CN110779938A - 一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预制混凝土检测技术领域，特别是一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法，包括以下步骤，步骤S101：设置X射线系统；步骤S102：X射线穿透套筒能量平衡；步骤S103：数据处理系统分析，数据处理系统根据平板探测器的感光材料获得的X射线穿透图像，根据X射线穿透图像的形状和黑度情定构件有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。采用上述方法后，本发明的有益效果是：（1）X射线直接转换，直接创建有数字格式的图像，利用成像探测器作为X射线检测器，成像环节少，工作效率高；（2）不会产生因为扫描而引起的图像模糊，具有较好的图像分辨率和对比度，成像质量高；（3）对发出的射线进行吸收保护，减少环境影响。

Description

一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法及 装置
技术领域
本发明涉及预制混凝土检测技术领域，特别是一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法及装置。
背景技术
装配式建筑规划自2015年以来密集出台，2015年末发布《工业化建筑评价标准》，决定2016年全国全面推广装配式建筑，并取得突破性进展；2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上。
随着我国装配式建筑的发展，套筒灌浆质量尚无有效的检测方法。灌浆质量对连接性能至关重要，但由于灌浆连接属隐蔽工程且连接构造复杂，常常受到钢筋、混凝土、套筒、灌浆料、墙体厚度、保温层等多因素耦合影响，灌浆质量检测十分困难。灌浆接头连接质量的实体检验，目前缺乏有效的现场检验手段，目前通用方法是破损法，取出套筒进行剖切检测。但在实际情况中，包括部分专业人士在内，均对装配式结构连接整体性有一定的疑虑。
近年来，为加强预制构件套筒灌浆饱满度在安装施工与竣工验收阶段的现场检测，相继研发了预埋钢丝拉拔法、预埋传感器法、CT法和冲击回波法等。但以上方法在使用条件、检测精度、便利性等方面还存在各自的局限性。
相较于其他检测手段（超声波、地质雷达等），X射线检测具有图像化的显示效果和较高的精度。X射线法具有便携性、不需要预埋元件、可在工程现场对套筒整体范围的灌浆质量进行检测。目前，此方法对剪力墙等200mm以下混凝土厚度均匀的构件结果有效，但是，无法检测预制混凝土柱等混凝土厚度超过300mm，内部套筒布置数量较多的构件。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种便捷可靠对套筒内部缺陷进行识别的预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明的一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法，包括以下步骤，
步骤S101：设置X射线系统，在预制柱角部设置X射线源，使得X射线源射出的X射线从预制柱角部一侧穿入经过角部套筒后到达角部另一侧的平板探测器，所述平板探测器上设置散射线吸收板；
步骤S102：X射线穿透套筒能量平衡，在X射线穿入的角部一侧设置补偿块，所述补偿块使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同；
步骤S103：数据处理系统分析，数据处理系统根据平板探测器的感光材料获得的X射线穿透图像，根据X射线穿透图像的形状和黑度情定构件有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。
优选的，所述步骤S102中补偿块的形状为三角形。
本发明还公开了一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测装置，包括设置在预制柱角部设置X射线源，所述预制柱角部固定有使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同的补偿块；所述预制柱角部另一侧设置有用来接收穿过混凝土的X射线的平板探测器，所述平板探测器与数据处理系统相连接。
优选的，所述平板探测器外侧设置有散射线吸收板。
采用上述方法和结构后，本发明的有益效果是：
（1）X射线直接转换，直接创建有数字格式的图像，利用成像探测器作为X射线检测器，成像环节少，工作效率高；
（2）不会产生因为扫描而引起的图像模糊，具有较好的图像分辨率和对比度，成像质量高；
（3）对发出的射线进行吸收保护，减少环境影响。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是预制混凝土柱子边角套筒示意图。
图2是预制混凝土柱子边角套筒施工质量无损检测的原理示意图。
图3是采用本方法检测预制混凝土柱子边角套筒DR结果图。
图4是未采用此方法预制混凝土柱子边角套筒DR结果图。
