一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法

摘要

本发明公开了一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，步骤包括：先制作和实际结构混凝土相同配合比的混凝土试件，采用与实际结构相同的条件养护28天；然后利用探地雷达对混凝土试件进行无损检测，按照反射法或透射法进行混凝土试件的检测；再根据电磁波在混凝土试件中的传播时间计算出混凝土试件的相对介电常数，进行多次检测取计算结果的平均值；最后根据实验建立的混凝土相对介电常数和强度的相关关系曲线模型，获得混凝土强度。本发明的特点是采用雷达无损检测技术，原结构没有损伤，测试精度高，测试速度快，试件制作简便，同时因基于测试试件和实际结构的混凝土配合比与养护条件一致，所以检测结果真实可信，具有广泛的适用性。

主权项

一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将待测的混凝土按配合比设计进行下料搅拌或在施工现场抽取混凝土样品，制作成具有长度L、宽度B和高度h的平板式六面体混凝土试件，采用与实际结构相同的条件养护28天；(2)取出步骤(1)养护好的混凝土试件，采用探地雷达对混凝土试件进行至少两次雷达检测，所述雷达检测的方法为反射法；(3)反射法检测时，在混凝土试件底部放置一块面积大于混凝土试件的底面积金属平板，由探地雷达电磁波发射装置向混凝土试件发射电磁波，电磁波进入混凝土试件内部，电磁波传播到达混凝土试件底部时遇到金属平板表面，电磁波在金属平板表面发生全反射，由探地雷达电磁波接收装置接收反射回波，并将混凝土试件雷达检测数据进行记录和存储；(4)采用探地雷达数据分析软件打开步骤(3)记录存储的混凝土试件雷达检测数据，在分析软件中读出电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t；(5)将电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t代入以下计算公式h＝v×t/2   (1)式中，t是电磁波在混凝土试件中的双程传播时间，单位为ns，h为混凝土试件的高度，单位为m，v是电磁波在混凝土中的传播速度，通过式(1)计算得到电磁波在混凝土中的传播速度v；(6)将电磁波在混凝土中的传播速度v代入以下计算公式$v=\frac{c}{\sqrt{{ϵ}_r}}---\left(2\right)$式中，c为电磁波在真空中的传播速度，c＝0.3m/ns，ε_r为混凝土材料的相对介电常数；通过式(2)计算得到混凝土材料的相对介电常数ε_r；(7)将读出电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t按式(1)和式(2)计算出每次检测的混凝土材料相对介电常数，取多次检测计算结果的平均值，得到多次检测混凝土材料相对介电常数的平均值；(8)由步骤(7)计算得到的混凝土材料相对介电常数平均值，代入实验建立的相对介电常数与混凝土强度的相关关系曲线模型，得到混凝土强度。