專利名稱：一種無損檢測噴射混凝土強度的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在噴射混凝土層表面和其它混凝土層表面檢測混凝土強度的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于噴射混凝土材質(zhì)不均勻性大、噴層薄(一般僅有5～25cm厚)、常含鋼筋網(wǎng)，目前對它的強度的檢驗僅有一種方法，即在噴射混凝土時，在噴射點附近地面放置木模或鋼模，由噴射手向模中噴射混凝土，然后將模兩邊或一邊的混凝土抹平，運回試驗室，用壓力機作單軸抗壓強度試驗。噴射入模作試件，其噴射條件遠好于實際噴射應(yīng)用時向建筑物(如隧道拱、墻或邊坡)規(guī)定位置噴射的條件，噴射時的精心程度也可能有很大的區(qū)別。因此現(xiàn)場原位無損檢測噴射混凝土的強度，是業(yè)界期望解決的技術(shù)難題。
對混凝土微損檢測強度的方法，有一些目前已應(yīng)用，并定入行業(yè)規(guī)范中，例如鉆孔取芯法，超聲-回彈法、射釘法等。其中，鉆孔取芯法采用取芯鉆孔在混凝土中鉆取混凝土芯在試驗室中作單軸抗壓試驗；射釘法則通過特制射釘槍向混凝土射入鋼釘，根據(jù)鋼釘射入混凝土的深度確定混凝土對釘?shù)淖枇頇z測混凝土強度。超聲-回彈法則是在混凝土上鉆兩個平行的鉆孔，孔中充水作耦合劑，在一個孔中放入發(fā)射超聲波的探頭，另一個孔中放置接收探頭，測量不同深度超聲波的縱波波速，與回彈儀在混凝土表面測定的混凝土強度值相比較和結(jié)合，構(gòu)成超聲-回彈法方法。
由于噴射混凝土的前述條件，以上方法均不能應(yīng)用于測定其強度，本發(fā)明專利就是為了克服這一困難而提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供的一種無損檢測噴射混凝土層混凝土強度的方法和設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的(1)在混凝土表面用瞬態(tài)瑞雷面波法測取不同深度的瑞雷面波波速，因面波波速與橫波波速有數(shù)學(xué)關(guān)系，而橫波波速與介質(zhì)強度的相關(guān)關(guān)系比縱波波速穩(wěn)定。采用面波波速與回彈儀測混凝土強度相結(jié)合，而形成瑞雷面波-回彈法測量混凝土強度的技術(shù)。
在被測層較厚的情況下，瞬態(tài)瑞雷面波法測量不同深度波速已是個公知的成熟技術(shù)，但是對于厚度從5cm～100cm的薄層，測量技術(shù)則尚未具備。本發(fā)明專利提出可解決的辦法，即采用采樣率在5×105～2×105以上的接收儀器，它有多達8～10個接收通道；采用的檢波器可接收寬達1000Hz～15kHz至20kHz的寬頻，在混凝土表面用瞬態(tài)方法激發(fā)和接收高寬頻帶頻率的瑞雷面波，計算出不同深度的混凝土的瑞利面波波速，和用回彈儀測得的混凝土表面強度相結(jié)合形成瑞雷面波波速-回彈測混凝土強度方法。
(2)所用的寬頻帶的接收設(shè)備，其接受機至少包含一個DSP數(shù)字信號處理的信息流陣列協(xié)處理器，或便攜式微機作接收機主機，可以將接收到的全部信號存儲于儀器中，用于將現(xiàn)場采集的信息作必要的處理。其檢波器為采用壓電材料作拾震元件的加速度傳感器，其接收頻段遠在其固有頻率之外，并有放大作用；而且在上述接收范圍內(nèi)它們的頻率靈敏度基本一致，不壓制某些頻帶的波。
(3)采用一個厚橡膠等材料的彈性并可吸振的框架，上面按一定距離鉆孔，將所用的多個檢波器按規(guī)定的距離固定，板上還留有為用錘擊等機械式激震方式的激震點位置，在現(xiàn)場一次性將多個檢波器安設(shè)并使之與噴層表面密貼，實現(xiàn)現(xiàn)場采集超寬頻帶瑞利面波。
