[发明专利]一种基于钻芯取样冲击回波的混凝土结构弹性模量检测方法

说明书

本发明公开了一种基于钻芯取样冲击回波的混凝土结构弹性模量检测方法，将混凝土钻芯机固定在待测混凝土结构上从钢筋保护层检测仪已确定的无钢筋区域处钻取芯样；将上述芯样切割成长细比大于等于2的试件并且将上述试件沿长度方向的两个端面打磨光滑；利用冲击回波法检测上述试件的动弹性模量；根据动‑静弹性模量数值关系利用测得的试件的动弹性模量推导出试件的静弹性模量，即得待测混凝土结构的静弹性模量。本发明能够方便、快捷、准确检测混凝土结构的即有实时动弹性模量和静弹性模量，避免大量冗余的试块制作养护工作以及利用间接数据推导带来的误差，能提供实时准确依据，可用于检测在建在役混凝土结构性能，保证工程顺利开展。

技术领域

本发明属于土木工程检测技术领域，特别涉及一种基于钻芯取样冲击回波的混凝土结构弹性模量检测方法。

技术背景

混凝土弹性模量是混凝土材料最为重要的力学指标之一，它不仅能够直接反映混凝土材料的刚度特性及混凝土结构的变形特性，同时还能间接反映混凝土材料的老化特性及混凝土结构的内部破坏特性。所以混凝土弹性模量的即有实时精确检测具有十分重要的意义。

现有测量混凝土弹性模量主要有两种方法。一种是直接测量法，即混凝土结构浇筑施工时，依据规范取实际结构浇筑施工用的混凝土在浇筑施工现场制作标准试块，然后将制作的标准试块放入标准养护室内进行养护至规定龄期，最后再取出试块运用现行规范中的静压法测量其弹性模量来表征实际结构弹性模量的技术方法。然而由于实际结构的施工方式与养护条件与试块往往存在差异，使实际结构与试块混凝土弹性模量的发展趋势不同，从而使得用试块弹性模量来评定实际结构混凝土弹性模量存在较大误差。往往试块混凝土弹性模量已达到或超过设计要求，但在实际结构尚未达到标准。而且该方法仅适用于在建工程，而对于在役工程却无法实施。此外试块法还无法考虑混凝土弹性模量的时变效应及空间效应，即实际结构的弹性模量是随时间和空间位置而变化的。另一种是间接测量法，是指利用混凝土弹性模量与抗压强度之间的关系，首先用回弹法或超声回弹综合法等方法检测出混凝土的抗压强度，然后再利用它们之间的关系换算出混凝土弹性模量的技术方法。然而由于回弹法属表面硬度法，超声回弹综合法虽能综合反映混凝土结构的内部密实程度和外部表面硬度，目前尚无统一的混凝土弹性模量与抗压强度之间的定量关系。由于抗压强度和弹性模量的增长趋势并不一致，很可能当混凝土抗压强度满足设计要求时，混凝土弹性模量尚低于设计指标。因此，简接法会导致一系列的计算误差，不能准确测量出混凝土的弹性模量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于钻芯取样冲击回波的混凝土结构弹性模量检测方法，能够方便、快捷、准确检测混凝土结构的即有实时动弹性模量和静弹性模量，避免大量冗余的试块制作养护工作以及利用间接数据推导带来的误差，能提供实时准确依据，可用于检测在建在役混凝土结构性能，保证工程顺利开展。

一种基于钻芯取样冲击回波的混凝土结构弹性模量检测方法，其特征在于，

通过钢筋保护层检测仪在待测混凝土结构(1)表面探测出无钢筋区域；

将混凝土钻芯机(2)固定在待测混凝土结构(1)上后在已确定的无钢筋区域处钻取芯样；

通过切割机将芯样切割成长细件并且通过磨光机将长细件沿长度方向的两个端面打磨光滑得到试件(3)；

通过混凝土多功能检测仪(4)和凡士林，利用冲击回波法检测试件(3)的动弹性模量；通过动-静弹性模量数值关系，利用测得的试件(3)的动弹性模量推导出试件(3)的静弹性模量，即得待测混凝土结构(1)的静弹性模量。

优选的，将测得的试件(3)动弹性模量E_d代入公式(1)，得到此动弹性模量状态下相应的静弹性模量/动弹性模量系数，将该系数乘以动弹性模量得试件(3)的静弹性模量，即待测混凝土结构(1)的静弹性模量，