CN113376061A - 一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置及其监测方法，包括电磁探测器和光纤传感器，同时通过结构环形固定架将探测器位置固定后植入到桩体内部，实现对桩体的全方位检测；同时由于环形固定架的结构，本发明能够从桩体的各个方向进行监测，进而通过拟合曲线的方式得出氯离子的闭环分布曲线，并通过浓度差推测平面内的氯离子浓度分布图，再通过竖直拟合的方式得到桩体内的氯离子浓度三维分布图，与现有技术相比，本发明通过闭合环形的布置方式和曲线拟合方式将碎片化的参数有机结合并反应整个桩体内部的氯离子浓度分布情况，其监测精度高，且信息更加全面，数据得到了全面利用；同时分布图更加直观，帮助工作人员快速了解桩体状态。

Description

一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及混凝土监测技术领域，具体涉及一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置及其监测方法。

背景技术

混凝土是目前世界范围内用途最广泛的建筑材料，钢筋上表面的混凝土保护层可以抵御海洋环境中侵蚀离子对钢筋的腐蚀，而内部钢筋同样可以弥补混凝土材料抗拉强度不足的劣势。钢筋混凝土结构的出现极大地提高了建筑结构的力学性能，使其可以更好地抵御有害介质侵蚀、外部荷载以及自然灾害作用。海水中的氯盐和硫酸盐侵蚀会对钢筋混凝土结构产生巨大的破坏，而海洋环境下建筑结构面临最严重的危害是海水中的氯离子由混凝土表面渗透扩散进混凝土内部，并进一步诱发钢筋锈蚀导致结构承载力退化甚至提前退出服役状态。在我国漫长的海岸线上尤其是南海地区，由于其海水中更高的氯离子浓度和更充足的光照，高温、高湿、高盐环境导致离子的扩散迁移速度加快从而导致海洋建筑钢筋锈蚀问题比北方地区更加严重。

海洋环境混凝土中氯离子的扩散以及钢筋锈蚀是一个相对缓慢的过程，但在海洋环境下氯离子在混凝土中的扩散不可避免。如何在氯离子扩散过程中实时捕捉其扩散速度、深度是提高海洋环境混凝土耐久性能的关键步骤。然而，目前世界范围内通用的监测氯离子浓度的传感器绝大多数只能对混凝土中某一特定位置进行监测，无法一定范围实时、定量判断氯离子的扩散程度；同时由于监测装置的数量以及分布位置的限制，导致监测数据碎片化，其仅能够反应监测点附近的氯离子浓度变化，而不能够反应整个桩体内的氯离子浓度变化。

发明内容

针对现有技术中存在的监测精度度，数据碎片化严重、不能整体反应桩体内氯离子渗透情况的缺陷，本发明提供一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置及其监测方法。

本发明通过以下技术方案实现上述目的:

一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置，包括用于监测钢筋锈蚀程度的电磁探测器和光纤传感器，所述电磁探测器的监测端固定设置有空心监测管，光纤探测器固定设置于空心监测管内，空心监测管的两端用环氧树脂密封；所述电磁探测器和光纤探测器通过导线分别连接有电磁信号采集装置和光纤信号采集装置。

优选的，电磁探测器和光纤探测器均通过航空接头与导线相连；所述导线采用高性能防腐导线制作。

优选的，电磁探测器包括壳体，所述壳体上设置有用于固定空心监测管的固定夹持口，壳体内还固定设置有永磁铁，且永磁铁对称分布于固定夹持口两侧；所述固定夹持口的一侧设置有若干霍尔元件，壳体内还设置有与霍尔元件相连的PCB板。

优选的，监测装置还包括固定架，固定架的两侧对称设置有两组用于固定电磁探测器的固定卡槽。

优选的，固定架的上下两端均设置有连接套筒，连接套筒内设置有用于连接相邻固定架的连接杆。

优选的，壳体外表面还设置有用于观测监测装置插入固定卡槽深度的标尺。

相应的，本发明还公开了一种混凝土内氯离子渗透状态监测方法，包括以下步骤：

S1、根据桩体结构参数和监测要求设计并制作固定架和连接杆，将各监测装置安装于各固定架的固定卡槽内，再通过连接杆将各个固定架串联为首尾闭合相连的环形固定架；

S2、桩体钢筋笼绑扎时，将步骤S1中环形固定架植入到桩体钢结构内，在桩体和环形固定架之间选取若干组相互对应的重合对准点，并记录各组重合对准点在桩体和环形固定架上的坐标参数；

