CN107037123B - 一种灌浆料充盈度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灌浆料充盈度的检测方法，包括如下步骤：a.在待检测部位的构件正面布置一个超声波发射点；b.在待检测部位的构件反面布置多个超声波接收点，多个所述超声波接收点以所述超声波发射点在所述构件反面的投影为圆心呈圆形对称分布；c.将超声波发射换能器置于所述超声波发射点发射超声波，将超声波接收换能器依次置于多个所述超声波接收点接收超声波并获得每个所述超声波接收点对应的超声检测声学参数；d.基于多个所述超声波接收点对应的多个超声检测声学参数判断所述待检测部位的灌浆料充盈度。本发明方法简单实用，操作便捷，计算方便，具有极高的商业价值。

Description

一种灌浆料充盈度的检测方法

技术领域

本发明涉及混凝土制品检测领域，特别是一种灌浆料充盈度的检测方法。

背景技术

现有的装配式构件的装配方式为，上构件的下端具有钢筋容纳孔，下构件的上端伸出钢筋，在上构件与下构件拼接时钢筋伸入到钢筋容纳孔中。同时，上构件设置有与钢筋容纳孔连通的灌浆口和出浆口，将砂浆通过灌浆口持续注入，当多余的砂浆通过出浆口流出，完成灌浆步骤。灌浆完成后，需要检测灌浆料注入钢筋容纳孔内的填充程度，以及上构件和下构件的水平拼接缝中灌浆料是否被完全填满，该测试称为灌浆料充盈度测试。

然而，在实际操作过程中，因为工艺技术以及设备等原因，并不能使灌浆料全部填充满缝隙，专家对于这种灌浆料充盈的程度有一个评判标准，并通过一种专门的检测方式得出一个充盈度与评判标准进行比较，若超过评判标准，则合格，若低于评判标准，则不合格。

在目前现有的技术中，有采用设置传感器检测灌浆料充盈度的方法，但实际的应用中，这种方法不可能在每个钢筋容纳孔中都设置传感器，因此，这种测试只能采用随机性抽查的测试方式，即在随机选择几个钢筋容纳孔安装传感器，待灌浆完成后，通过传感器发出的信号判断灌浆料的充盈度。这样的测试方式有一定局限性，并不能全面反映全部钢筋容纳孔的充盈度。

目前，并没有一种能够全面检测灌浆料充盈度的检测方法。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种灌浆料充盈度的检测方法，包括如下步骤：

a.在待检测部位的构件正面布置一个超声波发射点；

b.在待检测部位的构件反面布置多个超声波接收点，多个所述超声波接收点以所述超声波发射点在所述构件反面的投影为圆心呈圆形对称分布；

c.将超声波发射换能器置于所述超声波发射点发射超声波，将超声波接收换能器依次置于多个所述超声波接收点接收超声波并获得每个所述超声波接收点对应的超声检测声学参数；

d.基于多个所述超声波接收点对应的多个超声检测声学参数判断所述待检测部位的灌浆料充盈度。

优选地，所述步骤b包括如下步骤：

b1.在所述待检测部位的构件反面布置一个同心圆，所述同心圆的圆心与所述超声波发射点在所述构件反面的投影的圆心重叠；

b2.在所述同心圆的圆周上对称布置八个所述超声波接收点，八个所述超声波接收点呈米字形分布。

优选地，所述步骤d包括如下步骤：

d1.将位于水平方向的两个所述超声波接收点定义为中部检测点，以所述中部检测点所在的水平线为基准线将剩余六个所述超声波接收点分为上部检测点和下部检测点；

d2.将所述上部检测点对应的超声检测声学参数、所述中部检测点对应的超声检测声学参数以及所述下部检测点对应的超声检测声学参数进行对比得到所述待检测部位的对比结果；

d3.基于所述待检测部位的对比结果得到所述待检测部位的灌浆料充盈度的判断结果。

优选地，还用于检测待检测批构件的灌浆料充盈度，一个所述超声波发射点与对应的八个所述超声波接收点构成一个检测单元，所述步骤d之后还包括如下步骤：

e.重复所述步骤a和步骤c在待检测批构件上构建N个所述检测单元的体系，并获取N个所述检测单元的体系对应的全部所述超声波接收点的超声检测声学参数；

f.基于所述步骤d1的方式将N个所述检测单元对应的全部所述超声波接收点划分为N组所述上部检测点、N组所述中部检测点以及N组所述下部检测点；

g.对比N组所述上部检测点对应的超声检测声学参数的平均值、N组所述中部检测点对应的超声检测声学参数的平均值以及N组所述下部检测点对应的超声检测声学参数的平均值得到所述待检测批构件的对比结果；

