[发明专利]一种普通混凝土抗压强度电容无损检测方法

说明书

本发明涉及一种普通混凝土抗压强度电容无损检测方法，属于工业技术领域。明通过测量得到混凝土试块的电容值，考虑实际测量中边缘电场的影响，将电容值转化为混凝土的介电常数；建立含孔隙混凝土的随机骨料模型，利用有限元仿真分析得到混凝土的介电模型；测量混凝土孔隙率，计算混凝土中的骨料和砂浆含量，结合测量得到的混凝土介电常数和介电模型推导出混凝土的含水率；利用含水率和混凝土抗压强度的关系，反推出混凝土的抗压强度。本发明实现混凝土抗压强度的实时测量并提升了混凝土抗压强度的测量精度。

技术领域

本发明属于工业技术领域，涉及一种普通混凝土抗压强度电容无损检测方法。

背景技术

抗压强度是混凝土核心的质量指标之一，对混凝土结构的性能表现有重要的影响，因此实时准确地测量混凝土中的含水率对保证混凝土结构安全稳定运行具有重要的意义。

目前，混凝土含水率测量方法主要有拔出法、回弹法、超声波法等。拔出法将锚固件放入浇筑的混凝土中，待混凝土放置到规定时间，通过测量拔出锚固件时力的大小反应混凝土的抗压强度。拔出法为有损检测方法，会对混凝土结构产生一定程度的破坏。回弹法利用回弹仪对混凝土抗压强度进行检测，该方法为一种无损检测方法，但回弹仪的读数受混凝土表面硬度影响较大，并不能完整准确反映混凝土内部抗压强度。超声波法也是目前常用的混凝土抗压强度无损检测方法，它在混凝土一端放置超声波发生器，在另一端放置超声波接收器，通过接收到超声波波速的变化对混凝土抗压强度进行测量，但超声波速同时也受到混凝土中骨料分布以及混凝土结构大小的影响。同时，上述的几种方法都难以实现混凝土抗压强度的实时在线检测。

考虑现有混凝土抗压强度检测存在检测误差大，检测必须离线人工进行的缺点，本发明提出一种更加准确且可实时检测的普通混凝土抗压强度无损检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种普通混凝土抗压强度电容无损检测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种普通混凝土抗压强度电容无损检测方法，该方法包括以下步骤：

S1：将混凝土试块作为介质夹在平行电容极板之间，测量获取此时平行板电容的电容值；

S2：将测量得到的电容值转化为中间混凝土试块的介电常数值；

S3：将混凝土试块的介电常数带入混凝土的介电模型，反推出混凝土此时的含水率；

S4：将混凝土含水率带入混凝土抗压强度与含水率的关系表达式，反推出混凝土抗压强度。

可选的，所述S3中的介电模型建立过程如下：

S31：将混凝土看作由骨料、水泥砂浆、水和空气组成的四相混合物，设混凝土的介电模型为：

εc＝vagg(εagg)^α+vmotar(εmotar)^α+vair(εair)^α+vwater(εwater)^α (1)

式中，ε_c表示混凝土的介电常数，v_agg、v_motar、v_air、v_water分别为骨料、水泥砂浆、空气和水的体积分数，ε_agg、ε_motar、ε_air、ε_water分别为骨料、水泥砂浆、空气和水的介电常数；