S3、根据步骤S1中的参数构建环形固定架的三维模型，再根据监测装置的安装及尺寸参数提取采样点三维模型；

S4、获取各个监测装置的氯离子浓度参数X，并将上述参数与步骤S3 中的采样点三维模型一一对应匹配；

S5、将步骤S3中的采样点三维模型拆分为若干采样点的水平布置图，建立采样点分布极坐标系并获取各采样点的偏转角参数α；建立氯离子浓度极坐标系，根据各采样点的偏转角参数α，结合步骤S4中的氯离子浓度参数X在氯离子浓度极坐标系中取点，将固定架同侧各采样点的取点平滑相连得到氯离子浓度分布曲线；

S6、根据步骤S5中的各条氯离子浓度分布曲线，计算位于氯离子浓度极坐标系中偏转角参数α相同的任意两相邻取点的氯离子浓度差，再计算氯离子浓度差的平均值，根据氯离子浓度差的平均值将氯离子浓度分布曲线扩展得到该水平布置图内的氯离子浓度分布图；

S7、重复步骤S6得到各水平布置图内的氯离子浓度分布图，再将上述分布图整合到采样点三维模型内，最后将位于采样点三维模型同一轴向方向上的取点平滑相连即可得到空间范围内的氯离子浓度分布图；

S8、根据步骤S1中的参数构建桩体三维模型，并根据步骤S2中重合对准点的坐标参数将步骤S7中的氯离子浓度分布图整合到桩体三维模型内；

S9、通过比对不同时间点下步骤S8的氯离子浓度分布图即可获知氯离子的扩散速度。

优选的，步骤S1的固定架上共设置有3-6个固定卡槽，步骤S2中共设置有1-2各环形固定架，环形固定架同心设置，且其轴线与桩体轴线重合。

优选的，步骤S5的采样点分布极坐标系和氯离子浓度极坐标系中其极点均为采样点三维模型轴线与该水平面的交点，以穿过极点的水平射线为极轴，各监测装置监测的氯离子浓度值作为其极径，各监测装置相对于水平射线的偏转角为极角。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明包括电磁探测器和光纤传感器，电磁探测器的监测端设置有空心监测管，光纤传感器设置于空心监测管内；同时所述电磁探测器和光纤传感器均通过航空接头和防腐导线分别连接电磁信号采集装置和光纤信号采集装置；其中电磁探测器包括壳体，壳体内设置有永磁铁，夹持口的一侧设置有若干霍尔原件，并通过内置的PCB控制板收集相关电磁信号；

本发明将空心监测管置于混凝土桩体内部，由于氯离子的存在，其将逐渐锈蚀，进而造成空心监测管横截面的平均此磁导率的降低，通过永磁铁的磁场实现对磁导率的实时监控；同时发生腐蚀的空心监测管与混凝土界面区将因为锈蚀产物的充填而产生锈胀应力，锈胀应力会传递至内表面光纤传感器，从而引发内部波长及频率的改变；

本发明通过电磁探测器和光纤传感器的双重监测实现对氯离子内部浓度的准确监控，与单一的电磁探测器监控相比，本发明通过光纤传感器克服地磁场、水分等外在因素对电磁探测器的干扰，而与单一的光纤传感器相比，本发明则通过电磁探测器排除桩体自身干燥收缩带来的不良影响，因此其监测精度更高。

2、本发明的监测装置还包括固定架，固定架的两侧对称设置有两组用于固定电磁探测器的固定卡槽，在竖直方向上，通过固定架能够保证各个监测装置的对正性，其与后期的数据处理方式对应，能够保证数据采集点的一致性，提高数据处理的准确性；

同时前后两侧均设置固定卡槽，其通过一个固定架即可在桩体内部布置两套监测装置，一方面简化了监测设备的结构，提高其安装效率；另一方面通过该结构能够实现一次性投放两组监测装置，且两组监测装置在径向方向上的对正性好，能够有效提高后期数据处理的准确性。