h.基于所述待检测批构件的对比结果得到所述待检测批构件的灌浆料充盈度的判断结果。

优选地，所述待检测部位为浆锚施工节点，所述超声波发射点布置在出浆口的位置，所述同心圆的半径为20mm～30mm。

优选地，所述超声波发射换能器和所述超声波接收换能器的辐射端长度大于或者等于10mm，所述超声波发射换能器和所述超声波接收换能器的辐射端直径小于或者等于15mm。

优选地，所述超声波发射换能器发出的超声波的工作频率范围为100～250KHz。

本发明通过构件在待检测部位的构件正面设置超声波发射换能器，并在待检测部位构件反面以一定的方式布置超声波接收点进行接收，通过接收到的超声声学参数数据与标准值进行比较，从而确定灌浆料的充盈度，本发明方法简单实用，操作便捷，计算方便，具有极高的商业价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本发明的具体实施方式的，一种灌浆料充盈度的检测方法的流程示意图；

图2示出了本发明的实施例的，设置八个超声波接收点的灌浆料充盈度的检测方法的流程示意图；

图3示出了本发明的实施例的，超声波换能器在一个超声波发射点发射超声波后，接收超声波的八个超声波接收点的分布图；以及

图4示出了本发明的实施例的，待检测批构件的灌浆料充盈度的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

现有的装配式构件的装配方式为，灌浆完成后，需要检测灌浆料将钢筋容纳孔填充的程度，以及上构件和下构件的水平拼接缝中灌浆料是否完全填满，该测试称为灌浆料充盈度测试。

图1示出了本发明的具体实施方式的一种灌浆料充盈度的检测方法的流程示意图，本领域技术人员理解，在这样的实施例中，在实际施工过程中，需要将上、下两个装配式构件进行组合，上构件的下端具有钢筋容纳孔，下构件的上端伸出钢筋，将上构件与下构件拼接时钢筋伸入到钢筋容纳孔中。同时，上构件设置有与钢筋容纳孔连通的灌浆口和出浆口，钢筋与钢筋容纳孔之间存在缝隙，因此，需要对装配完成后的各个装配式构件进行灌浆。具体地，将灌浆料(通常是水泥砂浆)通过灌浆口持续注入，当多余的砂浆再通过出浆口流出，完成灌浆步骤。本发明的目的旨在检测灌浆料在所述缝隙中的充盈度，具体地，包括如下步骤：

首先，进入步骤S101，在待检测部位的构件正面布置一个超声波发射点，本领域技术人员理解，在上述中的上构件内设置的钢筋容纳孔有向外连通的灌浆口以及出浆口，进一步地，所述灌浆料从灌浆口进入，通过缝隙从出浆口流出，在灌浆完毕后，进入步骤S101，在所述待检测部位的构件正面上布置所述超声波发射点是为了在所述超声波发射点上发射超声波，所述超声波发射点即为放置超声波发射换能器的部位，优选地，所述超声波发射换能器的头部设置为圆形，而在其他的实施例中，还可以为锥形、方形或者其他形状，在此不予赘述。作为一种变化，所述待检测部位还可以在出浆口的位置，即所述超声波发射换能器抵在所述出浆口上。

然后进入步骤S102，在待检测部位的构件反面布置多个超声波接收点，多个所述超声波接收点以所述超声波发射点在所述构件反面的投影为圆心呈圆形对称分布。具体地，多个所述超声波接收点距离所述投影的距离相等，即，在实际应用中，超声波发射换能器的中心到多个超声波接收换能器的距离相同。本领域技术人员理解，所述上构件以及所述下构件组合而成整体构件，超声波发射点位于所述整体构件的正面，与所述整体构件的正面相对应的另一面即为所述整体构件的反面，具体到所述待检测部位，则所述超声波发射点位于所述待检测部位的构件正面，所述超声波接收点位于所述待检测部位的构件反面。具体地，所述多个超声波接收点呈对称分布，具体地，多个所述超声波接收点的圆心设置在所述圆形的圆周上，所述圆形的中心与所述超声波发射点在所述待检测部位的构件反面的投影位于在同一平面上，，进一步地，所述圆形的中心到多个所述超声波接收点的距离相同，且每个所述超声波接收点与所述圆形的中心呈对称设置，具体地，可以参考图2以及图3中示出的优选地实施例，在此不予赘述。

