[发明专利]一种高温、火灾后混凝土损伤定量评价方法

说明书

本发明公开了一种高温、火灾后混凝土损伤定量评价方法，基于等效电路模型，通过测量待检测样品的导电路径电阻，计算其损伤指数，并使用预先拟合建立已知损伤指数与剩余抗拉强度率之间的函数关系，估计得到待检测样品的剩余抗拉强度，为受高温、火灾侵害后混凝土结构的修复方案提供技术支撑。本发明具有检测速度快，设备要求低，操作方便简单的显著特点。

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土结构评定方法，更具体地，涉及一种高温、火灾后混凝土损伤定量评价方法。

背景技术

钢筋混凝土结构是最为常用的结构形式，相对于其他结构形式具有较好的耐火性。但混凝土在受高温、火灾侵害后其承载力依然会下降，继续使用存在一定风险。因此准确的检测混凝土结构受高温、火灾过后的损伤程度对修复混凝土结构的损伤，保证混凝土结构的使用安全具有十分重要的意义。

电化学阻抗谱技术(Electrochemical impedance spectroscopy,简称EIS)是一种电化学检测手段。通过分析EIS技术得到的多孔材料的电化学阻抗谱曲线，可以分析多孔材料的内部微结构。而混凝土材料本身就是一种多孔材料，利用EIS可以研究混凝土材料内部的结构变化。

现有技术中，采用显微分析的方法检测混凝土结构受高温、火灾过后的损伤程度，方法繁琐，对设备要求高，难于快速实现。同时对混凝土结构的力学性能采用试件实验的方法检测，进一步增大了技术难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种高温、火灾后混凝土损伤定量评价方法，基于等效电路模型，通过测量待检测样品的导电路径电阻，计算其损伤指数，并使用预先建立已知损伤指数与剩余抗拉强度率之间的函数关系，估计得到待检测样品的剩余抗拉强度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高温、火灾后混凝土损伤定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤

S1：对受到高温、火灾影响的待检测部位的混凝土进行钻芯取样得到待检测试样，对未受高温、火灾影响的对比部位的混凝土进行钻芯取样得到对比试样，用饱和氢氧化钙溶液浸泡，使待检测试样和对比试样饱和；待检测试样和对比试样的形状尺寸一致；要求待检测部位和对比部位的混凝土的性质在高温、火灾影响之前为一致相同的；

S2：在待检测试样两端贴上金属电极，通过电化学阻抗谱测试设备测量，得到待检测试样的电化学阻抗谱；在对比试样的同样位置处贴上金属电极，通过电化学阻抗谱测试设备测量，得到对比试样的电化学阻抗谱；

S3：采用如下等效电路模型对待检测试样的电化学阻抗谱曲线和对比试样的电化学阻抗谱曲线分别进行拟合：(R_CCP(R_CPQ_DP))(Q_CT(R_CTW_CT))，其中R_CCP为导电路径电阻，R_CP为不连续导电路径电阻，Q_DP为表示导电路径中间断点处的电容，Q_CT为反映电极与混凝土材料接触处双电层性质的电容，R_CT为界面的电荷转移电阻，W_CT为界面的离子扩散作用电阻；

S4：定义损伤指数

其中R¹_CCP是待检测试样的导电路径电阻，R²_CCP是对比试样的导电路径电阻；

S5：根据损伤指数D的数值评估混凝土材料的损伤程度。

优选地所述步骤S5中，评估混凝土材料的损伤程度还包括进一步通过损伤指数D计算待检测部位的混凝土的剩余抗压强度，包括以下步骤