混凝土抗?jié)B性的無損檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及混凝±領域，更具體地，設及一種混凝±抗?jié)B性的無損檢測方法。
【背景技術】
[0002] 混凝±的耐久性，是混凝±結構在使用過程中抵抗各種破壞因素作用的性能。一 般來說，混凝±耐久性包括了抗?jié)B性、抗凍融性、抗侵蝕性、抗碳化性等?；炷赖目?jié)B性指 的是各種流體或分子、離子等由于受壓力、化學勢、電場作用在混凝±中定向遷移、擴散、滲 透的難易程度，是評價混凝±耐久性最重要的指標。
[0003] 目前檢測結構抗?jié)B性的辦法基本都需要制作或現(xiàn)場鉆忍取樣得到抗?jié)B試塊。將試 塊送至實驗室，按照GBJ82-85中所規(guī)定的抗?jié)B標號法，或者化/T5150-2001中所規(guī)定的混 凝±滲水高度試驗法進行檢測，運種檢測方法耗時費力，效率低下。并且，無論是誘筑時預 留的試塊，還是按相應配合比在實驗室誘筑的試塊，由于養(yǎng)護條件不同，誘筑成塊的體積不 同，該試塊與實際的混凝±結構依然存在很大的差別。而鉆忍取樣的方法，不僅會破壞既有 混凝±結構，也可能在試塊中造成裂縫，影響抗?jié)B試驗的結果。因此，需要一種低成本的能 在現(xiàn)場快速且無損地評價混凝±抗?jié)B性的方法。
[0004] 鑒于實驗室檢測方法的缺陷，國外一些學者研究并提出了一些現(xiàn)場檢驗辦法。主 要有真空負壓法及改進的方法W及ISAT法。（1)真空負壓法。運種方法是在混凝±表面 放置一個密封容器，利用氣累抽取容器中的空氣，經過一段時間或容器內氣壓達到某一標 準時，停止用氣累抽氣，容器內氣壓就會逐漸上升。測量容器內氣壓在停止抽氣時的上升過 程，由此來衡量混凝±的氣滲性。（2)基于真空單室法的改進方法。該方法在測量混凝±氣 滲性的真空室之外再加裝一層真空室，外部的真空室用來抽取外界經由混凝±保護層進入 的空氣。（3)ISAT法。該辦法首先將容器密封在混凝±的表面，然后施W-定大小的水壓， 保持該水壓不變，在一定時間之后關閉壓力閥，觀察并記錄水壓隨著時間下降的過程。W此 來衡量混凝上抗?jié)B性能的好壞。 陽〇化]近幾年日本有一些學者對混凝±吸水性能進行了進一步的研究，在此基礎上提出 了噴水實驗的概念。噴水實驗即在混凝±表面噴灑，滴灌一定量的水，通過電子設備，光學 儀器等檢驗混凝±吸收表面水分的過程，衡量混凝±吸水的快慢，對混凝±的一些特性做 評估。
[0006] 混凝±的強度與許多因素相關，但一般混凝±受壓破壞時，斷裂面的骨料都是完 整的，破壞的結構面主要是骨料和水泥的接觸面?，F(xiàn)有研究表明一般混凝±的抗壓強度，最 主要是和混凝±孔隙結構相關。而混凝±吸水過程也與孔隙結構相關。所W有學者進行了 一些研究，希望建立混凝±噴水實驗與抗壓強度之間的關系。在一種現(xiàn)有技術中，使用噴壺 向混凝±表面噴撒水1次，并W數(shù)碼相機持續(xù)拍攝混凝±表面噴水后表面的顏色或亮度變 化情況。試驗結束后W圖像處理的辦法計算噴水后混凝上表面顏色或亮度變化情況，W混 凝±表面顏色或亮度變化到某一程度所對應的時間作為衡量混凝±表面吸水快慢的指標。 最終得出吸水越慢抗壓強度越大的結論。
[0007] 另外還有學者研究了混凝±噴水實驗和混凝±抗氯離子滲透性之間的關系。在一 種現(xiàn)有技術中，計算噴水前后反射光強度的變化的程度，當經過n次噴水后表面反射光強 度變化程度小于某個標準時，W運個n為指標來評價混凝±表面質量。并將運一指標與混 凝上的抗氯離子滲透性建立關系。結果表明n值越大抗氯離子滲透性越好。
[0008] 現(xiàn)有技術存在如下的問題：
[0009] (1)真空負壓法。運種方法存在許多的問題，其中最為關鍵的是：空氣流是不可預 測的，無法判定是混凝±忍部的氣體被抽吸進容器還是外界空氣經由混凝±的保護層進入 容器。已有學者證明，該檢測方法的結果明顯受到真空室所在區(qū)域混凝±保護層的氣滲性 影響。
[0010] (2)基于真空單室法的改進方法。運種方法仍然存在許多缺陷：首先，它的原件復 雜，需要空氣累進行抽氣，需要可W檢測并記錄氣壓的設備，運些設備都較為昂貴；其次，使 用運種方法進行測量后，需要處理大量繁瑣的數(shù)據。因此該方法有它獨到的優(yōu)勢，但直接運 用到工程實踐中還存在一定的問題。