紧接着，进入步骤S103，将超声波发射换能器置于所述超声波发射点发射超声波，将超声波接收换能器依次置于多个所述超声波接收点接收超声波并获得每个所述超声波接收点对应的超声检测声学参数。本领域技术人员理解，所述超声波发射换能器设置在所述超声波发射点上，并通过所述超声波发射点发射超声波，在固定好超声波发射换能器后，设置超声波接收换能器，进一步地，根据步骤S102，将所述超声波接收换能器依次设置在多个所述超声波接收点上，用于接收超声波，进一步地，在多个所述超声波接收点上可以获得多个所述超声检测声学参数，且每个所述超声波接收点对应与之相适应的超声检测声学参数。更为具体地，所述超声检测声学参数包括声速、幅值和波形等，本领域技术人员可以结合现有技术进行理解，在此不予赘述。

最后，进入步骤S104，基于多个超声检测声学参数综合分析判断灌浆料充盈度。优选地，可以将接收到的超声检测声学参数通过现有设备的技术进行统计、计算得出判断结论，例如，可用北京智博联科技股份有限公司生产的ZBL-U型号的超声波检测仪，该超声仪具有所述检测功能。

图2示出了本发明的实施例的，设置有八个超声波接收点的灌浆料充盈度检测方法，以及图3示出了八个超声波接收点的分布图，具体包括如下步骤：

执行步骤S201，在待检测部位的构件正面布置一个超声波发射点，所述步骤S201与所述步骤S101是类似的，在此不予赘述。

进一步地，结合图3所示，执行步骤S202，在所述待检测部位的构件反面布置一个同心圆R0，所述同心圆R0的圆心与所述超声波发射点在所述反面的投影T的圆心重叠。之后，再执行步骤S203，在所述同心圆R0的圆周上对称布置八个所述超声波接收点(即图3中示出的3个R1、2个R2以及3个R3)，八个所述超声波接收点R1、R2、R3呈米字形分布。具体地，在实际应用中，可以专门制作一个模具，该模具的形状类似于图3示出的图形，这样操作者在确定所述投影T的位置之后，直接使用该模具即可完成八个所述超声波接收点的布置。

进一步地，执行步骤S204，将超声波发射换能器置于所述超声波发射点发射超声波，将超声波接收换能器依次置于八个所述超声波接收点接收超声波并获得每个所述超声波接收点对应的超声检测声学参数。具体地，在执行接收超声波的过程中，所述超声波接收换能器可以任意选择一个超声波接收点开始接收超声波并获得对应的超声检测声学参数，之后再依次置于剩余超声波接收点并获得对应的超声检测声学参数。

进一步地，执行步骤S205，将位于同心圆圆周上水平方向的两个所述超声波接收点定义为中部检测点，以所述中部检测点所在的水平线为基准线将剩余六个所述超声波接收点分为上部检测点和下部检测点。具体地，所述中部检测点包括2个超声波接收点R2，所述上部检测点包括3个超声波接收点R1，所述下部检测点包括3个超声波接收点R3。

进一步地，执行步骤S206，将所述上部检测点对应的超声检测声学参数、所述中部检测点对应的超声检测声学参数以及所述下部检测点对应的超声检测声学参数进行对比得到所述待检测部位的对比结果。具体地，实际的对比方式可以有多种不同的选择，例如，采用排列组合方式，将3个超声波接收点R3对应的超声检测声学参数依次与2个超声波接收点R2对应的超声检测声学参数进行对比，之后将3个超声波接收点R3对应的超声检测声学参数依次与3个超声波接收点R1对应的超声检测声学参数进行对比；又例如，计算2个超声波接收点R2对应的超声检测声学参数的平均值，计算3个超声波接收点R1对应的超声检测声学参数的平均值，计算3个超声波接收点R3对应的超声检测声学参数的平均值，然后将平均值进行对比。本领域技术人员理解，在实际的灌浆过程中，通常情况下，下部检测点对应的3个超声波接收点R3的灌浆充盈度是比较好的，因此，可以将超声波接收点R3对应的超声检测声学参数作为标准参数，然后判断超声波接收点R1对应的超声检测声学参数以及超声波接收点R2对应的超声检测声学参数与标准参数的差别，进而判断待检测部位的灌浆料充盈度是否达标。

