[发明专利]基于热激励试剂的混凝土微裂缝遥控检查装置和方法

说明书

本发明公开了基于热激励试剂的混凝土微裂缝遥控检查装置和方法，向带有微裂缝的混凝土表面先后喷洒高于气温的NaAlO₂溶液及NaHCO₃溶液，这两种溶液在混凝土表面发生复分解反应，并能长时间稳定地产热，使得微裂缝与周边混凝土能够产生持久明显的温差，并通过红外热像仪将微裂缝与其周围混凝土的温差以热像图的形式展现出来。本发明的方法能在微裂缝处长时间稳定地反应放热，使得微裂缝与周边混凝土产生了显著而持久的温度差异，进而使得微裂缝在热像图上清晰且长久地呈现出来。

技术领域

本发明属于混凝土微裂缝检测技术领域，具体涉及基于热激励试剂的混凝土微裂缝遥控检查装置和方法。

背景技术

混凝土裂缝是混凝土结构最主要的病害，裂缝检测的前提是发现裂缝，而发现裂缝目前最常用的还是人工巡查法，主要是通过人的视力来发现裂缝。但是对于人员难以到达的位置，比如高耸的桥塔、拱坝上游面等，裂缝检查还十分困难，目前常用的还是传统的搭设脚手架法、吊绳法，桥梁上用桥检车法，这些方法均存在工作量大、时间长和费用高的缺点。也有采用高清摄像机搭载无人机检查裂缝的方法，但利用这种方法来发现张口宽度较小的裂缝比较困难。CN109781740A公开了一种无人机搭载红外热像仪及喷水泵(包含储水桶及喷嘴)的微裂缝遥控检查装置和方法，该方法是通过机载喷水泵向待检查混凝土表面喷洒热水，利用微裂缝强烈的毛细吸水效应，实现针对微裂缝的选择性热激励，再通过机载红外热像仪拍摄混凝土表面的热像图来发现微裂缝，取得了较好的效果。但是该方法存在一个明显的不足，就是激励形成的微裂缝与其周边混凝土的温差较小、持续时间较短，用机载红外热像仪捕捉起来比较困难。

发明内容

针对上述利用机载红外热像仪遥测混凝土微裂缝技术中存在的热激励温差较小及持续时间短的缺点，本发明设计适用于混凝土微裂缝检查的选择性热激励试剂，提供了一种基于热激励试剂的混凝土微裂缝遥控检查装置和方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于热激励试剂的混凝土微裂缝遥控检查方法，步骤如下：

(1)将喷水泵A和喷水泵B搭载于安装有红外热像仪的无人机平台上；所述喷水泵A盛放NaAlO₂溶液，喷水泵B盛放NaHCO₃溶液；

(2)控制无人机沿检查路线飞行，喷水泵A喷嘴向待检查混凝土表面喷洒NaAlO₂溶液，达到设定喷洒时间或无人机到达检查路线终点后，停止喷液；无人机返回至初始喷洒位置；

(3)经过T₁时间后，无人机携带喷水泵B沿喷洒NaAlO₂溶液的路线喷洒NaHCO₃溶液，达到设定喷洒时间或无人机到达检查路线终点后，停止喷液；无人机返回检查路线起点；

(4)经过T₂时间后，调整红外热像仪与待检查混凝土表面的距离，控制无人机沿着步骤(3)的路线飞行拍摄待检混凝土表面的热像图。

作为本发明的进一步改进，所述NaAlO₂溶液质量分数为5％—25％，优选8％—10％；所述NaHCO₃溶液质量分数为3％—8％，优选6％—8％。当使用的NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液浓度过低时，二者在裂纹空腔内发生轻微反应，此时裂纹空腔内产生的热量与混凝土表面产生的热量相差不大，而且裂纹处热量会快速发生横向热扩散，热激励效果不明显；当使用的NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液浓度过高时，二者会在混凝土表面反应产热较多，弱化了裂纹与周边混凝土的温差，热激励效果仍旧不明显；NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液在合适的浓度范围内反应，裂纹空腔内会放出较多热量，并且能长时间与混凝土表面产生较大的温差，热激励效果明显。