[发明专利]一种碳纤维混凝土损伤-电阻率关联关系测量方法

摘要

本发明提供的一种碳纤维混凝土损伤-电阻率关联关系测量方法，包括碳纤维混凝土标准试件的制作、标记测量点、超声波波速及电阻的测量、碳纤维混凝土损伤-电阻率关联关系测量等步骤。该方法使用常规测量仪器，操作简单方便，能够测量不同载荷情况下碳纤维混凝土材料的损伤-电阻率关联关系，测量结果比较准确，为混凝土的无损检测奠定了基础，具有广泛的实际工程应用性和理论价值。

主权项

一种碳纤维混凝土损伤‑电阻率关联关系测量方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)碳纤维混凝土标准试件的制作：根据碳纤维混凝土的配合比设计制作碳纤维混凝土标准试件；同时，在任意两相对面上分别平行插入两块预埋电极材料；对碳纤维混凝土标准试件进行标准养护，条件为养护温度20±2℃，湿度95％以上，养护时间为28天；(2)标记测量点：选择碳纤维混凝土标准试件与插入的电极材料相平行的两个相对平面作为测量面，在其中一个测量面的对角线上任意选择三个测点记为测点1、2、3，在相对测量面上与测点1、2、3相对应的位置选择三个测点记为测点1’、2’、3’；(3)超声波波速及电阻的测量：在非金属超声波检测仪的换能器上均匀的涂抹上耦合剂，并将换能器的发射端沿与测量面垂直方向固定在测点1上，将换能器的接收端沿与相对测量面垂直方向固定在测点1’上，测得测点1的超声波波速；采用同样的方法依次测出测点2和3的超声波波速；将电阻测量仪的两个探针分别固定在碳纤维混凝土标准试件的预埋电极材料上，在对碳纤维混凝土超声波测量的同时，测试碳纤维混凝土试件的电阻；具体为：分别在碳纤维混凝土标准试件所受载荷为P₀(P₀＝0)、P₁······P_n时，对碳纤维混凝土标准试件的各个测点进行超声波检测，并记录相应载荷下混凝土标准件的测点1、2、3处的超声波波速分别为C₀₁、C₀₂、C₀₃，C₁₁、C₁₂、C₁₃······C_n1、C_n2、C_n3，计算出相应载荷下混凝土标准件的超声波波速的平均值分别为C₀、C₁······C_n；同时测量碳纤维混凝土标准件的电阻R₀、R₁······R_n；其中，P_n≤σ·S，σ为碳纤维混凝土材料配合比设计强度，S为混凝土标准件承载面面积，二者均为已知数值；n＝0，1，2······；(4)碳纤维混凝土损伤‑电阻率关联关系测量：将得到的不同载荷作用下碳纤维混凝土标准件的超声波波速的平均值C₀、C₁······C_n，代入到混凝土损伤表达式(k＝0,1,2·······n)中，其中，D为碳纤维混凝土损伤值；将得到的不同载荷作用下碳纤维混凝土标准件的电阻R₀、R₁·······R_n，代入到电阻率表达式其中，k＝0,1,2······n，L为碳纤维混凝土两电极之间的距离；以电阻率值α₁、α₂······α_n为横坐标，以相应应力状态下所对应的损伤值D₀、D₁······D_n为纵坐标，得D＝f(α)函数的三次B样条光滑曲线，即为碳纤维混凝土试件在载荷作用下的损伤‑电阻率关联关系。