进一步地，执行步骤S207，基于所述待检测部位的对比结果得到所述待检测部位的灌浆料充盈度的判断结果，具体可以参照步骤S104的方式。

本领域技术人员理解，所述第一实施例用于检测单个浆锚施工节点的灌浆料充盈度，优选地，所述超声波发射点布置在出浆口的位置，所述同心圆的半径为20mm～30mm。具体地，本发明将给出半径为30mm以及半径为20mm两种情况来进行分析确定，若半径为30mm的8个测点的序号分别为001-01～002-03，半径为20mm的8个测点的序号分别为002-04～004-01，在基于本发明提供的检测方法完成测试后，得出两组参数对比数据，具体如下表：

从上述数据中可以看出，圆形半径为20mm的8个测点，下、中、上3个部位超声参数的优劣程度比对虽有区别，但比对没有圆形半径为30mm明显，同时我们还对圆形半径为40mm的8个测点做了试验，也没有圆形半径30mm的明显，进而，优选地，分析判断灌浆料的充盈度采用8个测点的圆形半径为30mm。作为本发明的实施例，还可以参照图1的方式判断待检测批构件的灌浆料充盈度，本领域技术人员理解，待检测批构件包括N个浆锚施工节点，如果要判断待检测批构件的灌浆料充盈度，优选地将整批待检测构件所包括的全部浆锚施工节点进行检测，本领域技术人员理解，如果采用本发明以外其他现有技术中检测灌浆料充盈度的方式，受限于施工成本和施工难度，是无法对全部浆锚施工节点或水平拼接缝进行检测的。

结合之前实施例的描述，定义一个所述超声波发射点与对应的八个所述超声波接收点构成一个检测单元，结合图1和图4所示，包括如下步骤：

执行步骤S301，重复所述步骤S201至步骤S203在待检测构件上构建N个所述检测单元的体系，基于步骤S204可获取N个所述检测单元的体系对应的全部所述超声波接收点的超声检测声学参数。

进一步地，执行步骤S302，基于所述步骤S205将N个所述检测单元的体系对应的全部所述超声波接收点划分为N组所述上部检测点、N组所述中部检测点以及N组所述下部检测点。例如，所述待检测构件上共有10个浆锚施工节点，则划分出10组所述上部检测点、10组所述中部检测点以及10组所述下部检测点，结合第一实施例以及图3进行理解，共有30个R1、20个R2以及30个R3。

进一步地，计算N组所述上部检测点对应的超声检测声学参数的平均值，N组所述中部检测点对应的超声检测声学参数的平均值，N组所述下部检测点对应的超声检测声学参数的平均值，然后执行步骤S303，对比N组所述上部检测点对应的超声检测声学参数的平均值、N组所述中部检测点对应的超声检测声学参数的平均值以及N组所述下部检测点对应的超声检测声学参数的平均值得到所述待检测构件的对比结果。具体地，如果所述待检测构件上共有10个浆锚施工节点，则计算30个R1对应的超声检测声学参数的平均值，20个R2对应的超声检测声学参数的平均值，30个R3对应的超声检测声学参数的平均值，然后基于上述三个平均值进行对比得到对比结果。作为一种变化，上述平均值还可以是加权平均值，例如，所述待检测构件的重点受力部位的浆锚施工节点的加权比重高，所述待检测构件的非重点受力部位的浆锚施工节点的加权比重低。

进一步地，执行步骤S304，基于所述待检测批构件的对比结果得到所述待检测批构件的灌浆料充盈度的判断结果。具体地，以N组所述下部检测点的平均值作为标准平均值，N组所述上部检测点的平均值与所述标准平均值越接近，N组所述中部检测点的平均值与所述标准平均值越接近，则所述待检测构件的灌浆料充盈度越好，反之，则所述待检测构件的灌浆料充盈度越差。

