一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统技术方案

本实用新型专利技术属于建筑工程检测领域，具体来说，涉及到一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统。所述系统包括碳纤维材料层、结构胶、加固结构、非接触式加热装置和热成像仪；所述碳纤维材料层通过结构胶粘贴在加固结构表面；所述非接触式加热装置能够加热碳纤维材料层外表面；所述热成像仪能够探测加热区域，并记录探测结果；所述加固结构是出现结构损伤需要加固的建筑结构物。与现有技术相比，本实用新型专利技术所述碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统操作简单、方便快速、精度高、结果可靠，适用于快速有效地检测建筑结构表面碳纤维材料加固粘贴质量，为加固验收提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建筑工程检测领域，具体来说，涉及到一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统。
技术介绍
在工程建筑领域，由于房屋桥梁等结构年久老化、设计失当或是施工质量差等原因，需要对其进行加固处理，即通过一定的措施提高构件乃至整个结构的承载能力。常见的加固方法是粘贴碳纤维布(或碳纤维板)法。碳纤维材料具有耐腐蚀、强度高、自重小、维护费用低等优点，广泛应用于建筑领域特别是桥梁加固领域。以桥梁加固为例，对桥梁进行粘贴碳纤维材料加固时，会由于对混凝土打磨不平整、碳纤维材料存在质量问题、结构胶涂刷不均匀等原因，导致碳纤维材料和加固面之间粘贴不严实，个别地方存在空隙即空鼓等现象。而粘贴不紧密，有空鼓则会导致承载力不够等工程质量问题，严重的会危及建筑物的正常使用和人民生命财产安全，所以碳纤维材料加固后的加固质量检测显得尤为重要。红外热成像技术是一种利用红外热成像装置捕捉物体发出的红外线，并将热分布场可视化，进行分析的方法，是一种非接触的无损检测方法。热成像仪的一个重要参数是热灵敏度，即仪器最小可分辨温度。物体表面的温度场只要不均匀，且温差超过热成像仪的热灵敏度，即可被捕捉并绘图。有时被探侧物表面温差不明显，就需要主动加热来使结果更易于区分。目前，常用的碳纤维材料加固质量检测系统主要有散斑检测技术等，但是由于仪器使用等的局限性，使得目前检测系统存在成本高、不易操作等缺点。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种快速有效的碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统。本技术所述的一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，所述检测系统包括碳纤维材料层1、结构胶2、加固结构3、非接触式加热装置4和热成像仪5；所述碳纤维材料层1通过结构胶2粘贴在加固结构3表面；所述非接触式加热装置4能够加热碳纤维材料层1外表面；所述热成像仪5能够探测加热区域，并记录探测结果；所述加固结构3是出现结构损伤需要加固的建筑结构物。本技术所述的一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，所述碳纤维材料层1为碳纤维板或碳纤维布。本技术所述的一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，所述非接触式加热装置4能通过向外送出热风的方式加热物体。本技术所述的一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，所述非接触式加热装置4为热风枪。结构胶要求强度极高，可保证碳纤维材料和加固结构加固面变形协调，并可以保持长久粘连。热成像仪用于探测碳纤维材料外表面的加热区域，所得数据和图像用于区分空鼓区域。碳纤维材料层要求粘贴表面平整。由于需检测区域面积大，考虑到精度原因，将待探测区域划分成较小区域，使用非接触式加热装置依次分区将碳纤维材料外表面需探测区域缓慢加热，并使用热成像仪依次分区探测。热成像仪能平稳慢速扫略加热区域，探测以区分空鼓区域。在工程加固领域，碳纤维材料粘贴加固质量直接影响到加固结构物的正常使用，如加固质量存在问题，则会产生安全隐患，严重的会危及结构的正常使用，更甚者会危及人民群众生命财产安全，所以针对加固材料的加固质量的检测尤为重要。由于工程施工实际情况复杂，场地有限，如何快速方便有效地检测加固材料的加固质量是工程人员关心的一大问题。在本技术中，使用热成像技术很好的解决了这一问题。任何有温度的物体都会向外辐射热量，热成像仪可捕捉这些热量，并根据温度场的分布进行可视化。