【技术实现步骤摘要】
基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及混凝土无损检测
，更具体的说是涉及一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法及装置。
技术介绍
[0002]目前，老旧混凝土结构的退化成为一个全球性问题，因为它可能威胁到建筑物的结构完整性，导致财产和生命的巨大损失。因此，许多国家已拨出大量建设预算用于旧结构的维修和保养。在我国路基路面工程中对于大车流量、重荷载路段中出现的无法用肉眼观察到的混凝土隐蔽缺陷，常采用截断开挖等方式进行检测，因此对于隐蔽缺陷的准确评估已经迫在眉睫。电阻层析成像技术(ERT)作为一种新兴的无损检测技术，具有低成本、非侵入、可视化、安全性能好等特点，多应用于地球物理勘探领域、地下水检测与勘探和混凝土无损检测等方面。由于常用的ERT无损检测系统无法正常检测作为绝缘体的混凝土电导率变化，使得目前国际上没能形成一套应用于混凝土绝缘体中的电阻层析成像技术(ERT)无损检测系统。因此，对本领域技术人员来说，如何在无需破坏路面结构的情况下观测路基路面隐蔽缺陷，是亟待解决的问题。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法及装置，以解决
技术介绍
中存在的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法，具体步骤包括如下：
[0005]采用复合薄膜电传感肌肤作为混凝土绝缘体的导电涂层，预置混凝土电极布置装置于所监测混凝土结构中；>[0006]向所述混凝土电极布置装置中注入持续电流，采集所述混凝土电极布置装置的电压数据；
[0007]将所述电压数据利用电阻层析成像技术对所述复合薄膜电传感肌肤进行图像重构，得到所监测混凝土结构破坏前后电导率变化的差分图像；
[0008]通过所述差分图像，观测路基路面隐蔽缺陷。可选的，将所述混凝土电极布置装置埋至混凝土内部，具体布置方法为：当混凝土浇筑一半厚度时，将所配置的水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉混合溶液喷涂至混凝土上表面形成下半部分水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤，达到一定厚度时阵列排布格栅铜片电极在所述水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤上，采用导电银膏将银丝导线一端粘贴在每个所述格栅铜片电极表面，将所述银丝导线按照设计路径引出后再采用高压喷枪将所配置水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉混合溶液喷涂至所述格栅铜片电极、导电银膏、银丝导线所在表面完成上半部分水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤，最后浇筑剩余预制混凝土。
[0009]可选的，所述复合薄膜电传感肌肤为水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感
肌肤，水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤采用碳纳米管粉末与水性聚氨酯混合制备分散液组分，散装硅粉与硅粉混合磨制得到固体粉体组分，按比例将所述分散液组分与所述固体粉体组分混合搅拌，采用高压喷枪将所制混合液均匀喷涂于所测混凝土表面得到所述水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤。
[0010]另一方面，提供一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测装置，包括预制混凝土电极布置模块、电压采集仪、交流电电源、数据处理计算机；其中，所述预制混凝土电极布置模块埋至混凝土内部，所述预制混凝土电极布置模块与所述电压采集仪相连，所述交流电电源与所述电压采集仪相连，所述电压采集仪与所述数据处理计算机相连。
[0011]可选的，所述预制混凝土电极布置模块包括水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤、格栅铜片电极、导电银膏、银丝导线；其中，所述水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤置于所测混凝土内部，所述银丝导线通过所述导电银膏贴在所述格栅铜片电极上。
[0012]可选的，还包括电极转换器，所述电极转换器的一端与所述银丝导线相连，所述电极转换器的另一端与所述电压采集仪相连。