[0011] (3) ISAT法。運種方法的缺點也非常明顯：第一，與真空單室法檢測混凝±氣滲 性的方法一樣，在容器的邊緣滲入混凝±的水量會由于擴散和滲透作用到檢測范圍之外， 因此，該方法受混凝±保護層的抗?jié)B性影響很大。第二，檢測設備復雜昂貴，需要嚴密附著 在混凝±表面的容器，維持恒定水壓的水累，還有檢測記錄壓力數(shù)值的儀器。第=，安裝較 為困難，工程實際中要檢測的混凝±往往是承重墻等，所W，儀器常常需要安裝在結構的側 面，并且在測量過程中，必須保證混凝±結構的表面和容器之間密封情況良好。
[0012] (4)噴水試驗。目前披露的噴水試驗存在W下缺陷：第一，該試驗建立的是混凝± 吸水過程與抗壓強度和氯離子滲透性之間的關系，抗壓強度不能反映混凝±耐久性，氯離 子滲透性雖能在一定程度上反映混凝±耐久性，但是氯離子滲透試驗操作復雜，我們國家 主要使用抗?jié)B性反映混凝上耐久性，抗?jié)B性跟抗壓強度和氯離子滲透性并沒有直接的相關 關系，因此，根據已有成果不容易想到建立噴水試驗和抗?jié)B性之間的關系。第二，已有的成 果各自存在比較大的缺陷：目前的實驗結果顯示噴水試驗指標與混凝±抗壓強度的相關性 較差，利用擬合公式的R2值僅有0. 5038 ;另一試驗中僅選取了兩組氯離子滲透性差異較大 的混凝± :兩組混凝±的氯離子滲透性相差17倍，而噴水實驗結果僅相差6-7倍，噴水實驗 對混凝±放入氯離子滲透性敏感性較差。第=，已有的成果均沒有考慮混凝±的初始含水 問題。初始水分的多少會直接影響吸水的快慢。在實際的混凝±結構中，混凝±中會有一 定含量的水分，因此，不考慮混凝±自身的初始含水，就無法運用到工程實際中去。

【發(fā)明內容】

[0013]因此，本發(fā)明的目的就是提出一種能夠現(xiàn)場無損檢測混凝±抗?jié)B性的方法，操作 便捷，設備簡單，量測準確。且考慮了混凝±的初始含水率。
[0014] 根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種混凝±抗?jié)B性的無損檢測方法。該方法包括： 在待測的混凝±表面上噴水；記錄吸水過程；根據所記錄的吸水過程，計算表征吸水過程 的指標值；基于表征混凝±表面吸水過程的指標值與混凝±抗?jié)B性的相關關系，得到該混 凝±的抗?jié)B性。
[0015] 根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，當表征吸水過程的指標值表征吸水速度越快時，混凝 ±抗?jié)B性越弱；當表征吸水過程的指標值表征吸水速度越慢時，混凝±抗?jié)B性越強。
[0016] 根據本發(fā)明的方法，優(yōu)選地，記錄吸水過程包括：記錄吸水過程中待測的混凝±表 面上的顏色或亮度隨時間的變化。根據所記錄的吸水過程，計算表征吸水過程的指標值，包 括：根據吸水過程中待測的混凝±表面上的顏色或亮度隨時間的變化來計算表征吸水過程 的指標值。
[0017] 優(yōu)選地，根據吸水過程中待測的混凝±表面上的顏色或亮度隨時間的變化來計算 表征吸水過程的指標值，進一步包括：根據吸水過程中待測的混凝±表面上的顏色或亮度 恢復程度隨時間的變化來估計吸水時間；根據累積的估計吸水時間與累積的單位面積水量 的關系，估計混凝±表面的吸水過程。
[0018] 優(yōu)選地，根據吸水過程中待測的混凝±表面上的顏色或亮度恢復程度隨時間的變 化來估計吸水時間進一步包括：找到顏色或亮度恢復程度隨時間變化的主要轉折點，將該 主要轉折點對應的時間作為表觀吸水時間，W表觀吸水時間作為估計的吸水時間。根據累 積的估計吸水時間與累積的單位面積水量的關系，估計混凝±表面的吸水過程進一步包 括：將多次噴水-吸水過程得到的累積表觀噴水時間開平方作為橫軸，將累積單位面積水 量作為縱軸，得到表觀吸水時間-單位面積水量關系圖；對表觀吸水時間-單位面積水量關 系圖進行直線擬合，擬合直線的斜率為表觀吸水過程，W表觀吸水過程作為估計的混凝上 表面的吸水過程。
[0019] 本發(fā)明利用混凝±表面吸水過程與自身孔隙率相關的技術原理，建立了混凝±表 面吸水過程指標與混凝±抗?jié)B性的關系，通過現(xiàn)場吸水過程的指標反推出混凝±的抗?jié)B 性。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的技術方案中提出一種能夠現(xiàn)場無損檢測混凝±抗 滲性的方法，操作便捷，設備簡單，量測準確。且考慮了混凝±的初始含水率，能夠吻合現(xiàn)場 實際應用條件。
【附圖說明】
[0021] 下面參考附圖結合實施例說明本發(fā)明。在附圖中：
[0022] 圖1是根據本發(fā)明利用手機檢測噴水試驗中混凝±表面吸水過程的實施示意圖；