3、本发明的固定架的上下两端均设置有连接杆，通过连接杆将各个分散的固定架连接为闭合的环形结构，从而保证安装后的监测装置能够对桩体的各个方向均实现监控，提高数据的全面性；

同时连接为整体的环形固定架不但安装更加方便，能够有效提高监测装置的布置效率，同时固定连接后，固定架上的各个监测装置位置固定，避免因监测装置位置变动而造成后期数据处理出现较大的误差，提高监测的精度和可靠性。

4、本发明在壳体外表面还设置有用于观测监测装置插入固定卡槽深度的标尺，通过标尺调节监测装置的插入深度，从而确保监测装置的监控点位相对对正，避免因监测装置位置变动而造成后期数据处理出现较大的误差，提高监测的精度和可靠性。

5、本发明首先将各个单体固定架组装为封闭环形结构的环形固定架，并通过植入环形固定架的方式将所有监测装置准确的按照既定排布方式植入到桩体内部；

与现有技术相比，本发明通过结构相对固定的固定架实现对监测装置位置的间接固定，大大提高了监测装置设置的准确性，提高后期数据处理时采样点的定位精度；同时由于环形固定架是整体式结构，其能够有效降低安装难度，提高安装效率；

桩体位于高盐度环境中时，海水及空气中的氯离子将环绕于桩体周向方向向桩体中心位置渗透，因此进行数据处理时，在各个水平面内，本发明通过极坐标标定取点，其优势在于，通过偏转角能够准确的将取点位置与监测装置的监测点位对应，从而将氯离子浓度值与桩体结构准确结合，提高标注的精度；

其次本发明通过氯离子浓度调整各个取点的具体位置，在不同的监测点之间保持差异，并通过拟合的平滑曲线将各个取点相连(曲线的形状类似于等高线)，不断变化的平滑曲线能够准确反应横截面内的氯离子浓度变化，工作人员通过平滑曲线能够直观的得到各种氯离子浓度变化情况，并快速确定氯离子快速渗透区，并指导后期的桩体维护；且其浓度曲线随着监测点位的增加，其精度也将不断提高，与现有技术相比，其通过平滑曲线的方式将各个孤立的数据点联系起来，并最终反应桩体的整体情况，实现了对碎片化数据的高效整合；

同时本发明还通过在相邻两浓度曲线之间做差，并根据差值将浓度曲线扩展到整个平面，从而得到整个平面的氯离子浓度分布图，进而反应整个平面内的氯离子分布情况，同时通过轴向方向的对应关系将不同平面的氯离子浓度分布有机整合，并最终输出整个桩体在空间内的氯离子分布三维图；

其图形直观、简洁，能够有效提高工作人的读图效率，同时工作人员能够快速识别桩体内的氯离子高浓度区，从而为桩体的保护提供数据支撑；且通过对比不同时段的模型图还可以得知不同阶段的氯离子渗透速度以及氯离子快速渗透区，对桩体的保护更有针对性，上述技术有点均是碎片化数据所不能得到的。

6、本发明中采样点分布极坐标系和氯离子浓度极坐标系中其极点均为采样点三维模型轴线与该水平面的交点，以穿过极点的水平射线为极轴，氯离子浓度极坐标系中以各监测装置监测的氯离子浓度值作为其极径，各监测装置相对于水平射线的偏转角为极角；上述设置能够充分将采样点的布置图与氯离子浓度极坐标系相结合，方便后续取点及重新导入到桩体内部，提高数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明固定架结构示意图；

图3为本发明监测装置结构示意图；

图4为本发明空心监测管结构示意图；

图5为本发明采样点分布极坐标图；

图6为本发明氯离子浓度分布极坐标图；

图7为本发明水平面内氯离子浓度分布曲线图；

附图标记：1、电磁探测器，2、光纤传感器，3、空心监测管，4、密封块，5、电磁信号采集装置，6、光纤信号采集装置，7、航空接头，8、固定架，9、固定卡槽，10、连接杆，11、壳体，12、固定夹持口，13、永磁铁，14、霍尔元件，15、PCB板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施方式1

本实施例提供了一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置，具体结构如图1到图4所示，包括电磁探测器1、光纤传感器2和固定架8；所述电磁探测器1包括壳体11，壳体11内固定设置有PCB控制板15，同时在壳体11内还固定设置有永磁铁13；

