一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法技术

一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法。冬期施工的混凝土因低温受冻而难以正确掌握其力学性能，导致施工质量控制难以保证，现有评价方法大多需要对混凝土工程造成不同程度的创伤，从而对混凝土工程造成影响。本发明专利技术先建立弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，在混凝土工程中预埋温度传感器，当混凝土工程中的混凝土养护至测试龄期时同时进行受冻损伤程度检测和成熟度计算，通过受冻损伤程度检测获取实际冲击弹性波纵波波速，根据温度测试仪提供温度数据计算混凝土工程在测试龄期内对应的成熟度，将计算得的成熟度比对混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，获取该成熟度值对应的纵波波速，比较两种冲击弹性波纵波波速再进行评价。

【技术实现步骤摘要】
一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法
本专利技术属于混凝土检测领域，具体涉及一种评价混凝土早期受冻性能的方法。
技术介绍
混凝土是土木工程中用量最大、用途最广的一种建筑材料，在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对作用，对混凝土质量的研究与控制特别重要。当工地昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃进行混凝土作业时称为混凝土的冬期施工，昼夜平均气温指的是最高和最低的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值。冬季气温低，许多建筑材料因含有水分结冻成冰进而出现脆裂，给建筑施工带来许多困难。因此对于冬期施工的混凝土，其内部含有水分，气温低会导致结冰，给混凝土带来附加强度进而影响其力学性能，难以正确掌握在冬季施工负温环境下混凝土的力学性能，导致冬季施工进度受到影响，施工质量控制难以保证。对现场混凝土强度发展不能及时准确反馈，工程质量存在隐患的几率会大大提升，目前缺乏对早期受冻混凝土的受冻评价方法，大多需要对混凝土工程造成不同程度的创伤，从而对混凝土工程造成影响，这些方法缺少对混凝土受冻情况准确且快速的获取手段，导致冬季施工难度大且隐患大。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用混凝土多功能无损检测仪提供一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，以解决由于冬期施工混凝土结冰，从而难以正确掌握混凝土的力学性能，导致冬期施工进度受到影响，施工质量控制难以保证的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，包括：建立标准养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，确定待评价混凝土工程，在混凝土工程中预埋温度传感器进行温度数据采集，当混凝土工程中的混凝土养护至测试龄期时同时进行受冻损伤程度检测和成熟度计算，通过受冻损伤程度检测获取实际冲击弹性波纵波波速，根据温度测试仪提供温度数据计算混凝土工程在测试龄期内对应的成熟度，将计算得出的成熟度比对混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，获取该成熟度值对应的标养冲击弹性波纵波波速，比较标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速，评价混凝土早期受冻性能。作为优选方案：混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线的建立过程为：在标准养护条件下，对和混凝土工程配合比一致的多个混凝土试块进行养护，当达到测试龄期时，在标准养护条件下进行冲击弹性波纵波波速测试，在每个混凝土试块上确定多个测点，获取不同养护龄期下的混凝土冲击弹性波纵波波速的代表值，根据温度和龄期计算成熟度，建立混凝土冲击弹性波与成熟度关系曲线，计算成熟度的公式如下：M＝∑(T+15)×△t公式中，M为成熟度，T为在时间段△t内混凝土试块的平均温度，将混凝土冲击弹性波纵波波速的代表值和计算得到成熟度值放入直角坐标系中，建立混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线。作为优选方案：在为建立标养养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线而进行的冲击弹性波纵波波速测试中，每个成熟度测点个数的取值范围为5～15个。作为优选方案：将混凝土工程中的混凝土养护至测试龄期时进行受冻损伤程度检测过程为：在混凝土表面由激振装置冲击产生冲击弹性波，冲击弹性波纵波在混凝土试块内传递后到达加速度传感器，加速度传感器将获取的振动信号转换成电信号，经数据处理即可完成纵波波速的检测，对比冲击弹性波纵波的波速变化，从而完成无损评价混凝土的受冻状态。作为优选方案：激振装置在混凝土工程表面上进行敲击，从而产生冲击弹性波，激振装置的敲击测点个数的取值范围为5～15个。作为优选方案：根据温度的发展计算混凝土工程在测试龄期内对应的成熟度为现场混凝土工程的成熟度，在标准养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线上找出混凝土工程成熟度值，该成熟度对应的冲击弹性波纵波波速为标养冲击弹性波纵波波速，比较标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速，标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速之间差值越大，表示混凝土工程的受冻程度越高，标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速之间差值越小，表示混凝土工程的受冻程度越低。作为优选方案：温度传感器配合设置有温度记录仪，温度传感器与温度记录仪相连接。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：1、本专利技术为一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，对评价对象的结构不造成损伤，确保评价对象的完整性，确保评价对象的后续使用性能不受影响。本专利技术能够快速检测冬期混凝土负温受冻损伤程度，科学确定拆模时间和养护方案，是保证混凝土工程质量的重要技术手段。2、本专利技术操作方便，步骤简单，相对于预养大量同条件养护试件的测试方法而言，省时省力。3、本专利技术操作灵活且适用范围广泛，能够在混凝土工程中多个部位设置测点，以测试混凝土工程中不同部位的受冻状态。本专利技术还适用于混凝土各个阶段的受冻测试，尤其适用于早期。4、本专利技术通过建立标准养护条件下混凝土试块的纵波波速与成熟度关系曲线，并结合纵波波速测试方法，评价早期混凝土的受冻程度以及冬期施工中混凝土的早期强度，从而为冬期施工中混凝土的受冻程度进行准确且及时的评价。5、本专利技术用于混凝土受冻结冰的无破损检测，本专利技术对冬期施工中混凝土冻害的的防治工作具有指导意义。附图说明图1是采用冲击回波法检测混凝土工程的纵波速度示意图。图2是结合实施例建立的相同成熟度下混凝土不同受冻状态下的纵波波速对比关系图，图中箭头方向表示纵波的运动方向。上述图中涉及的部件名称及标号汇总如下：1-混凝土工程；2-温度传感器；3-温度记录仪；4-冲击锤；5-加速度传感器；6-纵波路径；7-电线；8-前置放大器；9-仪器主机。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，包括：确定待评价混凝土工程1，在混凝土工程1中预埋温度传感器2进行温度数据采集，确定测试龄期，并根据测试龄期建立标准养护条件下利用激振装置与加速度传感器5相配合完成冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，测试龄期为一定的时间段，具体指的是从混凝土工程1浇灌成型后的一段时间，根据具体需要进行具体设定即可，通常时间段设置范围选取在混凝土工程1养护后的一个月内，即混凝土早龄期阶段，当混凝土工程1中的混凝土养护至测试龄期时同时进行受冻损伤程度检测和成熟度计算，通过受冻损伤程度检测获取实际纵波波速，根据温度测试仪器提供温度数据计算混凝土工程1在测试龄期内对应的成熟度，将计算得出的成熟度比对混凝土纵波波速与成熟度关系曲线，获取标养纵波波速，比较标养纵波波速和实际纵波波速，评价混凝土早期受冻性能。本专利技术中在混凝土工程1和标养条件下模拟的混凝土试块上均需要进行受冻损伤程度检测，且检测操作过程相同，通过受冻损伤程度检测获取实际冲击弹性波纵波波速，比较标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速，评价混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，其特征在于：包括：建立标准养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，确定待评价混凝土工程，在混凝土工程中预埋温度传感器进行温度数据采集，当混凝土工程中的混凝土养护至测试龄期时同时进行受冻损伤程度检测和成熟度计算，通过受冻损伤程度检测获取实际冲击弹性波纵波波速，根据温度测试仪提供温度数据计算混凝土工程在测试龄期内对应的成熟度，将计算得出的成熟度比对混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，获取该成熟度值对应的标养冲击弹性波纵波波速，比较标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速，评价混凝土早期受冻性能。

