[发明专利]基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置及方法

权利要求书

1.基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置，其特征在于，该装置由若干传感器(1)构成，且预埋固定于主梁板式构件所在的平面内；

若干所述传感器(1)依次连接形成单层多行多列的二维网格形状；

所述传感器(1)进一步包括：球形微孔隙主体(11)、主体连接件(12)和导气管(13)；

所述球形微孔隙主体(11)的微孔隙均布于球体上，以使从所述球形微孔隙主体(11)内扩散出的气体向全方位渗透，气体渗透的区域亦为球形，每个所述球形微孔隙主体(11)为球形气体渗透区域的球心；

所述主体连接件(12)固定于所述球形微孔隙主体(11)上，设置有多个，用于球形微孔隙主体(11)与钢筋之间的连接与固定；

所述导气管(13)固定于其中一个所述主体连接件(12)上，并与所述球形微孔隙主体(11)的内部连通，用于往所述球形微孔隙主体(11)内供气。

2.根据权利要求1所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置，其特征在于，所述二维网格形状为若干所述传感器(1)以等边三角形为最小单元在二维平面内拓展形成。

3.根据权利要求2所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置，其特征在于，所述球形微孔隙主体(11)的气体渗透半径为R，所述等边三角形的边长为所述R等同于主梁板式构件的厚度。

4.基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测方法，应用如权利要求1至3任一项所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

确定钢筋混凝土的被测区域；

根据混凝土强度和被测构件的厚度，确定球形气体渗透区域的半径值；

固定基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置于被测区域的钢筋网上；

对所述基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测装置上的每个传感器进行编号；

对每个传感器进行气体渗透测量，获得各个传感器的气压降规律曲线；

标注测得显著气压降的传感器分布位置，形成分布图；

使用气压降流程分析方法，获得被测区域内裂缝的位置、形态及分布特征。

5.根据权利要求4所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测方法，其特征在于，所述确定钢筋混凝土的被测区域的方法为：

对钢筋混凝土桥梁的主梁进行结构受力分析，确定裂缝最易出现的构件位置及范围。

6.根据权利要求5所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测方法，其特征在于，所述传感器的个数由以下公式确定：

其中，

——N_x：检测网格内需布置的传感器列数；

——N_y：检测网格内需布置的传感器行数；

——L_x：被测区域的长度，x轴方向上；

——L_y：被测区域的宽度，y轴方向上；

——c：被测区域的保护层厚度值；

——R：球形气渗区域的半径值，数值上等同于被测板式构件的厚度；

——[]：表示数值取整。

7.根据权利要求4所述的基于气体渗透网格的混凝土裂缝特征无损检测方法，其特征在于，所述对每个传感器进行编号的具体方法为：对传感器用直角坐标系给检测网格编号，用S_i,j表示球形微孔隙不锈钢传感器，而传感器S_i,j的整个球形气体渗透区域则用X_i,j表示；其中，i为该传感器所在的行号，范围为1至N_y；j为列号，范围为1至N_x。