所述壳体11底部还设置有固定夹持口12，其中固定夹持口12 的一侧固定设置有若干霍尔元件14，霍尔元件14分别与PCB控制板 15相连；所述PCB控制板15的输出端则通过防腐蚀导线连接航空接头7，航空接头7连接电磁信号采集装置5，所述电磁信号采集装置 5位于桩体外；

所述固定夹持口12内设置有空心监测管3，空心监测管3采用普通碳钢钢管，光纤传感器2的探测头固定设置于空心监测管3内，空心检测管3的两端被环氧树脂密封块4密封，同时光纤传感器2 通过防腐蚀导线连接航空接头7，航空接头7连接有光纤信号采集装置6，光纤信号采集装置6在安装完成后处于桩体外；

所述固定架8为长条形，在竖直方向上，其左右两侧对称设置有两组固定卡槽9，根据实际监测需要，每组共包含有3-6个固定卡槽 9，且同组固定卡槽9在固定架8轴线方向上的投影重合；使用时，电磁探测器1分别插入到各个固定卡槽9内，同时在壳体11外表面还设置有标尺，并通过标尺调整监测装置插入的深度；

同时在固定架11的顶部和底部均设置有连接杆10，连接杆10 与固定架11之间呈一定的夹角，连接杆10与固定架11通过焊接的方式固定相连，相邻两组固定架8之间通过连接杆10焊接固定相连，进而通过连接杆10将各个分开的固定架8连接成首尾相连的封闭环形，所述连接杆10的长度及与固定架11之间的连接夹角根据形成的环形固定架的尺寸及所需要的固定架11的数量决定；

实施方式2

本实施方式作为本发明的另一实施方式，其公开了一种混凝土内氯离子渗透状态监测方法，包括以下步骤：

S1、根据桩体结构参数和监测的要求设计固定架和连接杆的尺寸，根据实际需要，固定架上设置3-6层固定卡槽，连接杆的长度按照构成的环形固定架尺寸参数和所使用的固定架数量进行设计，然后按照上述参数完成相关设备的制作，再将各个探测器插入到各个固定卡槽内，并通过探测器外壳上的标尺观测插入深度，并保证各个探测器插入深度相同，进而确保同侧探测器在固定架竖直轴线方向上的投影重合；

通过连接杆将各个固定架按照首尾相连的方式依次串联为闭合的环形固定架；

S2、桩体的钢筋笼绑扎完成后，在钢筋笼内部焊接设置多个支撑钢筋，并在支撑钢筋与环形固定架之间设置多个相互配对的固定点，

以钢筋笼的轴线为基准，同时结合监测需要和桩体的结构构建三维坐标系，以环形固定架的轴线为基准，并以底面为基准面构建三维坐标系，并在上述两三维坐标系中分别记录配对固定点的坐标参数；

将步骤S1中的环形固定架插入到钢筋笼内部，同时保证各个固定点相互对应重合，并保证二者的轴线相互重合，然后将环形固定架与钢筋笼固定绑扎；

根据实际监测的需要，在桩体内部至少设置一个环形固定架，以设置两个环形固定架为宜，同时记录相邻两环形固定架之间的间距；

S3、根据步骤S1中的设计参数构建环形固定架的三维模型和监测装置的三维模型，然后将监测装置的三维模型按照实际装配参数嵌入到环形固定架的三维模型中；

如设置有两个及以上的环形固定架，则通过步骤S2中相邻固定架之间的间距值及轴线重合等对应关系将两个环形固定架的三维模型整合；

以空心监测管中心点作为采样点，提取上述固定架三维模型中所有监测装置的采样点，并将相邻采样点相连以生成采样点三维模型；

S4、混凝土浇筑完成后，对位于桩体内部的监测装置进行调试，通过监测装置获取桩体内部的氯离子浓度参数X，同时记录取样时间t；然后按照采样点将数据分类保存；

S5、根据水平位置关系，将步骤S3中的采样点三维模型拆分为若干采样点的水平布置图，然后在水平布置图内建立采样点分布极坐标系，采样点分布极坐标系的极点为采样点三维模型轴线与该水平面的交点，以穿过极点的水平线为极轴，然后将采样点的水平分布图嵌入到采样点分布极坐标系中，然后获取各个采样点的偏转角参数α1-α8，如图5所示；

