能解決單一監測手段誤差大、精度低的缺點，可以解決傳統監測手段無法提前預測混凝土強度、彈性模量、養護時間和拆模時間的問題，可以解決傳統監測手段監測效率低、監測信息應用不及時等問題。

技術領域

本發明屬于建筑工程領域，具體是混凝土等效齡期實時無損監測系統。

背景技術

隨著城市建設的不斷發展，對工程建設進度的要求越來越高。在保證工程質量的前提下盡可能加快施工進度對工程建設無疑是十分重要的。對于混凝土結構而言，這就涉及到混凝土結構強度和混凝土齡期的監測和預測問題。

目前，對現場混凝土結構強度一般采用拆模后回彈法測量的方法，而拆模之前的混凝土強度和齡期一般是結合經驗確定。顯然，拆模后測出的混凝土強度對拆模時機的確定不能起到直接的指導作用，只有在混凝土終凝后就可以實時預測混凝土強度才能對拆模時機起到指導作用，才能對可能存在的混凝土強度不足問題做出提前預警。為了實現對混凝土強度彈性模量的實時測量，傳統方法往往需要在混凝土中進行預埋測量元件或者破壞混凝土結構。此外傳統方法監測手段單一、無法保證監測精度，最主要的是傳統方法只能實現混凝土強度的事后測量，不能實現凝土強度、彈性模量、養護時間和拆模時間的提前預測，無法提前對現場施工做出有效規劃和提高施工進度。傳統監測手段還存在監測效率低、監測信息應用不及時等問題。

考慮到有效齡期和混凝土強度和彈性模量之間存在一一對應的函數關系，本發明采用無損的超聲波監測法、高頻電磁波雷達監測法實現對混凝土結構的實時等效齡期監測，結合施工現場養護環境溫度監測實現對混凝土結構的未來時間段的等效齡期預測，進而實現混凝土強度和彈性模量的實時監測和預測，為現場混凝土拆模工作、混凝土質量預測工作提供先瞻性的指導作用，從而在保證工程混凝土質量的前提下加快混凝土施工進度。

為此，提出混凝土等效齡期實時無損監測系統。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出混凝土等效齡期實時無損監測系統。

混凝土等效齡期實時無損監測系統，包括現場設備安裝子系統、數據采集傳輸子系統、室內試驗標定子系統、實時數據分析及預測子系統、實時預控和報警子系統五個子系統；

其中，所述現場設備安裝子系統用于對施工現場需要用到的設備進行安裝，具體的，施工現場需要用到的設備包括結構混凝土超聲波監測裝置、結構混凝土高頻電磁波雷達監測裝置和環境溫度監測裝置；

所述結構混凝土超聲波監測裝置用于對混凝土超聲波波速進行實時監測；所述結構混凝土高頻電磁波雷達監測裝置用于對混凝土相對介電常數進行實時監測；所述環境溫度監測裝置用于對結構混凝土所處環境溫度進行實時監測；

所述數據采集傳輸子系統包括高速多通道數據采集裝置、5G高速移動傳輸裝置以及外接采集裝置；

所述高速多通道數據采集裝置與現場設備安裝子系統內的結構混凝土超聲波監測裝置、結構混凝土高頻電磁波雷達監測裝置和環境溫度監測裝置相連，用于直接獲取混凝土超聲波波速、相對介電常數以及結構混凝土所處環境溫度；所述高速多通道數據采集裝置與5G高速移動傳輸裝置電連接，將獲取的混凝土超聲波波速、相對介電常數以及結構混凝土所處環境溫度通過5G高速移動傳輸裝置發送至實時數據分析及預測子系統；

其中，所述外接采集裝置與外部互聯網相連接，用于通過互聯網連接國家氣象局進而獲取未來T周期內的溫度數據，其中T周期的時長由混凝土等效齡期實時無損監測系統控制設置，一般取一周時間；并將獲取得到的T周期內的溫度數據通過5G高速移動傳輸裝置發送至實時數據分析及預測子系統；