[发明专利]一种裂缝特征的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑物检测领域，特别涉及一种裂缝特征的检测装置和检测方法。

背景技术

在我们的生活中，随时随处可见钢筋混凝土建筑结构，混凝土结构也是最重要的土木、建筑结构，其牢固性和负载能力在社会基础设施中占据举足轻重的地位。但是，由于材料自身特性及外部环境各种作用的影响，混凝土在浇筑、养护及使用过程中，不可避免的会出现各种裂缝。

其中，裂缝是否贯通以及裂缝深度等特征是测定混凝土结构耐久性和安全性的重要指标。较常见的方法是采用钻孔取样的方法加以直接测试，但是钻孔取样的方法不仅费时费力，对建筑结构本体会有较大的损害，并且对较深的裂缝由于取样困难往往难以测试，同时对于裂缝的发展也难以监测。

为此，业界提出了多种无损检测方法以解决上述问题，其中超声波无损检测方法具有操作简便，对墙体损害小的优点。

例如公告号为CN 101071124 B的专利文献公开了一种用超声波检测混凝土结构斜裂缝的方法，首先利用超声波检测仪对混凝土结构的完好区域进行不跨缝的声时测量，并计算出超声波的声速值v、发射探头和接收探头内边缘间距与超声波实际传播距离之间的差值a；再跨缝测量。通过逐步移动接收探头的方式确定最小声时值t，并记录下此时发射探头与接收探头的内边缘间距l，根据公式l′＝l+∣a∣计算出此时的超声波的实际传播距离l′；利用公式算出裂缝的深度h_c＝v²t²－l′²/2vt。

超声波检测可检测出混凝土内部裂缝的位置、种类、扩展情况、密集程度等情况，是一种相对较好的裂缝检测和分析方法。现有的非金属超声波检测仪器虽然能在一定程度上反映混凝土内部裂缝的发展情况，但是对于内部含有钢筋的混凝土结构和其他金属结构，由于钢筋或钢材的存在及其与裂缝的相对位置的不同，会影响声波的正常传播，给超声波检测的测量结果带来很大的不确定性，影响裂缝特征的准确评判。

发明内容

本发明提供了一种裂缝特征的检测装置和检测方法，操作简便，适用范围广，干扰小，检测结果准确且不会对工程结构造成二次损伤。

一种裂缝特征的检测装置，包括

密封检测腔，具有与测试物贴靠配合的测试开口；

供气装置，与密封检测腔连接以向密封检测腔内充入测试气体；

检测试纸，可与测试气体具有显色反应的试纸。

所述测试物，可以是任意的土木、建筑结构，其在厚度方向上具有两个相对的面，例如房屋墙体，桥身等。

上述装置使用时，将密封检测腔的测试开口贴靠在测试物带有裂缝的测试面上；在测试物的另一侧表面与测试开口相对的位置覆盖粘贴检测试纸；然后通过供气装置向密封检测腔充入测试气体，并使密封检测腔内的气体具有扩散到裂缝中的压强；此时，如果裂缝是贯通的，则测试气体通过贯通的裂缝与检测试纸发生显色反应，并且在检测试纸上可以清楚、真实地呈现出两个检测面之间贯通裂缝的分布情况和贯通裂缝的表面形态，便于进一步的数据处理和分析；但是如果裂缝没有贯通，则测试气体不会很快通过裂缝扩散到测试物的另一侧，检测试纸不发生显色反应；为了不引起结构二次损伤，优选控制气体压强在20kpa～50kpa，可以根据所选用压强的大小将监测时间定在1～5分钟。

为了方便调节密封检测腔内充入的检测气体的浓度和压强，优选的，所述供气装置包括装有测试气体的气瓶以及连接在气瓶和密封检测腔之间的气体增压机构；所述密封检测腔上安装有排气阀和检测测试气体参数的仪表；所述仪表包括气体浓度检测仪，压强检测仪。

在充气前，先打开排气阀，充入测试气体过程中，排出原有空气，提高密封检测腔内测试气体的体积浓度，并通过仪表测试该浓度，待浓度达到要求关闭排气阀；气体增压机构继续泵入测试气体，使密封检测腔内气压增大，仪表测试气压大小，从而气体气压在要求的范围。上述设置提高了密封检测腔内测试气体的浓度和压强，气压增大，可以提高测试气体扩散速度，而提高测试气体的浓度可以使检测试纸显色更清晰，有利于裂缝形状，宽度的检测。

为了方便安装密封检测腔，同时提高测试开口处的密封性，优选的，在测试开口的边沿上垫有弹性密封环；弹性密封环外周设有至少两个与测试物固定连接的真空吸盘。

通过真空吸盘将密封检测腔与测试物固定，弹性密封环被压缩，从而可以有效减少气体从测试开口处泄漏，提高密封性。

为了方便使用，防止检测试纸失效，优选的，所述检测试纸的一面覆盖有粘胶层，另一面覆盖有保护膜层。