一种混凝土磨蚀量人工监测方法技术

本发明专利技术适用于工程检测技术领域，涉及一种混凝土磨蚀量人工监测方法，包括以下步骤：S10、将梯形状的混凝土磨蚀量监测装置垂直混凝土表面埋入混凝土结构中；S20、混凝土磨蚀量监测装置上下底边平行于混凝土表面，其中上底与混凝土表面平齐，下底埋入混凝土内；S30、测量凝土磨蚀量监测装置外露部分的尺寸，利用相似三角形原理计算得到混凝土的磨蚀量。本发明专利技术可以根据工程以及监测范围的实际状况灵活布设，即可进行局部监测，又可进行大范围布置以实现全面监测，通过相似三角形原理计算磨蚀量也保证了监测的精度。也保证了监测的精度。也保证了监测的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土磨蚀量人工监测方法


[0001]本专利技术属于工程监测
，尤其涉及一种混凝土磨蚀量人工监测方法。

技术介绍

[0002]混凝土因其耐久性良好、强度高以及价格低廉等特点，而成为修建任何大型建筑物的必需品，修建水利工程也需要大量的混凝土材料，但混凝土材料在高含沙水流或高速水流作用下，常会因为磨损、空蚀、化学侵蚀等原因而发生磨蚀破坏，从而影响水工建筑物的运行安全。因此，混凝土的磨蚀破坏监测也是水利工程安全监测中不可忽视的部分。
[0003]目前我国对水工建筑物中混凝土的磨蚀监测方法主要有人工目视法、电阻式传感器监测法以及基于啁啾布拉格光纤光栅的监测。人工目视法得到的结果误差大，可靠性差；电阻式传感器监测法虽然可以弥补精度问题，但是其易受到电磁场、振动、气压等的影响，不适用于长期监测；基于啁啾布拉格光纤光栅的监测法，其只能在施工期进行光纤电缆埋设监测，而无法在运行期以及需要进行局部监测的部位进行光纤埋设监测，而且其造价高难以实现全面监测。公开号为CN104482876B的专利提供了一种基于啁啾光纤光栅的混凝土磨蚀及空蚀深度实时监测系统，包括混凝土结构表面、啁啾光纤光栅传感器单元、数据通讯模块、计算机监测单元；所述的啁啾光纤光栅传感器单元中的传感器组在水利水电工程导水、泄水建筑物施工过程中垂直于混凝土表面预嵌入混凝土中，传感器组的顶端与混凝土表面齐平，用来监测由于含沙水流磨蚀、高速水流空蚀等原因引起的混凝土侵蚀；传感器组的末端通过数据通讯模块与计算机监测单元相连，数据通讯模块与计算机监测单元之间采用串口方式连接。此专利虽然保证了精度问题，但是啁啾光纤光栅传感器是在混凝土最初浇筑工作中埋入，在运行期或需要局部监测时，此监测系统功能受限，另外此专利还需要在多个监测点进行传感器的埋设，成本也较高。
[0004]因此，如何在保证混凝土磨蚀量监测精度下，还能实现混凝土磨蚀量的全面以及局部监测，是本
人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种混凝土磨蚀量人工监测方法，以解决现有技术中混凝土磨蚀量监测不灵活，无法实现混凝土磨蚀量的全面及局部监测的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种混凝土磨蚀量人工监测方法，包括以下步骤：
[0008]S10、将梯形状的混凝土磨蚀量监测装置垂直混凝土表面埋入混凝土结构中；
[0009]S20、所述混凝土磨蚀量监测装置上下底边平行于混凝土表面，其中上底与混凝土表面平齐，下底埋入混凝土内；
[0010]S30、测量所述凝土磨蚀量监测装置外露部分的尺寸，利用相似三角形原理计算得到混凝土的磨蚀量。
[0011]进一步的，所述步骤S30中，设所述混凝土磨蚀量监测装置初始状态为梯形ABCD，上底宽为b1，下底宽为b2，高为h；设截取梯形ABCD的原始三角形为
△
OCD，设三角形
△
OCD的高为h0，三角形
△
OAB的高为h'0，则：
[0012][0013]由此可得三角形ΔOCD的高h0为
[0014]由此可得三角形ΔOAB的高h
′0为
[0015]进一步的，当所述混凝土磨蚀量监测装置安装于混凝土中并运行时间t后，设所述混凝土磨蚀量监测装置的梯形ABCD磨蚀到梯形A
′
B
′
CD状态，则：
[0016][0017]其中，b
′1为梯形A
′
B
′
CD的上底宽，h
′1为三角形ΔOA
′
B
′
；
[0018]进而得到
[0019]进一步的，由所述h
