一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法技术

一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，涉及受火混凝土构件损伤检测与评估方法领域，在同一混凝土桥梁构件上选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域，作为混凝土桥梁构件温度场的标定区域；获得标定区域混凝土的失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)；对受火区域不同深度取样，记为样本A，获得样本A的失重率SZei；将失重率SZei代入失重率变化曲线T(sz)，得到样本A所对应的温度Te，多个Te则构成火灾后混凝土桥梁构件温度场；本发明专利技术通过逐层检测混凝土构件深度方向混凝土失重率，进而分析得到其内部温度场，操作简便，对于实际工程破坏力度小，易于在实际工程中推广使用。

A detection method of temperature field of concrete bridge components after fire

A temperature field detection method for concrete bridge components after fire, which relates to the field of damage detection and evaluation methods for the concrete components under fire. In the same concrete bridge component, the unburned area with the same concrete proportion as the component in the fire area is selected as the calibration area for the temperature field of the concrete bridge component. The weight loss rate of the concrete in the calibration area, szdi, with the temperature Ti, is obtained Change curve t (SZ); take samples from different depths of the fire area and record them as sample a to obtain the weight loss rate szei of sample a; substitute the weight loss rate szei into the weight loss rate change curve t (SZ) to obtain the corresponding temperature te of sample a, and multiple tes constitute the temperature field of concrete bridge components after fire; the invention detects the weight loss rate of concrete in the depth direction of concrete components layer by layer, and then analyzes and obtains the inner weight loss rate of concrete components The temperature field is easy to operate, and it is easy to be used in practical projects.

【技术实现步骤摘要】
一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法
本专利技术涉及受火混凝土构件损伤检测与评估方法领域，更具体地，涉及一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法。
技术介绍
火灾后混凝土桥梁构件损伤状况与其经历温度情况密切相关，为准确判断火灾后混凝土桥梁构件的承载状况，保证桥梁使用安全，需要获取混凝土桥梁构件温度场分布。常用的的方法通常有两种：一种是通过火场调查，采用有限元计算分析软件数值模拟混凝土桥梁构件的温度场分布；另一种是通过检测火灾后桥梁构件内部位置混凝土物理化学特征变化，由其反映构建内部温度场的实际分布状况。对于第一种，采用有限元数值模拟混凝土桥梁构件内部温度场，该方法需要人员对火场情况进行详细的调查，准确判断火场的温度分布后，输入有限元数值分析所需结构和热分析相关参数，因此，其计算的准确性受人为主观因素影响大，准确度不高。对于第二种，由混凝土桥梁构件物理化学特征变化反映构件内部温度场，该方法的关键在于准确获取火灾后混凝土构件内部物理化学特征的变化。目前，现有的检测方法包括：回弹法、超声波法、碳化深度检测法等。回弹法属于桥梁构件的表面硬度法，只能检测混凝土构件表面硬度的变化，无法检测混凝土构件材质沿深度的变化。超声波法对被检测构件表面平整度要求严格，且检测数据受构件内部含水率、钢筋分布、混凝土的密实度等综合因素的影响大，实际检测误差大，难以现场使用。碳化深度法由于高温后混凝土具有一定吸湿性，会重新吸附空气中的水分，重新呈现碱性，其现场检测准确度不高。综上所示，由于火灾对混凝土构件损伤复杂，检测中受到现场光线、内部钢筋以及骨料非均匀分布等因素影响，现有检测方法难以在实际工程中推广应用，因此，亟需一种能在实际工程中推广应用的检测方法。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，通过逐层检测混凝土构件深度方向混凝土失重率，进而分析得到其内部温度场，操作简便，对于实际工程破坏力度小，易于在实际工程中推广使用。本专利技术采取的技术方案是，一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，在同一混凝土桥梁构件上选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域，作为混凝土桥梁构件温度场的标定区域；获得标定区域混凝土的失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)；对受火区域不同深度取样，记为样本A，获得样本A的失重率SZei；将失重率SZei代入失重率变化曲线T(sz)，得到样本A所对应的温度Te，多个Te则构成火灾后混凝土桥梁构件温度场。本技术方案中，核心目的是选取可以与受火区域进行比对的标定区域，由于标定区域的为受火影响较小或未受火影响的区域，且混凝土组分与受火区域相同，因此，可以通过标定区域混凝土的失重率随温度的变化来预测受火区域的温度场情况。采用此种方式，不会对未受火区域造成损伤，检测过程不受现场光线、内部钢筋以及骨料非均匀分布等因素影响，容易实现，易于在实际工程中推广使用。进一步地，所述失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)的获得过程如下：S11：勘测火灾后的混凝土桥梁构件外观，检查构件损失程度，确定需要检测的构件和区域，在该构件区域附近选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域；S12：对未受火区域进行多次取样，记为样本B；S13：对样本B分别进行灼烧、干燥、称重后得到失重率SZdi；S14：根据灼烧时的不同温度及其对应得到的失重率SZdi，建立失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)。进一步地，步骤S13中还包括：S21：选择与样本B数量相同的瓷坩埚，对瓷坩埚进行编号及称重，将瓷坩埚在Td0的高温下灼烧120min后，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为Wcdi；S22：将样本B分别放入灼烧并干燥冷却后的瓷坩埚中，在不同温度Ti(Ti＜Td0)下进行高温灼烧120min，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为Wdi；S23：将步骤S22中冷却后的样本B重新在Td0的高温下灼烧120min后，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为W1020di；S24：按照以下公式计算标定区域混凝土的失重率SZdi：进一步地，Td0＝1020℃；Ti以100℃递增。进一步地，获得样本A的失重率SZei的过程如下：S31：勘测火灾后的混凝土桥梁构件外观，检查构件损失程度，确定需要检测的构件和区域；S32：对步骤S31中选定的构件区域，从表层向里，进行不同深度的取样，记为样本A；S33：对样本A分别进行灼烧、干燥、称重后得到失重率SZei。进一步地，步骤S32中，沿着构件受火面深度方向按照10mm的深度递进进行取样。进一步地，步骤S33中还包括：S41：选择与样本A数量相同的瓷坩埚，对瓷坩埚进行编号及称重，将瓷坩埚在Te0的高温下灼烧120min后，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为Wcei；S42：去除样本A的自由水后，将其放入灼烧并干燥冷却后的瓷坩埚中，在Te0的高温下高温灼烧120min，取出干燥6h后，再进行干燥冷却60min后，对其称重，记为Wei；S43：将步骤S42中冷却后的样本A重新煅烧至高温Te0，对其称重，记为W1020ei；S44：按照以下公式计算标定区域混凝土的失重率SZei：进一步地，去除样本A的自由水的步骤为：将样本A放入105℃的环境下6h。进一步地，Te0＝1020℃。进一步地，失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)的函数关系式如下：T＝861.18-5.24×103sz-8.31×104sz2。与现有技术相比，本专利技术对混凝土受高温作用后的实际状态进行高温试验，建立由高温后混凝土充分灼烧分解后失重率推算其内部温度场的计算公式，实现检测混凝土构件内部温度场的基本方法。该方法具有实施简单方便、受火场环境因素影响小，准确度高等优点。通过该方法获取结构的内部温度场后，可进一步由混凝土材质经历高温后的劣化规律，评估构件内部的损伤状况，进而分析结构承载能力变化，为后续桥梁维修加固决策提供依据，因而该专利技术具有重要的社会经济价值。附图说明图1为本专利技术拟合得到的失重率变化曲线T(sz)。具体实施方式本专利技术附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。实施例首先选取结构待检测的混凝土受火区域和未受火区域，然后对受火区域和未受火区域(标定区域)混凝土取样；通过对标定区域的混凝土进行高温试验，建立由标定区域混凝土充分灼烧后失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)；实测受火构件不同深度各层混凝土经高温煅烧充分分解的失重率SZei；将受火区域的不同深度各层混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，其特征在于，在同一混凝土桥梁构件上选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域，作为混凝土桥梁构件温度场的标定区域；获得标定区域混凝土的失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)；对受火区域不同深度取样，记为样本A，获得样本A的失重率SZei；将失重率SZei代入失重率变化曲线T(sz)，得到样本A所对应的温度Te，多个Te则构成火灾后混凝土桥梁构件温度场。/n