(4)采用錘擊等機械式的激發(fā)器在混凝土表面激震產(chǎn)生瑞雷面波，采用高采樣率的接收儀器接收。


圖1為接收儀器與檢波器、檢波器架、激震點的連接示意圖；圖2為瑞雷面波頻散曲線及解算的層速度圖。
圖1中1接收儀器 2檢波器3檢波器及激震點安設(shè)板4安設(shè)板上的預(yù)留孔 5激震點6激震錘7檢波器接線 a、b...e、f激震點與檢波器的距離圖2中1瑞雷面波頻散曲線點2解算的層速度VR瑞雷波波速h深度
具體實施例方式
結(jié)合下列實施實例給予說明(1)見附圖1，采集數(shù)據(jù)的接收機1的采樣率最高達到5×105～2×105以上，并連接多個檢波器2，例如6個檢波器，它們距離激震點5的距離從a～f。檢波器可接收1000kz～15kHz到20kHz的寬頻。
(2)6個檢波器2固定在一個硬橡膠等能吸振的板3上，板上有孔4放置檢波器和激震點，并設(shè)激震點5。
(3)用黃油作耦合劑一次性將6個檢波器按在混凝土表面。
(4)用鐵錘6等機械式的激震器在5點激震，6個檢波器同時接收。
(5)然后按瑞雷面波的資料處理方法，將這6個檢波器接收到的信號處理并作出頻率-波速頻散曲線(附圖2)，并計算出不同波長對應(yīng)的波速，即可定出對應(yīng)不同深度的瑞雷面波波速；。
(6)用瑞雷波速與混凝土表面的回彈儀測值相結(jié)合，構(gòu)成瑞雷面波波速-回彈測混凝土強度方法。
權(quán)利要求
1.一種在混凝土表面無損檢測混凝土強度的方法，特別是針對噴射混凝土等薄層混凝土的無損檢測方法，其特征在于通過采樣率在5×105～2×105以上的接收儀器和可接收1000kz～15kHz到20kHz的寬頻的檢波器，在混凝土表面用瞬態(tài)方法激發(fā)和接收高寬頻率的瑞雷面波，計算出不同深度的混凝土的瑞利面波波速，和用回彈儀測得的表面強度相結(jié)合形成瑞雷面波波速-回彈測混凝土強度方法。
2.一種在混凝土表面無損檢測混凝土強度的設(shè)備，其特征在于所述的接收儀器，有多達8～10個接收通道；所述的檢波器其特征在于采用壓電材料作拾震元件的加速度傳感器，其接收頻段遠在其固有頻率之外，并有放大作用；而且在上述接收范圍內(nèi)它們的頻率靈敏度基本一致，不壓制某些頻帶的波；通過一個上面按一定距離鉆孔的厚橡膠等材料的板安裝好檢波器將它們一次性設(shè)在混凝土表面，板上留有為用錘擊等機械式激震方式的激震點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述寬頻帶數(shù)字接收器至少包含一個DSP數(shù)字信號處理的信息流陣列協(xié)處理器，或便攜式微機作接收機主機，可以將接收到的全部信號存儲于儀器中，用于將現(xiàn)場采集的信息作必要的處理。
全文摘要
一種無損檢測噴射混凝土強度的方法。它是在混凝土表面用瞬態(tài)瑞雷面波法測取不同深度的瑞雷面波波速，采用面波波速與回彈儀測混凝土強度相結(jié)合，而形成瑞雷面波—回彈法測量混凝土強度的技術(shù)。采用錘擊等機械式的激發(fā)器在混凝土表面激震產(chǎn)生瑞雷面波，采用高采樣率的寬頻帶接收儀器，采用可接收1kHz～10kHz的超寬頻帶且頻率靈敏度基本一致的檢波器。用一個彈性并可吸振的框架，將所用的檢波器按規(guī)定的距離固定，在現(xiàn)場一次性將多個檢波器安設(shè)并使之與噴層表面密貼實現(xiàn)現(xiàn)場采集超寬頻帶瑞雷面波。
文檔編號G01N29/22GK101071125SQ20061007809
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者鐘世航 申請人:鐘世航