建立氯离子浓度极坐标系，氯离子浓度极坐标系的极点为采样点三维模型轴线与该水平面的交点，以极点的水平线为极轴；

各监测装置监测的氯离子浓度参数X作为其极径，结合各个采样点的偏转角参数α1-α8和对应的氯离子浓度参数X1-X16在氯离子浓度极坐标系中取点A1-A8和B1-B8；

将同一平面内的各个采样点，按照是否位于环形固定架的同一侧进行分组(如A1-A8为同组)，并通过平滑曲线将同组的各个取点平滑相连，从而得到若干条氯离子浓度分布曲线，具体如图6所示；

S6、以偏转角参数α相同为原则，对步骤S5中位于同一氯离子浓度极坐标系内的取点进行分组(如A1与B1为同组)，计算同组内任意相邻两点的氯离子浓度差，再根据氯离子浓度差计算氯离子浓度差平均值；

根据氯离子浓度差平均值，在氯离子浓度极坐标系中将同组中浓度最高的取点向高浓度区域扩展取点直至与外部环境中氯离子浓度相等(如A1 和B1组中，将B1点向外扩展)；

同时将同组中浓度最低的取点向低浓度区域收缩直至浓度值为0(如 A1和B1组中，将A1点向内收缩)；

将同一扩展方向上，扩展次数相同的点划分为一组，并通过平滑曲线平滑相连，从而得到整个平面内的氯离子浓度分布图，如图7所示；

S7、重复步骤S5和S6得到各水平布置图内的氯离子浓度分布图，再根据步骤S5中拆分前各水平面之间的对应关系将各个水平面的氯离子浓度分布图组合；

并根据同一固定架同侧安装为标准，将各个氯离子分布图中的对应取点进行分组，并以平滑曲线将同组取点平滑相连，再以平滑曲面将上述曲线平滑相连即可得到空间内的氯离子浓度分布图；

S8、根据步骤S1中的参数构建桩体三维模型，并根据步骤S2中重合固定点的坐标参数将步骤S7中的氯离子浓度分布图整合到桩体三维模型内；

S9、通过比对不同时间点下步骤S8的氯离子浓度分布图即可获知氯离子的扩散速度。

本发明通过结构相对固定的固定架实现对监测装置位置的间接固定，大大提高了监测装置设置的准确性，同时由于环形固定架是整体式结构，其能够有效降低安装难度，提高安装效率；

桩体位于高盐度环境中时，海水及空气中的氯离子将环绕于桩体周向方向向桩体中心位置渗透，因此进行数据处理时，在各个水平面内，本发明通过极坐标标定取点，其优势在于，通过偏转角能够准确的将取点位置与监测装置的监测点位对应，从而将氯离子浓度值与桩体结构准确结合，提高标注的精度；

其次本发明通过氯离子浓度调整各个取点的具体位置，在不同的监测点之间保持差异，并通过平滑曲线将各个取点相连(曲线的形状类似于等高线)，不断变化的平滑曲线能够准确反应横截面内的氯离子浓度变化，工作人员通过平滑曲线能够直观的得到各种氯离子浓度变化情况，其浓度曲线随着监测点位的增加，其精度也将不断提高，与现有技术相比，其通过平滑曲线的方式将各个孤立的数据点联系起来，并最终反应桩体的整体情况，实现了对碎片化数据的整合；

同时本发明还通过在相邻两浓度曲线之间做差，并根据差值将浓度曲线扩展到整个平面，从而得到整个平面的氯离子浓度分布图，进而反应整个平面内的氯离子分布情况，同时通过轴向方向的对应关系将不同平面的氯离子浓度分布有机整合，并最终输出整个桩体在空间内的氯离子分布三维图；

其图形直观、简洁，能够有效提高工作人的读图效率，同时工作人员能够快速识别桩体内的氯离子高浓度区，从而为桩体的保护提供数据支撑；且通过对比不同时段的模型图还可以得知不同阶段的氯离子渗透速度以及氯离子快速渗透区，对桩体的保护更有针对性，上述技术有点均是碎片化数据所不能得到的。

Claims (9)

