本發(fā)明屬于鋼筋混凝土無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向配筋構(gòu)件混凝土電阻率現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)修正方法。

背景技術(shù)：

1、混凝土電阻率與鋼筋腐蝕、氯離子滲透性或裂縫存在等指標(biāo)密切相關(guān)。因此，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鋼筋混凝土電阻率，特別是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，是一個(gè)最重要的目標(biāo)。

2、wenner技術(shù)因其能夠很好地避免電極極化誤差，并且還有無(wú)損性、快速測(cè)量和小巧的設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)電阻率檢測(cè)的首選。但由于wenner技術(shù)的使用是基于材料半無(wú)限、各向同性和均質(zhì)介質(zhì)上這一假設(shè)，但混凝土和鋼筋之間的電阻率存在顯著差異，混凝土內(nèi)部鋼筋的存在會(huì)使得電阻率測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差，造成偏差的影響因素主要包括鋼筋直徑和混凝土保護(hù)層厚度。

3、當(dāng)前，在大部分工程中，如在大面積的樓板、路面等內(nèi)部鋼筋呈密布式結(jié)構(gòu)，其鋼筋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置鋼筋網(wǎng)使得混凝土內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)形成一個(gè)連續(xù)的二維或三維受力體系。這種布局能夠更均勻地分散荷載，減少局部應(yīng)力集中，增強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和承載能力。因此，在眾多大型結(jié)構(gòu)工程中均有使用wenner技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

4、使用wenner技術(shù)在鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，配筋結(jié)構(gòu)混凝土電阻率所受影響因素較多，不同的混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋直徑、上下層鋼筋網(wǎng)分布以及鋼筋網(wǎng)密度等參數(shù)都會(huì)影響混凝土電阻率檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在測(cè)量過(guò)程中，上層鋼筋分布對(duì)wenner技術(shù)電阻率檢測(cè)結(jié)果影響較大，造成測(cè)量值與真實(shí)值相差較大，誤差可達(dá)37.32％。上述影響因素進(jìn)一步影響對(duì)配筋結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件實(shí)際腐蝕情況及侵蝕離子滲透情況的判斷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全性、結(jié)構(gòu)耐久性等性能無(wú)法得到充分驗(yàn)證及保障。為了擴(kuò)大檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍及提升檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性，有必要對(duì)鋼筋網(wǎng)的各種工況進(jìn)行全面研究，通過(guò)修正以后，可以將wenner技術(shù)測(cè)量電阻率誤差控制在5％以內(nèi)。

5、目前尚沒(méi)有一種針對(duì)wenner技術(shù)檢測(cè)雙向分布鋼筋影響下混凝土電阻率的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種雙向配筋構(gòu)件混凝土電阻率現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)修正方法，該方法操作簡(jiǎn)單、便捷。通過(guò)確定混凝土的長(zhǎng)寬高尺寸、以及混凝土中鋼筋直徑和混凝土保護(hù)層厚度，根據(jù)相應(yīng)比例關(guān)系得到尺寸效應(yīng)電阻率修正系數(shù)表和雙向分布鋼筋存在下混凝土電阻率修正系數(shù)擬合公式，在實(shí)際測(cè)量時(shí)，通過(guò)查表法換算得到鋼筋混凝土的真實(shí)電阻率，實(shí)時(shí)掌握鋼筋混凝土的耐久性能。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種雙向配筋構(gòu)件混凝土電阻率現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)修正方法，包括：

4、對(duì)待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行表面平滑處理；所述鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)部設(shè)有雙向單層分布的鋼筋網(wǎng)格；

5、在待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件平行于鋼筋網(wǎng)格的表面沿鋼筋任一軸線方向安裝wenner電極，根據(jù)wenner電極的安裝表面和排列方向確定并測(cè)量待檢測(cè)混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)、寬、高、構(gòu)件中鋼筋網(wǎng)格的鋼筋直徑、鋼筋網(wǎng)格間距(網(wǎng)格橫向和縱向間距一致)、混凝土保護(hù)層厚度和電極間距；

6、基于wenner技術(shù)測(cè)量得到混凝土電阻率初始值，通過(guò)查找尺寸效應(yīng)電阻率修正系數(shù)表、鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)擬合公式得到尺寸效應(yīng)修正系數(shù)和鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)，根據(jù)修正系數(shù)和混凝土電阻率初始值計(jì)算得到修正后的真實(shí)電阻率。

7、進(jìn)一步地，所述基于wenner技術(shù)測(cè)量得到混凝土電阻率初始值時(shí)，需測(cè)量多次取均值。

8、進(jìn)一步地，所述wenner電極與待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件表面的接觸處涂抹導(dǎo)電膏。

