混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測與檢測系統(tǒng)及其監(jiān)測與檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測與檢測系統(tǒng)及其監(jiān)測與檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土材料由于溫度應(yīng)力、塑性干裂、酸雨侵蝕等因素的影響，會產(chǎn)生不同種類不同形式的表觀裂縫，這些表觀裂縫的產(chǎn)生極大的影響了混凝土材料的使用性能和外觀，研究裂縫的形成，對提高混凝土材料的整體性能有著極大的促進作用。
[0003]但是由于混凝土材料的使用周期較長，表觀裂縫出現(xiàn)的時間點、位置和大小具有很明顯的隨機性，因此，混凝土材料表觀裂縫的監(jiān)測對于材料的整體研究來說具有積極的現(xiàn)實意義。
[0004]傳統(tǒng)的監(jiān)測方法和裝置，一般采用聲傳感器、C⑶成像等，儀器成本一般較高，且只具備單純的監(jiān)測功能，無法考慮溫濕度等環(huán)境因素對混凝土材料表觀裂縫的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:為解決以上問題提供一種可有效對混凝土制品表觀裂縫監(jiān)測和檢測，成本低的混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測與檢測系統(tǒng)及其監(jiān)測與檢測方法。
[0006]本發(fā)明所采用的第一個技術(shù)方案是這樣的:
一種混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，包括近端計算機、遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)，兩者有線連接；所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)包括多路數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器和信息采集裝置，所述數(shù)據(jù)存儲器和信息采集裝置均與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接；所述信息采集裝置為在混凝土試樣至少一面上多個區(qū)域、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層，每個面S型導(dǎo)電涂層首尾設(shè)置導(dǎo)電貼片；所述導(dǎo)電貼片通過導(dǎo)線與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接。
[0007]進一步地，所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)還包括無線發(fā)射器，其與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接；所述近端計算機與遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)無線連接。
[0008]本發(fā)明所采用的第二個技術(shù)方案是這樣的:
一種混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
(1)選取室外待監(jiān)測混凝土材料基面；
(2)在其至少一面上多個區(qū)域、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層，每個區(qū)域?qū)щ娡繉邮孜苍O(shè)置導(dǎo)電貼片；所述導(dǎo)電貼片與多路數(shù)據(jù)采集卡連接，裂縫的產(chǎn)生和大小會導(dǎo)致導(dǎo)電涂層阻值發(fā)生變化；
(3)計算機采集每個面阻值變化信息，制成阻值變化曲線；
(4)觀察阻值變化曲線得知混凝土制品表觀裂縫發(fā)生時間、位置和大小情況，達到監(jiān)測目的。
[0009]本發(fā)明所采用的第三個技術(shù)方案是這樣的:
一種混凝土材料表觀裂縫檢測系統(tǒng)，包括近端計算機、遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)，兩者有線連接；所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)包括多路數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)存儲器和信息采集裝置，所述數(shù)據(jù)存儲器和信息采集裝置均與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接；所述信息采集裝置為在混凝土試樣至少一面上、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層，每個面S型導(dǎo)電涂層首尾設(shè)置導(dǎo)電貼片；所述導(dǎo)電貼片通過導(dǎo)線與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接；所述信息采集裝置設(shè)置于環(huán)境控制箱內(nèi)。
[0010]進一步地，所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)還包括無線發(fā)射器，其與所述多路數(shù)據(jù)采集卡連接；所述近端計算機與遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)無線連接。
[0011 ] 進一步地，在所述環(huán)境控制箱內(nèi)設(shè)置有溫濕度控制器。
[0012]進一步地，在所述環(huán)境控制箱內(nèi)還設(shè)置有混凝土碳化箱和/或混凝土硫酸鹽干濕循環(huán)箱。
[0013]本發(fā)明所采用的第四個技術(shù)方案是這樣的:
一種混凝土材料表觀裂縫檢測系統(tǒng)的檢測方法，其步驟如下:
(O取待檢測混凝土試樣若干，放置于環(huán)境控制箱內(nèi)；