1.一种混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：包括用于监测钢筋锈蚀程度的电磁探测器(1)和光纤传感器(2)，所述电磁探测器(1)的监测端固定设置有空心监测管(3)，光纤探测器(2)固定设置于空心监测管(3)内，空心监测管(3)的两端用环氧树脂密封块(4)密封；所述电磁探测器(1)和光纤探测器(2)通过导线分别连接有电磁信号采集装置(5)和光纤信号采集装置(6)。

2.根据权利要求1所述的混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：所述电磁探测器(1)和光纤探测器(2)均通过航空接头(7)与导线相连；所述导线采用高性能防腐导线制作。

3.根据权利要求1所述的混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：所述电磁探测器(1)包括壳体(11)，所述壳体(11)上设置有用于固定空心监测管(3)的固定夹持口(12)，壳体(11)内还固定设置有永磁铁(13)，且永磁铁(13)对称分布于固定夹持口(12)两侧；所述固定夹持口(12)的一侧设置有若干霍尔元件(14)，壳体(11)内还设置有与霍尔元件(14)相连的PCB板(15)。

4.根据权利要求1所述的混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括固定架(8)，固定架(8)的两侧对称设置有两组固定卡槽(9)。

5.根据权利要求4所述的混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：所述固定架(8)的上下两端均设置有连接杆(10)，并通过焊接的连接杆(10)将相邻固定架(8)相连。

6.根据权利要求1所述的混凝土内氯离子渗透状态监测装置，其特征在于：所述壳体外表面还设置有用于观测监测装置插入固定卡槽深度的标尺。

7.一种混凝土内氯离子渗透状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据桩体结构参数和监测要求设计并制作固定架和连接杆，将各监测装置安装于各固定架的固定卡槽内，再通过连接杆将各个固定架串联为首尾闭合相连的环形固定架；

S2、桩体钢筋笼绑扎时，将步骤S1中环形固定架植入到桩体钢结构内，在桩体和环形固定架之间选取若干组相互对应的重合对准点，并记录各组重合对准点在桩体和环形固定架上的坐标参数；

S3、根据步骤S1中的参数构建环形固定架的三维模型，再根据监测装置的安装及尺寸参数提取采样点三维模型；

S4、获取各个监测装置的氯离子浓度参数X，并将上述参数与步骤S3中的采样点三维模型一一对应匹配；

S5、将步骤S3中的采样点三维模型拆分为若干采样点的水平布置图，建立采样点分布极坐标系并获取各采样点的偏转角参数α；建立氯离子浓度极坐标系，根据各采样点的偏转角参数α，结合步骤S4中的氯离子浓度参数X在氯离子浓度极坐标系中取点，将固定架同侧各采样点的取点平滑相连得到氯离子浓度分布曲线；

S6、根据步骤S5中的各条氯离子浓度分布曲线，计算位于氯离子浓度极坐标系中偏转角参数α相同的任意两相邻取点的氯离子浓度差，再计算氯离子浓度差的平均值，根据氯离子浓度差的平均值将氯离子浓度分布曲线扩展得到该水平布置图内的氯离子浓度分布图；

S7、重复步骤S6得到各水平布置图内的氯离子浓度分布图，再将上述分布图整合到采样点三维模型内，最后将位于采样点三维模型同一轴向方向上的取点平滑相连即可得到空间范围内的氯离子浓度分布图；

S8、根据步骤S1中的参数构建桩体三维模型，并根据步骤S2中重合对准点的坐标参数将步骤S7中的氯离子浓度分布图整合到桩体三维模型内；

S9、通过比对不同时间点下步骤S8的氯离子浓度分布图即可获知氯离子的扩散速度。

8.根据权利要求7所述的混凝土内氯离子渗透状态监测方法，其特征在于：所述步骤S1的固定架上共设置有3-6个固定卡槽，步骤S2中共设置有1-2各环形固定架，环形固定架同心设置，且其轴线与桩体轴线重合。

9.根据权利要求7所述的混凝土内氯离子渗透状态监测方法，其特征在于：所述步骤S5的采样点分布极坐标系和氯离子浓度极坐标系中其极点均为采样点三维模型轴线与该水平面的交点，以穿过极点的水平射线为极轴，各监测装置监测的氯离子浓度值作为其极径，各监测装置相对于水平射线的偏转角为极角。

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