9、進(jìn)一步地，所述wenner電極布置在待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件表面的中心區(qū)域。

10、進(jìn)一步地，將wenner電極排列方向視為被檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)度方向，將布置wenner電極的鋼筋混凝土表面內(nèi)垂直于wenner電極排列方向視為被檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件的寬度方向，將垂直于布置wenner電極的鋼筋混凝土表面的方向視為被檢測(cè)混凝土構(gòu)件的高度方向，將布置wenner電極的混凝土表面至鋼筋網(wǎng)格上表面的距離視為被檢測(cè)混凝土的保護(hù)層厚度。

11、進(jìn)一步地，所述尺寸效應(yīng)電阻率修正系數(shù)表的構(gòu)建方法為：

12、建立不含鋼筋的混凝土有限元模型，設(shè)置混凝土構(gòu)件的電阻率基準(zhǔn)值；

13、按照l(shuí)/s：w/s：h/s從4：1：1至10：10：10正交設(shè)計(jì)，通過(guò)有限元分析得到不同尺寸比例設(shè)計(jì)下的電阻率模擬值，引入尺寸效應(yīng)修正系數(shù)，根據(jù)電阻率模擬值和電阻率基準(zhǔn)值計(jì)算尺寸效應(yīng)修正系數(shù)，構(gòu)建混凝土電阻率修正系數(shù)表；其中l(wèi)、w、h、s分別為混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)、寬、高與電極間距；

14、不含鋼筋的混凝土有限元模型的控制方程如下：

15、

16、邊界條件為：

17、n·j＝0

18、其中，ρ是電阻率，v是電勢(shì)，n是混凝土構(gòu)件安裝wenner電極的表面法向量，j是域內(nèi)封閉表面的電流密度矢量；

19、考慮混凝土材料均勻且各向同性，

20、進(jìn)一步地，通過(guò)查找混凝土電阻率修正系數(shù)表得到尺寸效應(yīng)修正系數(shù)時(shí)，若待檢測(cè)混凝土構(gòu)件尺寸與電極間距的比例關(guān)系非整數(shù)比，尺寸效應(yīng)修正系數(shù)采用三線性插值計(jì)算得到；若混凝土尺寸與電極間距的比例關(guān)系超出10：10：10，尺寸效應(yīng)修正系數(shù)為1。

21、進(jìn)一步地，所述鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)擬合公式的構(gòu)建方法為：

22、建立含鋼筋網(wǎng)格的混凝土有限元模型，設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土電阻率基準(zhǔn)值；

23、按照鋼筋網(wǎng)格中的鋼筋直徑d從最小值dmin到最大值dmax，混凝土保護(hù)層厚度c從最小值cmin到最大值cmax進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，通過(guò)有限元分析得到鋼筋網(wǎng)格中基于不同鋼筋網(wǎng)格間距情況下，不同鋼筋直徑和混凝土保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)下的電阻率模擬值，根據(jù)電阻率模擬值和電阻率基準(zhǔn)值的關(guān)系，構(gòu)建鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)擬合公式；

24、所述含鋼筋網(wǎng)格的混凝土有限元模型的控制方程如下：

25、

26、邊界條件為：

27、n·j＝0

28、其中，ρ是電阻率，v是電勢(shì)，n是待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件安裝wenner電極的表面法向量，j是域內(nèi)封閉表面的電流密度矢量。

29、進(jìn)一步地，雙向分布鋼筋的混凝土構(gòu)件中，針對(duì)固定的鋼筋網(wǎng)格間距，任一標(biāo)準(zhǔn)直徑下的鋼筋網(wǎng)格對(duì)應(yīng)一個(gè)鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)擬合公式，所述鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)擬合公式為鋼筋網(wǎng)格修正系數(shù)與混凝土保護(hù)層厚度、電極間距的關(guān)系式。

30、進(jìn)一步地，所述待檢測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件為薄壁、板或梁柱構(gòu)件，具備長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。測(cè)試時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)象選定適合的wenner電極尺寸、電極間距、電流大小等。本研究的有益效果是：

31、本發(fā)明研究了一種雙向配筋構(gòu)件混凝土電阻率現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)修正方法。將尺寸效應(yīng)影響下的電阻率修正系數(shù)和鋼筋網(wǎng)格影響下的修正系數(shù)引入到wenner技術(shù)檢測(cè)含鋼筋網(wǎng)格的混凝土電阻率中，降低誤差，能夠很好地掌握鋼筋混凝土構(gòu)件耐久性能，且為無(wú)損檢測(cè)方法，具有方便，快捷的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)的破型檢測(cè)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。