碳纤维材料通过结构胶粘贴在结构物加固面上，如果两者之间本来粘胶的空间有空鼓现象，那么空鼓会影响到碳纤维材料外表面温度场分布。用热成像仪探测会发现空鼓处温差小不易分辨，本技术引入主动加热，即通过非接触式加热装置加热碳纤维材料外表面，这时空鼓处的温度场分布就十分明显，可轻易通过热成像仪绘图区分。与现有技术相比，本技术所述碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统操作简单、方便快速、精度高、结果可靠，适用于快速有效地检测建筑结构表面碳纤维材料加固粘贴质量，为加固验收提供支持。附图说明图1碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统示意图；碳纤维材料层-1、结构胶-2、加固结构-3、非接触式加热装置-4、热成像仪-5。具体实施方式下面结合具体的实施例对所述的碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统做进一步说明，但是本技术的保护范围并不限于此。实施例1一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，包括碳纤维材料层1、结构胶2、加固结构3、非接触式加热装置4和热成像仪5；所述碳纤维材料层1通过结构胶2粘贴在加固结构3表面；所述非接触式加热装置4能够加热碳纤维材料层1外表面；所述热成像仪5能够探测加热区域，并记录探测结果；所述加固结构3是出现结构损伤需要加固的建筑结构物。所述碳纤维材料层1为碳纤维板或碳纤维布。所述非接触式加热装置4能通过向外送出热风的方式加热物体。所述非接触式加热装置4为热风枪。碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统具体操作步骤如下：1)选定需要检测的加固区域；2)使用非接触式加热装置加热上述选定的加固区域，缓慢依次加热。常见的手持的热风枪、电吹风等均能满足工程要求，依据其向外投送热量，加热过程仅需3～5秒即可；3)使用热成像仪探测上述加热区域，由于加热效果可识别度高，镜头不用紧贴碳纤维材料表面，距离10cm左右即可；4)记录下上述探测结果，进行针对下一区域的检测。实验结果分析如下。模型梁尺寸为7900mm×500mm×300mm,所用加固材料为碳纤维板，碳纤维板宽100mm。其中碳纤维板两端通过金属锚具固定在梁下方中间，距梁底部间距约10mm，两者之间的间隙用结构胶填充。如上文所述，可能存在孔洞等空鼓现象，按照上述步骤1至4，在实梁上进行空鼓探测。由于实例中碳纤维板宽度较小，所以在宽度方向不用分区，可以只在长度方向缓慢加热并探测。试验可知，空鼓区域的温差特别明显，一般热成像仪的热灵敏度即可满足探测要求。由于空鼓区的温度分布与填实区不一样，所以可以轻易地分辨出来。其中红色代表高温区，具体到本实例代表填充密实区，蓝色代表低温区，具体到本实例代表空鼓区，图像中由红色向蓝色渐变，表明碳纤维板与梁底之间的结构胶填充由实到空，即具体填充情况。依次探测整个碳纤维板，可得碳纤维板的加固结构胶填充密实度，评估加固质量。与现有技术相比，本技术所述碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统操作简单、方便快速、精度高、结果可靠，适用于快速有效地检测建筑结构表面碳纤维材料加固粘贴质量，为加固验收提供支持。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，其特征在于，所述检测系统包括碳纤维材料层(1)、结构胶(2)、加固结构(3)、非接触式加热装置(4)和热成像仪(5)；所述碳纤维材料层(1)通过结构胶(2)粘贴在加固结构(3)表面；所述非接触式加热装置(4)能够加热碳纤维材料层(1)外表面；所述热成像仪(5)能够探测加热区域，并记录探测结果；所述加固结构(3)是出现结构损伤需要加固的建筑结构物。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维材料粘贴空鼓缺陷检测系统，其特征在于，所述检测系统包括碳纤维材料层(1)、结构胶(2)、加固结构(3)、非接触式加热装置(4)和热成像仪(5)；所述碳纤维材料层(1)通过结构胶(2)粘贴在加固结构(3)表面；所述非接触式加热装置(4)能够加热碳纤维材料层(1)外表面；所述热成像仪(5)能够探测加热区域，并记录探测结果；所述加固结构(3)是出现结构损伤需要加固的建筑结构物。

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学兵，韩之江，刘志华，赵雷，汪永强，陈栋栋，郭文龙，何国花，寇伟，刘媛媛，吕立宁，毛敏，申雁鹏，王磊，赵文溥，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14