进一步地，在上述具体实施方式以及实施例中，通过超声波发射换能器发射超声波以及超声波接收换能器接收超声波，所述超声波发射换能器和超声波接收换能器的辐射端长度大于或者等于10mm，所述超声波发射换能器和超声波接收换能器的辐射端直径小于或者等于15mm。优选地，所述超声波发射换能器的发射频率范围为100～250KHz。本领域技术人员理解，超声波发射换能器发出的超声波频率越高，其检测越准确，但传播距离越低，具体选择何种超声波频率，需要根据构件的厚度而决定。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种灌浆料充盈度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在待检测部位的构件正面布置一个超声波发射点；

b.在待检测部位的构件反面布置多个超声波接收点，多个所述超声波接收点以所述超声波发射点在所述构件反面的投影为圆心呈圆形对称分布；

c.将超声波发射换能器置于所述超声波发射点发射超声波，将超声波接收换能器依次置于多个所述超声波接收点接收超声波并获得每个所述超声波接收点对应的超声检测声学参数；

d.基于多个所述超声波接收点对应的多个超声检测声学参数判断所述待检测部位的灌浆料充盈度，其中，所述步骤b包括如下步骤：

b1.在所述待检测部位的构件反面布置一个同心圆，所述同心圆的圆心与所述超声波发射点在所述构件反面的投影的圆心重叠；

b2.在所述同心圆的圆周上对称布置八个所述超声波接收点，八个所述超声波接收点呈米字形分布，其中，所述步骤d包括如下步骤：

d1.将位于水平方向的两个所述超声波接收点定义为中部检测点，以所述中部检测点所在的水平线为基准线将剩余六个所述超声波接收点分为上部检测点和下部检测点；

d2.将所述上部检测点对应的超声检测声学参数、所述中部检测点对应的超声检测声学参数以及所述下部检测点对应的超声检测声学参数进行对比得到所述待检测部位的对比结果，具体为：将下部检测点对应的超声检测声学参数作为标准参数，将所述上部检测点对应的超声检测声学参数、所述中部检测点对应的超声检测声学参数分别与所述标准参数进行对比，得到所述待检测部位的对比结果；

d3.基于所述待检测部位的对比结果得到所述待检测部位的灌浆料充盈度的判断结果，具体为：所述上部检测点的超声检测声学参数与所述标准参数越接近，所述中部检测点的超声检测声学参数与所述标准参数越接近，则所述待检测部位的灌浆料充盈度越好，反之，则所述待检测部位的灌浆料充盈度越差。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还用于检测待检测批构件的灌浆料充盈度，一个所述超声波发射点与对应的八个所述超声波接收点构成一个检测单元，所述步骤d之后还包括如下步骤：

e.重复所述步骤a和步骤c在待检测批构件上构建N个所述检测单元的体系，并获取N个所述检测单元的体系对应的全部所述超声波接收点的全部超声检测声学参数；

f.基于所述步骤d1的方式将N个所述检测单元对应的全部所述超声波接收点划分为N组所述上部检测点、N组所述中部检测点以及N组所述下部检测点；

g.对比N组所述上部检测点对应的超声检测声学参数的平均值、N组所述中部检测点对应的超声检测声学参数的平均值以及N组所述下部检测点对应的超声检测声学参数的平均值得到所述待检测批构件的对比结果，具体为：将N组下部检测点对应的超声检测声学参数的平均值作为标准平均值，将所述上部检测点对应的超声检测声学参数的平均值、所述中部检测点对应的超声检测声学参数的平均值分别与所述标准平均值进行对比，得到所述待检测批构件的对比结果；

h.基于所述待检测批构件的对比结果得到所述待检测批构件的灌浆料充盈度的判断结果，具体为：所述N组上部检测点的超声检测声学参数的平均值与所述标准平均值越接近，所述中部检测点的超声检测声学参数的平均值与所述标准平均值越接近，则所述待检测批构件的灌浆料充盈度越好，反之，则所述待检测批构件的灌浆料充盈度越差。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述待检测部位为浆锚施工节点，所述超声波发射点布置在出浆口的位置，所述同心圆的半径为20mm～30mm。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述超声波发射换能器和所述超声波接收换能器的辐射端长度大于或者等于10mm，所述超声波发射换能器和所述超声波接收换能器的辐射端直径小于或者等于15mm。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述超声波发射换能器发出的超声波的工作频率范围为100～250KHz。