CN109239138A - 一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法 - Google Patents

一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，包括：S1、清洁待测混凝土结构的表面；S2、在干燥后的待测混凝土结构的表面涂覆导电涂层；S3、测量并记录所述导电涂层两端之间的电阻初始值；S4、在混凝土结构加载或服役过程中，测量导电涂层两端之间的电阻值，若电阻值相比电阻初始值出现异常增大，则判定待测混凝土结构中有新裂缝产生；S5、当混凝土结构中有新裂缝时，通过对比导电涂层上不同测量段的电阻值定位该裂缝的位置。与现有技术相比，本发明可以克服肉眼观察法中无法准确辨明裂缝发生且无法观察微小裂缝的缺点，提高裂缝探测的准确度，可以应用在远程监测的场合，提高混凝土结构表面裂缝的检测效率。

Description

一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法
技术领域
本发明涉及土木工程结构检测技术领域，尤其是涉及一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法。
背景技术
土木工程中，混凝土结构在外荷载或其它作用下，表面容易产生裂缝。这些新生裂缝初期大都十分微小，肉眼难以观测；此外部分在服役的混凝土结构，人无法靠近并进行持续监测(比如桥梁梁体下部)，因而也无法对结构的新裂缝进行及时探测。但裂缝探测是混凝土结构检测的重要工作项目，对于研究结构裂缝开展过程，评估结构安全具有重大意义。如何探测混凝土结构表面新生裂缝并大致定位裂缝的位置，是裂缝检测的重点。此外，在土木结构试验中，针对混凝土结构物在加载时的裂缝开展探测，是结构破坏试验的重要测量内容，但由于裂缝尺度微小，一般难以用肉眼发现，无法及时探测裂缝产生。寻找高效的裂缝探测方法，对于提高混凝土结构检测精度，降低人工观测的难度，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，包括以下步骤：
S1、清洁待测混凝土结构的表面；
S2、在干燥后的待测混凝土结构的表面涂覆导电涂层；
S3、测量并记录所述导电涂层两端之间的电阻初始值；
S4、在混凝土结构加载或服役过程中，测量导电涂层两端之间的电阻值，若电阻值相比电阻初始值出现异常增大，则判定待测混凝土结构中有新裂缝产生；
S5、当混凝土结构中有新裂缝时，通过对比导电涂层上不同测量段的电阻值定位该裂缝的位置。
优选的，所述步骤S3具体包括：
将电阻测量装置的两根测量导线通过探头分别连接所述导电涂层的两端，读取并记录导电涂层两端之间的电阻初始值。
优选的，所述步骤S5具体包括：
当混凝土结构中有新裂缝时，将导电涂层一端的探头固定，移动导电涂层另一端的探头，每隔设定距离测量一次电阻值，在移动过程中若电阻值出现异常下降，则此时探头前后移动区段即为裂缝所在位置。
优选的，所述步骤S2中还包括：在导电涂层的外部涂覆一层可被探头穿透的保护涂层。
优选的，所述保护涂层采用不导电树脂材料。
优选的，所述导电涂层采用导电漆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、借助混凝土结构表面导电涂层的电阻变化，可以及时探测到新生裂缝的出现，解决了传统裂缝探测中肉眼观察的困难，可以应用于裂缝的远程监测。
2、可以对新生裂缝进行较为准确的定位，提高了对新生裂缝的探测精度，尤其适合对新生的大裂缝，比如混凝土梁体底部拉裂缝、混凝土试件破坏性试验中的裂缝进行探测和定位。
附图说明
图1为实施例中待测量混凝土结构表面的涂装示意图；
图2为实施例中待测量混凝土结构表面的涂层剖面图；
图3为实施例中新生裂缝探测的原理示意图；
图4为实施例中新生裂缝的定位原理示意图。
图中标注：1、待测的混凝土结构表面，2、表层涂层，3、导电涂层，4、保护涂层，5、电阻测量装置，6、测量导线，7、第一探头，8、第二探头，9、新生裂缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，包括以下步骤：