[0013]可选的，还包括杜邦线接头，所述杜邦线接头分为公头与母头，杜邦线接头公头与所述银丝导线连接，杜邦线接头母头与电极转换器相连。
[0014]可选的，所述杜邦线接头公头与所述杜邦线接头母头可拆卸安装。
[0015]可选的，所述格栅铜片电极以阵列形式或环绕形式排布在所述预制混凝土电极布置模块内部。
[0016]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法及装置，具有以下有益的技术效果：
[0017]1、研究和制备了高电导性能、载流能力与力学特性的水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤，并将其应用于路基路面隐蔽缺陷检测的电阻层析成像(ERT)无损检测系统，可以通过监测电传感肌肤的电导率变化反演表征出混凝土绝缘体的电导率变化，最后基于数据处理软件重建混凝土的电导率分布图，以反映混凝土中存在的的无法用肉眼观察到的隐蔽缺陷，解决了常规的电阻析成像(ERT)无损检测系统无法准确测量混凝土电导率变化的问题；
[0018]2、制备了可埋入预制混凝土电极布置装置，极大减小了对被测混凝土结构施工过程的影响；
[0019]3、优化了电极导线在混凝土内部的布置方式，采用了格栅铜片电极使得电极能与水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤紧密接触，对电压采集误差的减小具有一定的提升；
[0020]4、建立了高精度表征隐蔽缺陷重建图像的反演公式，揭示了混凝土隐蔽缺陷重建图像的反演规律；研发了混凝土隐蔽缺陷实时监测系统，对重大工程实施检测预警控制提供了解决的新方案。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术的装置结构示意图；
[0023]图2为本专利技术的格栅铜片电极阵列排布示意图；
[0024]图3为本专利技术的格栅铜片电极环绕排布示意图；
[0025]图4为本专利技术的格栅铜片电极排布侧视图；
[0026]图5为本专利技术的装置与被测混凝土位置关系图；
[0027]其中：1为预制混凝土电极布置模块、2为水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤、3为格栅铜片电极、4为导电银膏、5为银丝导线、6为杜邦线接头、7为交流电电源、8为电压采集仪、9为电极转换器、10为数据处理计算机、11为数据处理软件、12为路基路面混凝土结构。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术实施例1公开了一种基于电传感肌肤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，具体步骤包括如下：采用复合薄膜电传感肌肤作为混凝土绝缘体的导电涂层，预置混凝土电极布置装置于所监测混凝土结构中；向所述混凝土电极布置装置中注入持续电流，采集所述混凝土电极布置装置的电压数据；将所述电压数据利用电阻层析成像技术对所述复合薄膜电传感肌肤进行图像重构，得到所监测混凝土结构破坏前后电导率变化的差分图像；通过所述差分图像，观测路基路面隐蔽缺陷。2.根据权利要求1所述的一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，将所述混凝土电极布置装置埋至混凝土内部，具体布置方法为：当混凝土浇筑一半厚度时，将所配置的混合溶液喷涂至混凝土上表面形成下半部分复合薄膜电传感肌肤，达到一定厚度时阵列排布格栅铜片电极在所述复合薄膜电传感肌肤上，采用导电银膏将银丝导线一端粘贴在每个所述格栅铜片电极表面，将所述银丝导线按照设计路径引出后再采用高压喷枪将所配置的混合溶液喷涂至所述格栅铜片电极、导电银膏、银丝导线所在表面完成上半部分复合薄膜电传感肌肤，最后浇筑剩余预制混凝土，完成混凝土电极布置装置。3.根据权利要求1所述的一种基于电传感肌肤的路基路面隐蔽缺陷检测方法，其特征在于，所述复合薄膜电传感肌肤为水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复合薄膜电传感肌肤，采用碳纳米管粉末与水性聚氨酯混合制备分散液组分，散装水泥与硅粉混合磨制得到固体粉体组分，按比例将所述分散液组分与所述固体粉体组分混合搅拌，采用高压喷枪将所制混合液均匀喷涂于所测混凝土表面得到所述水性聚氨酯/碳纳米管/硅粉复...
【专利技术属性】
技术研发人员：丰逍野，周小勇，向小旭，黄灿，王跃，谭飞，赵冠华，窦志明，朱俊波，岳凌峰，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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