[发明专利]一种红外-超声钢筋混凝土无损检测方法

权利要求书

1.一种红外-超声钢筋混凝土无损检测方法，其特征在于，首先将无缺陷的标准试块加热，获得无缺陷混凝土平均温度。然后通过红外数字分析技术，基于钢筋混凝土表面温度梯度阈值，识别混凝土脱空缺陷及内部缺陷。识别出钢筋混凝土构件脱空缺陷的完整边界后，采用超声波法对无脱空缺陷区域钢筋混凝土构件内部缺陷进行检测。

2.根据权利要求1所述的红外-超声钢筋混凝土无损检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、制作钢筋混凝土标准立方体试件；

步骤二、对试件及待测混凝土构件进行同条件加热；

步骤三、采用红外数字图像系统采集试件和待测混凝土构件各方向温度数据；

步骤四、采用红外数字图像处理软件对红外照片进行温度识别处理，分别绘制基准试件和钢筋混凝土构件的温度分布图，将基准试件平均温度记为T1；

步骤五、将钢筋混凝土构件分为不同待测区域，计算每个待测区域的平均温度T2；

步骤六、如果|T1-T2|≤3℃，则认为钢筋混凝土构件温度分布均匀，即可判断其钢筋与混凝土黏结良好，不存在脱空现象，当T2-T1＞3℃，则判定钢筋混凝土构件的钢管与混凝土完全脱空；当T2-T1＜－3℃时，则判定试验误差过大，重复步骤二～步骤五，再次获取T1、T2数据重新进行评估；

步骤七、重复上面步骤逐一判别混凝土构件的所有待测区域温度；

步骤八、如果钢筋混凝土构件内存在超过3个待测区域的温度与T2的差值绝对值大于3℃，则认为构件温度分布不均，并且判定构件内存在脱空缺陷；此时，根据钢筋混凝土构件的温度分布图，区分高温区域H与低温区域L，在高温区域H中选择温度相对平均的子区域，基于该子区域的温度分布图获得平均温度，记为T3，在低温区域L中选择温度相对平均的子区域，基于该子区域的温度分布图获得平均温度，记为T4，如果|T1-T4|≤3℃，判定低温区域L的钢筋与混凝土黏结良好，如果|T1-T4|≥3℃，判定测试过程中误差过大，重复步骤二～步骤七，用再次获取的T1、T4数据重新进行评估；

步骤九、根据钢筋混凝土构件的温度分布图，计算低温区域L到高温区域H的温度变化梯度G，当某位置的温度变化梯度G大于基于数据综合分析获得的阈值Gc时，判定此处为钢筋混凝土构件脱空区域的边界点，重复上一步骤以获得若干个边界点，连接相邻的边界点，直至绘制出钢筋混凝土构件脱空缺陷的完整边界；

步骤十、识别出钢筋混凝土构件脱空缺陷的完整边界后，采用超声波法对无脱空缺陷区域钢筋混凝土构件内部缺陷进行检测。

3.根据权利要求2所述的红外-超声钢筋混凝土无损检测方法，其特征在于，对钢筋混凝土超声波测试数据进行如下处理；首先，测试网格交点处的声时，根据测距计算出相应的超声波声速值，声速值由大至小按顺序排列Xm、Xm-1、...、X2、X1(m为采样点数量)；选取采样数据中任一可疑数据的最大值Xn；计算出Xm～Xn+1的平均值mX和标准差sX，并得到异常情况的判断值X0(X0＝mX-λ1sX，λ1为样品数量参数；最后，将Xn与X0进行比较，若Xn≤X0，则Xn及后面的数据均为异常值，结合所测数据对应点的部位及分布，确定混凝土内部是否存在可疑；若Xn＞X0，则应将Xn+1重新进行统计计算和判别，逐个验算所有数据，并在异常点附近再作相关判断。

4.根据权利要求3所述的红外-超声钢筋混凝土无损检测方法，其特征在于，将钢筋混凝土构件分为不同待测区域，一个待测区域中选择三个子区域，分别记录其平均温度为T21、T22、T23，并计算其平均温度T2。