′0和h1得到经过时间t后的混凝土磨蚀量Δh为：
[0020][0021]进一步的，所述混凝土磨蚀量监测装置的初始形状通过形状系数表示，所述形状系数表达式如下：
[0022][0023]进一步的，所述混凝土磨蚀量监测装置的监测误差Δ表达式如下：
[0024]Δ＝Δx
·
α
[0025]其中，Δx为直接测量误差。
[0026]进一步的，所述形状系数控制在0.5～3.0之间。
[0027]进一步的，所述混凝土磨蚀量监测装置为普通梯形状、等腰梯形状或直角梯形状。
[0028]进一步的，所述混凝土磨蚀量监测装置的安装方法是在混凝土建筑施工时通过立模定位安装或在混凝土施工完成后在混凝土表面剔槽粘接安装。
[0029]进一步的，测量所述凝土磨蚀量监测装置的尺寸的工具为游标卡尺。
[0030]本专利技术提供的混凝土磨蚀量人工监测方法与现有技术相比，至少具有如下
[0031]有益效果：
[0032]现有技术当中混凝土磨蚀量的监测存在精度不高、装置布设不便导致无法实现全面监测的问题，本专利技术的方法过程简单、装置易布置，可以根据工程以及监测范围的实际状况灵活布设，即可进行局部监测，又可进行大范围布置以实现对混凝土结构的全面监测，通过相似三角形原理计算磨蚀量也保证了监测的精度。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的图作一个简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例提供的一种混凝土磨蚀量人工监测方法的流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的一种混凝土磨蚀量人工监测方法的混凝土磨蚀量监测装置磨蚀前的原理图；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的一种混凝土磨蚀量人工监测方法的混凝土磨蚀量监测装置磨蚀后的原理图。
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0039]本专利技术提供了一种混凝土磨蚀量人工监测方法，应用于水工建筑物中混凝土的磨蚀监测过程中，混凝土磨蚀量人工监测方法包括以下步骤：
[0040]S10、将梯形状的混凝土磨蚀量监测装置垂直混凝土表面埋入混凝土结构中；
[0041]S20、混凝土磨蚀量监测装置上下底边平行于混凝土表面，其中上底与混凝土表面平齐，下底埋入混凝土内；
[0042]S30、测量凝土磨蚀量监测装置外露部分的尺寸，利用相似三角形原理计算得到混凝土的磨蚀量。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土磨蚀量人工监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将梯形状的混凝土磨蚀量监测装置垂直混凝土表面埋入混凝土结构中；S20、所述混凝土磨蚀量监测装置上下底边平行于混凝土表面，其中上底与混凝土表面平齐，下底埋入混凝土内；S30、测量所述凝土磨蚀量监测装置外露部分的尺寸，利用相似三角形原理计算得到混凝土的磨蚀量。2.根据权利要求1所述的一种混凝土磨蚀量人工监测方法，其特征在于，所述步骤S30中，设所述混凝土磨蚀量监测装置初始状态为梯形ABCD，上底宽为b1，下底宽为b2，高为h；设截取梯形ABCD的原始三角形为
△
OCD，设三角形
△
OCD的高为h0，三角形
△
OAB的高为h'0，则：由此可得三角形
△
OCD的高h0为由此可得三角形
△
OAB的高h'0为3.根据权利要求2所述的一种混凝土磨蚀量人工监测方法，其特征在于，当所述混凝土磨蚀量监测装置安装于混凝土中并运行时间t后，设所述混凝土磨蚀量监测装置的梯形ABCD磨蚀到梯形A'B'CD状态，则：其中，b'1为梯形A'B'CD的上底宽，h'1为三角形<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鲜峰，何航，赵志忠，张清明，李姝昱，杨磊，李延卓，李毕德，王路静，孙凯旋，周杨，李长征，王锐，刘巍巍，王坤昂，谢义兵，李海晓，马培培，
申请(专利权)人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：