【技术特征摘要】
1.一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，其特征在于：包括：建立标准养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，确定待评价混凝土工程，在混凝土工程中预埋温度传感器进行温度数据采集，当混凝土工程中的混凝土养护至测试龄期时同时进行受冻损伤程度检测和成熟度计算，通过受冻损伤程度检测获取实际冲击弹性波纵波波速，根据温度测试仪提供温度数据计算混凝土工程在测试龄期内对应的成熟度，将计算得出的成熟度比对混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线，获取该成熟度值对应的标养冲击弹性波纵波波速，比较标养冲击弹性波纵波波速和实际冲击弹性波纵波波速，评价混凝土早期受冻性能。2.根据权利要求1所述的一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，其特征在于：混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线的建立过程为：在标准养护条件下，对和混凝土工程配合比一致的多个混凝土试块进行养护，当达到测试龄期时，在标准养护条件下进行冲击弹性波纵波波速测试，在每个混凝土试块上确定多个测点，获取不同养护龄期下的混凝土冲击弹性波纵波波速的代表值，根据温度和龄期计算成熟度，建立混凝土冲击弹性波与成熟度关系曲线，计算成熟度的公式如下：M＝∑(T+15)×△t公式中，M为成熟度，T为在时间段△t内混凝土试块的平均温度，将混凝土冲击弹性波纵波波速的代表值和计算得到成熟度值放入直角坐标系中，建立混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟度关系曲线。3.根据权利要求2所述的一种利用冲击弹性波评价混凝土早期受冻性能的方法，其特征在于：在为建立标养养护条件下混凝土冲击弹性波纵波波速与成熟...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨英姿，赵祺，桑源，高金麟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23