S1、确定待测的混凝土结构表面1范围，清洁待测混凝土结构的表面，具体为：用清洁器具，例如毛巾、湿巾、除污剂等，清除待测表面的灰尘和油污，使表面干净并保持干燥；
S2、根据结构受力情况，初步判断待测混凝土结构表面最可能出现裂缝的区域以及裂缝开展的方向，在干燥后的待测混凝土结构的表面涂覆表层涂层2，如图1所示，表层涂层2包括导电涂层3和导电涂层3外部的保护涂层4，尽量使导电涂层3沿垂直于裂缝可能开展的方向布置，具体涂覆方式为：沿着清洁干燥的混凝土结构表面涂覆一层导电涂层3，待导电涂层3干燥后，再在其表面涂覆一层保护涂层4；
S3、测量并记录导电涂层3两端之间的电阻初始值，具体为：将电阻测量装置5的两根测量导线6通过探头分别连接导电涂层3的两端，如图3所示，读取并记录导电涂层3两端之间的电阻初始值，电阻初始值与导电涂层3的导电性有关，导电涂层3为导电漆时示数一般很小；
S4、在混凝土结构加载或服役过程中，当混凝土表面出现开裂时，将引发导电涂层3断裂，从而电阻将出现极大增量，通过测量导电涂层3在断裂前后的电阻值剧增来判断裂缝出现，具体为：测量导电涂层3两端之间的电阻值，若电阻值相比电阻初始值出现异常增大，则判定待测混凝土结构中有新裂缝产生；
S5、当混凝土结构中有新裂缝时，通过对比导电涂层3上不同测量段的电阻值来定位新生裂缝9的位置，如图4所示：将连接导电涂层3一端的第一探头7固定，移动导电涂层3另一端的第二探头8，并逐渐朝第一探头7靠近，每隔设定距离测量一次回路的电阻值，本实施例中设定距离为5cm；在移动过程中当发现第N次移动后电阻示数出现显著下降，则判定第二探头8在第N次和(N-1)次移动之间的位置存在新生裂缝9，实现新生裂缝9的定位。
改变第一探头7的固定位置，并重复第二探头8的移动测量，可探测出更多新裂缝的位置。
导电涂层3可采用普通铜银颗粒导电漆，亦可采用其他碳纤维导电漆，只需满足能与待测结构表层粘结牢靠即可，导电涂层3的宽度和厚度可以根据裂缝探测范围确定，但应尽量涂覆成窄条状，例如涂覆宽度取2～5cm。
保护涂层4用于保护内部导电涂层3不受环境破坏，本实施例中，保护涂层4采用不导电树脂材料，涂覆在导电涂层3的表面形成一层薄树脂胶层。与测量导线6相连接的探头可以刺穿不导电的树脂保护涂层4，保证与导电涂层3形成导电回路。
本方法用于短期内混凝土新生裂缝9探测时，比如室内结构试验中的裂缝探测，在步骤S2中可不涂覆保护涂层4，但仍应注意对导电涂层3的保护。

Claims (6)

1.一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、清洁待测混凝土结构的表面；
S2、在干燥后的待测混凝土结构的表面涂覆导电涂层；
S3、测量并记录所述导电涂层两端之间的电阻初始值；
S4、在混凝土结构加载或服役过程中，测量导电涂层两端之间的电阻值，若电阻值相比电阻初始值出现异常增大，则判定待测混凝土结构中有新裂缝产生；
S5、当混凝土结构中有新裂缝时，通过对比导电涂层上不同测量段的电阻值定位该裂缝的位置。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
将电阻测量装置的两根测量导线通过探头分别连接所述导电涂层的两端，读取并记录导电涂层两端之间的电阻初始值。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
当混凝土结构中有新裂缝时，将导电涂层一端的探头固定，移动导电涂层另一端的探头，每隔设定距离测量一次电阻值，在移动过程中若电阻值出现异常下降，则此时探头前后移动区段即为裂缝所在位置。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括：在导电涂层的外部涂覆一层可被探头穿透的保护涂层。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，所述保护涂层采用不导电树脂材料。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土结构表面新生裂缝的探测方法，其特征在于，所述导电涂层采用导电漆。
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