图中：1为补偿块，2为平板探测器，3为散射线吸收板，4为X射线源，5为预制柱，6为套筒，7为数据处理系统。
具体实施方式
如图1和图2所示所示，本发明的一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法，包括以下步骤，
步骤S101：设置X射线系统，在预制柱5角部设置X射线源4，使得X射线源4射出的X射线从预制柱5角部一侧穿入经过角部套筒6后到达角部另一侧的平板探测器2，所述平板探测器2上设置散射线吸收板3。平板探测器2上的感光材料用于探测X射线经过混凝土衰减后的图像，并将获得的图像传输给数据处理系统7。
步骤S102：X射线穿透套筒能量平衡，在X射线穿入的角部一侧设置补偿块，所述补偿块使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同。如图2所示，增加三角形补偿块1，补偿块1与混凝土材质相同。通过增加补偿块1，使得X射线源各角度散射出去的X射线通过补偿块和混凝土后能量衰减相同，这样使得检测结果因预制柱5角部混凝土厚度不同而受到影响。针对套筒外混凝土厚度不均匀导致射线板采集能量强度变化大，得到检测结果不清晰的情况；采用补偿块1和散射线吸收板3平衡穿过混凝土柱子内灌浆套筒的能量。获得灌浆套筒内清晰的X射线图片，分析出套筒内灌浆质量和钢筋锚固长度的情况。
步骤S103：数据处理系统分析，数据处理系统7根据平板探测器的感光材料获得的X射线穿透图像，根据X射线穿透图像的形状和黑度情定构件有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。
如图2所示，本发明还公开了一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测装置，包括设置在预制柱5角部设置X射线源4，所述预制柱5角部固定有使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同的补偿块1；所述预制柱5角部另一侧设置有用来接收穿过混凝土的X射线的平板探测器2，所述平板探测器2与数据处理系统7相连接。所述平板探测器2外侧设置有散射线吸收板3。
本专利申请工作原理如下：X射线穿透被检构件（如剪力墙中的套筒、波纹管等）的过程中，射线强度会因被穿透物质的吸收作用和扩散作用而减弱，减弱程度取决于穿透物质吸收和扩散射线的能力（与物质密度有关）及穿透物质的厚度。如果被透照的波纹管灌浆料局部存在缺陷（空洞、间隙、不密实等），由于这些缺陷对射线的衰减能力远小于灌浆料，该局部区域的透过射线强度就会远大于周围区域。
将感光材料放置于构件所测位置的后面使其在透射X射线的作用下感光，由于缺陷部位与完好部位的射线穿透强度不同，感光材料上相应部位就会出现黑度差异，根据该差异影像的形状和黑度情况，就可以评定构件内有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。
本发明针对的对象为预制混凝土柱子内的套筒节点施工质量，因柱子为多位方形柱体，柱子内套筒的混凝土保护层厚度不均匀。本方法采用补偿块，吸收板，X射线机，散射线接收板及相关数据处理程序构成。针对套筒外混凝土厚度不均匀导致射线板采集能量强度变化大，得到检测结果不清晰的情况；采用补偿块和吸收板平衡穿过混凝土柱子内灌浆套筒的能量。获得灌浆套筒内清晰的X射线图片，分析出套筒内灌浆质量和钢筋锚固长度的情况。
如图3和图4所示，通过对比，可以看出采用补偿块1获得的图像更加的清楚，更加容易确定套筒内各部件的形状、大小和位置。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法，包括以下步骤，
步骤S101：设置X射线系统，在预制柱角部设置X射线源，使得X射线源射出的X射线从预制柱角部一侧穿入经过角部套筒后到达角部另一侧的平板探测器，所述平板探测器上设置散射线吸收板；
步骤S102：X射线穿透套筒能量平衡，在X射线穿入的角部一侧设置补偿块，所述补偿块使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同；
步骤S103：数据处理系统分析，数据处理系统根据平板探测器的感光材料获得的X射线穿透图像，根据X射线穿透图像的形状和黑度情定构件有无缺陷及缺陷的形状、大小和位置。
2.按照权利要求所述的一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测方法，其特征在于：所述步骤S102中补偿块的形状为三角形。
3.一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测装置，其特征在于：包括设置在预制柱角部设置X射线源，所述预制柱角部固定有使得X射线穿过混凝土厚度均匀相同的补偿块；所述预制柱角部另一侧设置有用来接收穿过混凝土的X射线的平板探测器，所述平板探测器与数据处理系统相连接。
4.按照权利要求3所述的一种预制混凝土柱子套筒节点施工质量现场无损检测装置，其特征在于：所述平板探测器外侧设置有散射线吸收板。
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