【技术特征摘要】
1.一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，其特征在于，在同一混凝土桥梁构件上选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域，作为混凝土桥梁构件温度场的标定区域；获得标定区域混凝土的失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)；对受火区域不同深度取样，记为样本A，获得样本A的失重率SZei；将失重率SZei代入失重率变化曲线T(sz)，得到样本A所对应的温度Te，多个Te则构成火灾后混凝土桥梁构件温度场。


2.根据权利要求1所述的一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，其特征在于，所述失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)的获得过程如下：
S11：勘测火灾后的混凝土桥梁构件外观，检查构件损失程度，确定需要检测的构件和区域，在该构件区域附近选取与受火区域组分相同的混凝土配比的未受火区域；
S12：对未受火区域进行多次取样，记为样本B；
S13：对样本B分别进行灼烧、干燥、称重后得到失重率SZdi；
S14：根据灼烧时的不同温度及其对应得到的失重率SZdi，建立失重率SZdi随温度Ti的失重率变化曲线T(sz)。


3.根据权利要求2所述的一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，其特征在于，步骤S13中还包括：
S21：选择与样本B数量相同的瓷坩埚，对瓷坩埚进行编号及称重，将瓷坩埚在Td0的高温下灼烧120min后，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为Wcdi；
S22：将样本B分别放入灼烧并干燥冷却后的瓷坩埚中，在不同温度Ti(Ti＜Td0)下进行高温灼烧120min，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为Wdi；
S23：将步骤S22中冷却后的样本B重新在Td0的高温下灼烧120min后，取出干燥冷却60min后，对其称重，记为W1020di；
S24：按照以下公式计算标定区域混凝土的失重率SZdi：





4.根据权利要求3所述的一种火灾后混凝土桥梁构件温度场检测方法，其特征在于，Td...

【专利技术属性】
技术研发人员：许肇峰，吴益林，陈映贞，刘仕顺，王勇平，林志春，魏斌，何惟煌，
申请(专利权)人：广东交科检测有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44