雷達無損檢測技術(shù)，原結(jié)構(gòu)沒有損傷；（2)采用相同混凝 ±配合比設(shè)計和相同的養(yǎng)護條件養(yǎng)護試件，被測試件的電磁性能和實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件的電磁性 能保持一致，可W快速確定實際結(jié)構(gòu)的混凝±強度；（3)測試手段先進，具有較高的可信度， 測試基于雷達無損檢測技術(shù)獲得的混凝±材料相對介電常數(shù)，檢測數(shù)據(jù)真實可靠，并且通 過多次測量取平均值消除了檢測誤差；（4)通過實驗建立了混凝±材料相對介電常數(shù)和混 凝±強度之間的相關(guān)關(guān)系曲線模型，涵蓋了目前工程常用的混凝±材料配合比，可檢測混 凝±范圍廣。
[0033] 本發(fā)明的有益效果在于：（1)在相同的混凝±配合比和相同的養(yǎng)護條件下，測試試 件和實際結(jié)構(gòu)的具有相同的物理電磁性能，基于材料的物理電磁性能采用探地雷達進行無 損檢測，檢測速度快，效率高；（2)通過實驗建立了混凝±材料相對介電常數(shù)和混凝±強度 的相關(guān)關(guān)系曲線模型，應(yīng)用于混凝±材料強度的確定，具有理論依據(jù)和實驗數(shù)據(jù)的支持，具 有廣泛的適用性。（3)基于混凝±材料相對介電常數(shù)獲得混凝±材料強度，彌補了現(xiàn)有的多 個混凝±強度檢測方法的種種不足，具有無損快速、真實可靠的特點，是一種高效快速的確 定混凝±強度的新方法。
【附圖說明】
[0034] 圖1為探地雷達反射法檢測示意圖；
[0035] 圖2為探地雷達檢測線路布置示意圖；
[0036] 圖3為混凝±相對介電常數(shù)和混凝±強度的相關(guān)關(guān)系曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0038] 圖1為本發(fā)明檢測方法的探地雷達反射法檢測示意圖。圖2為本發(fā)明檢測方法的混 凝±試件測線布置示意圖。探地雷達包括電磁波發(fā)射天線、電磁波接收天線和記錄存儲設(shè) 備。測試過程為，將待測的混凝±按配合比設(shè)計進行下料攬拌誘筑成型，制作成厚度一定的 長方體試件，試件高度為20cm，混凝±試件采用與實際結(jié)構(gòu)相同的條件養(yǎng)護28天。如圖1和 圖2所示，混凝±試件長度為L，寬度為B，設(shè)計的混凝±試件長度L是探地雷達電磁波發(fā)射和 接收裝置長度的2倍，L為60cm，考慮到要進行2條路線的檢測，設(shè)計的混凝±試件寬度B是探 地雷達電磁波發(fā)射和接收裝置寬度的2倍，B為60cm。考慮到電磁波的衰減和探地雷達的有 效檢測深度，設(shè)計的混凝±試件高度h為20cm，等于探地雷達的有效檢測深度。采用美國 GSSI公司生產(chǎn)的HANDYSCAN型號探地雷達對混凝±試件進行檢測，進行了2條測線的檢測， 如圖2所示，每條測線檢測了來回2次檢測，共計有4組檢測數(shù)據(jù)，將檢測數(shù)據(jù)存儲，采用探地 雷達配套分析軟件RADAN打開檢測數(shù)據(jù)并進行分析，獲得電磁波在混凝±試件中的雙程傳 播時間t，代入上述所述公式（1)和公式(2)計算得到混凝±材料的相對介電常數(shù)。取4次檢 測計算的平均值作為最終結(jié)果，相對介電常數(shù)平均值為8.994。
[0039] 圖3為通過實驗建立的混凝±相對介電常數(shù)和混凝±材料強度的相關(guān)關(guān)系曲線示 意圖，可得到在不同單位體積用水量條件下，混凝±材料相對介電常數(shù)和混凝±強度之間 的對應(yīng)關(guān)系?；炷啦牧舷鄬殡姵?shù)和混凝±強度之間的關(guān)系曲線如圖3所示，根據(jù)檢測 得到的相對介電常數(shù)平均值，W及混凝±誘筑單位體積用水量，可反推得到混凝±強度為 46.TMPaO
