[发明专利]一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法

权利要求书

1.一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将待测的混凝土按配合比设计进行下料搅拌或在施工现场抽取混凝土样品，制作成 具有长度L、宽度B和高度h的平板式六面体混凝土试件，采用与实际结构相同的条件养护 28天；

(2)取出步骤(1)养护好的混凝土试件，采用探地雷达对混凝土试件进行至少两次雷 达检测，所述雷达检测的方法为反射法；

(3)反射法检测时，在混凝土试件底部放置一块面积大于混凝土试件的底面积金属平板， 由探地雷达电磁波发射装置向混凝土试件发射电磁波，电磁波进入混凝土试件内部，电磁波 传播到达混凝土试件底部时遇到金属平板表面，电磁波在金属平板表面发生全反射，由探地 雷达电磁波接收装置接收反射回波，并将混凝土试件雷达检测数据进行记录和存储；

(4)采用探地雷达数据分析软件打开步骤(3)记录存储的混凝土试件雷达检测数据， 在分析软件中读出电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t；

(5)将电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t代入以下计算公式

h＝v×t/2(1)

式中，t是电磁波在混凝土试件中的双程传播时间，单位为ns，h为混凝土试件的高度， 单位为m，v是电磁波在混凝土中的传播速度，通过式(1)计算得到电磁波在混凝土中的传 播速度v；

(6)将电磁波在混凝土中的传播速度v代入以下计算公式

v=cϵr---(2)]]>

式中，c为电磁波在真空中的传播速度，c＝0.3m/ns，ε_r为混凝土材料的相对介电常数； 通过式(2)计算得到混凝土材料的相对介电常数ε_r；

(7)将读出电磁波在混凝土试件中的双程传播时间t按式(1)和式(2)计算出每次检 测的混凝土材料相对介电常数，取多次检测计算结果的平均值，得到多次检测混凝土材料相 对介电常数的平均值；

(8)由步骤(7)计算得到的混凝土材料相对介电常数平均值，代入实验建立的相对介 电常数与混凝土强度的相关关系曲线模型，得到混凝土强度。

2.根据权利要求1所述的一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于： 所述的雷达检测方法还包括透射法。

3.根据权利要求1所述的一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于: 所述的混凝土试件的长度L为探地雷达电磁波发射和接收装置长度的2～3倍；宽度B为不小 于探地雷达电磁波发射和接收装置宽度；高度h为不大于探地雷达的有效检测深度h′。

4.根据权利要求1所述的一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于： 所述的六面体混凝土试件为长方体或正方体。

5.根据权利要求1所述的一种基于材料电磁性能的混凝土强度检测方法，其特征在于： 所述的金属平板为钢板或铁板。