(2)在每個試樣至少一面上多個區(qū)域、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層，導(dǎo)電涂層首尾設(shè)置導(dǎo)電貼片，所述導(dǎo)電貼片與多路數(shù)據(jù)采集卡連接，裂縫的產(chǎn)生和大小會導(dǎo)致導(dǎo)電涂層阻值發(fā)生變化；
(3)通過控制環(huán)境控制箱內(nèi)環(huán)境因素的變化，計算機采集每個試樣每個面在不同環(huán)境因素條件下的阻值變化信息，制成阻值變化曲線；
(4)觀察曲線得知不同環(huán)境因素條件下混凝土材料表觀裂縫發(fā)生時間、位置和大小情況，達到檢測目的。
[0014]進一步地，在所述環(huán)境控制箱內(nèi)設(shè)置有溫濕度控制器，檢測不同溫濕度條件下混凝土材料表觀裂縫發(fā)生時間、位置和大小情況。
[0015]進一步地，在所述環(huán)境控制箱內(nèi)設(shè)置混凝土碳化箱和/或混凝土硫酸鹽干濕循環(huán)箱；在恒溫恒濕條件下，檢測不同二氧化碳?xì)怏w濃度下或不同酸性侵蝕溶液濃度下混凝土材料表觀裂縫發(fā)生時間、位置和大小情況。
[0016]綜上所述，由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過多組閉合回路，分別連接(任意形狀)混凝土材料試樣的每個獨立面(或每個獨立的部分)，針對每個面上的裂縫出現(xiàn)的時間點、位置進行準(zhǔn)確監(jiān)測，且能夠控制環(huán)境的溫濕度(溫度和濕度是影響混凝土材料力學(xué)性能的主要因素)，可以考慮溫濕度對裂縫產(chǎn)生的影響，達到檢測的目的。此外，本發(fā)明備有數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸裝置，在室外監(jiān)測環(huán)境下，實時監(jiān)測到的信息可以儲存并通過無線傳輸至室內(nèi)計算機上或如無數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，可以自動儲存在數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)，定期收集。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明試樣表面導(dǎo)電涂層結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明待檢測試樣表面導(dǎo)電涂層結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1、計算機；2、遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)；21、多路數(shù)據(jù)采集卡；22、無線發(fā)射器；23、數(shù)據(jù)存儲器；24、信息采集裝置；3、環(huán)境控制箱；31、溫濕度控制器；32、混凝土碳化箱；33、混凝土硫酸鹽干濕循環(huán)箱。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0020]如圖1和3所示，一種混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，其主要用于路面、墻面、橋面等一些暴露于不可控環(huán)境條件下的混凝土材料制品表觀裂縫的長時間跟蹤監(jiān)測；該系統(tǒng)包括近端計算機1、遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)2，兩者無線或有線連接；所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)2包括多路數(shù)據(jù)采集卡21、數(shù)據(jù)存儲器23、無線發(fā)射器22和信息采集裝置24，所述數(shù)據(jù)存儲器
23、無線發(fā)射器22和信息采集裝置24均與所述多路數(shù)據(jù)采集卡21連接；所述信息采集裝置24為在混凝土試樣至少一面上多個區(qū)域、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層；每個面S型導(dǎo)電涂層首尾設(shè)置導(dǎo)電貼片；所述導(dǎo)電貼片通過導(dǎo)線與所述多路數(shù)據(jù)采集卡21連接。
[0021]當(dāng)試樣某一個面上產(chǎn)生裂紋時，裂紋表面的導(dǎo)電涂層產(chǎn)生拉伸，整個涂層的電阻值發(fā)生變化，計算機I采集到的阻值曲線也會出現(xiàn)波動，這樣就記錄了裂紋發(fā)生的時間，同時根據(jù)曲線波動的幅度大小，可確定裂紋的大小，同時由于每個面每塊區(qū)域獨立分開記錄的，所以在確定裂縫發(fā)生時間的基礎(chǔ)上，也可以確定裂縫發(fā)生在哪個平面哪塊區(qū)域。
[0022]一種混凝土材料表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
(1)選取室外待監(jiān)測混凝土材料基面；
(2)在其至少一面上多個區(qū)域、獨立涂抹S型路徑的導(dǎo)電涂層，如在墻面或路面上隨機選取多個區(qū)域或橋正反面上均選擇多個區(qū)域，每個區(qū)域?qū)щ娡繉邮孜苍O(shè)置導(dǎo)電貼片；所述導(dǎo)電貼片與多路數(shù)據(jù)采集卡連接，裂縫的產(chǎn)生和大小會導(dǎo)致導(dǎo)電涂層阻值發(fā)生變化；
(3)計算機采集每個面阻值變化信息，制成阻值變化曲線；
(4)觀察阻值變化曲線得知混凝土制品表觀裂縫發(fā)生時間、位置和大小情況，達到監(jiān)測目的。
[0023]如圖2和4所示，一種混凝土材料表觀裂縫檢測系統(tǒng)，其主要基于實驗室研究，通過控制環(huán)境因素變化來檢測或測試混凝土材料制品表觀裂縫發(fā)生情況；該系統(tǒng)包括近端計算機1、遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)2，兩者無線或有線連接；所述遠(yuǎn)端信息采集系統(tǒng)2包括多路數(shù)據(jù)采集卡21、數(shù)據(jù)存儲器23、無線發(fā)射器22和信息采集裝置24，所述數(shù)據(jù)存儲