[0040] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施 例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，當可根據(jù)本 發(fā)明作出各種相應(yīng)的等效改變和變形，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，其特征在于:包括如下步驟： (1) 將待測的混凝土按配合比設(shè)計進行下料攪拌或在施工現(xiàn)場抽取混凝土樣品，制作 成具有長度L、寬度B和高度h的平板式六面體混凝土試件，采用與實際結(jié)構(gòu)相同的條件養(yǎng)護 28天； (2) 取出步驟（1)養(yǎng)護好的混凝土試件，采用探地雷達對混凝土試件進行至少兩次雷達 檢測，所述雷達檢測的方法為反射法； (3) 反射法檢測時，在混凝土試件底部放置一塊面積大于混凝土試件的底面積金屬平 板，由探地雷達電磁波發(fā)射裝置向混凝土試件發(fā)射電磁波，電磁波進入混凝土試件內(nèi)部，電 磁波傳播到達混凝土試件底部時遇到金屬平板表面，電磁波在金屬平板表面發(fā)生全反射， 由探地雷達電磁波接收裝置接收反射回波，并將混凝土試件雷達檢測數(shù)據(jù)進行記錄和存 儲； (4) 采用探地雷達數(shù)據(jù)分析軟件打開步驟(3)記錄存儲的混凝土試件雷達檢測數(shù)據(jù)，在 分析軟件中讀出電磁波在混凝土試件中的雙程傳播時間t; (5) 將電磁波在混凝土試件中的雙程傳播時間t代入以下計算公式 h = vXt/2 (1) 式中，t是電磁波在混凝土試件中的雙程傳播時間，單位為ns，h為混凝土試件的高度， 單位為m，V是電磁波在混凝土中的傳播速度，通過式（1)計算得到電磁波在混凝土中的傳播 速度V; (6) 將電磁波在混凝土中的傳播速度V代入以下計算公式式中，C為電磁波在真空中的傳播速度，c = 0.3m/ns，Er為混凝土材料的相對介電常數(shù)； 通過式(2)計算得到混凝土材料的相對介電常數(shù) (7) 將讀出電磁波在混凝土試件中的雙程傳播時間t按式（1)和式(2)計算出每次檢測 的混凝土材料相對介電常數(shù)，取多次檢測計算結(jié)果的平均值，得到多次檢測混凝土材料相 對介電常數(shù)的平均值； (8) 由步驟(7)計算得到的混凝土材料相對介電常數(shù)平均值，代入實驗建立的相對介電 常數(shù)與混凝土強度的相關(guān)關(guān)系曲線模型，得到混凝土強度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，其特征在于： 所述的雷達檢測方法還包括透射法。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，其特征在于： 所述的混凝土試件的長度L為探地雷達電磁波發(fā)射和接收裝置長度的2~3倍;寬度B為不小 于探地雷達電磁波發(fā)射和接收裝置寬度;高度h為不大于探地雷達的有效檢測深度M。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，其特征在于： 所述的六面體混凝土試件為長方體或正方體。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，其特征在于： 所述的金屬平板為鋼板或鐵板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于材料電磁性能的混凝土強度檢測方法，步驟包括：先制作和實際結(jié)構(gòu)混凝土相同配合比的混凝土試件，采用與實際結(jié)構(gòu)相同的條件養(yǎng)護28天；然后利用探地雷達對混凝土試件進行無損檢測，按照反射法或透射法進行混凝土試件的檢測；再根據(jù)電磁波在混凝土試件中的傳播時間計算出混凝土試件的相對介電常數(shù)，進行多次檢測取計算結(jié)果的平均值；最后根據(jù)實驗建立的混凝土相對介電常數(shù)和強度的相關(guān)關(guān)系曲線模型，獲得混凝土強度。本發(fā)明的特點是采用雷達無損檢測技術(shù)，原結(jié)構(gòu)沒有損傷，測試精度高，測試速度快，試件制作簡便，同時因基于測試試件和實際結(jié)構(gòu)的混凝土配合比與養(yǎng)護條件一致，所以檢測結(jié)果真實可信，具有廣泛的適用性。
【IPC分類】G01N23/00
【公開號】CN105527305
【申請?zhí)枴緾N201510867752
【發(fā)明人】周道傳, 朱海堂, 邵建華, 王仁華, 周愛兆, 董作超, 潘志宏, 王林
【申請人】江蘇科技大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月2日