一种碾压混凝土含水率的无损测定方法与流程

本发明属于水工结构检测技术领域，涉及一种碾压混凝土含水率的测定方法，尤其涉及一种基于探地雷达技术的碾压混凝土含水率的无损快速测定方法。

背景技术：

碾压混凝土作为一种干硬性贫水泥混凝土，使用水、水泥、掺和料、外加剂、细骨料和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，主要用于浇注混凝土坝。碾压混凝土不但具有坝身体积小、强度高、防身性能好、可溢流等特点，又具有施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。

碾压混凝土是混凝土大坝一种重要的建筑材料，碾压混凝土的施工质量对大坝的性能起着至关重要的作用，对施工质量控制成为水工技术的一个关键性问题，混凝土含水率对其材料性能有很大影响，特别是混凝土含水率对层间结合产生重要影响，碾压混凝土含水率是鉴定施工质量的一个重要指标。因此，如何快速准确的测定碾压混凝土含水率成为亟待解决的技术问题。

碾压混凝土含水率的传统测定方法例如直接取样烘干，传统取样烘干方法调查碾压混凝土含水率具有工作周期长、成本高、破坏性大并且探测不连续，严重影响施工进度。对于在碾压混凝土最常见的核子密度仪用以测定碾压混凝土含水率，核子设备不仅具有放射性污染弊端，而且该检测方法工作效率偏低。

技术实现要素：

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，提高对碾压混凝土含水率测定技术水平，增强方法的适应性和可靠性，本发明提供了一种碾压混凝土含水率的无损测定方法。

技术方案：一种碾压混凝土含水率的无损测定方法，所述方法为通过电磁反射强度获得碾压混凝土上下表层的介电常数，再由介电常数计算获得含水率；其中，介电常数与含水率的关系式为：

式(1)中，为含水率，ε为介电常数，b，a₁，a₂，a₃为系数，根据不同混凝土配合比确定。

优选的，所述反射强度与介电常数的关系式为：

式(2)中，A₀为碾压混凝土表面反射强度，A_s为铁板表面反射强度，ε为介电常数。

优选的，所述反射强度由探地雷达测定。

优选的，所述电磁反射是将传感器与混凝土界面相距距离，利用空气与混凝土之间形成界面而实现的反射。

有益效果：(1)本发明基于探地雷达技术测出上下层碾压混凝土表面反射强度，再由反射强度标定出上下层混凝土介电常数，最后由介电常数预测出上下层混凝土含水率，该方法具有快速、准确特点，能最大程度对碾压混凝土施工质量进行全面控制；(2)本发明所述测定方法工作效率高、分辨率高、无损等优点。

附图说明

图1是本发明所述碾压混凝土含水率的无损测定方法的流程图；

图2是本发明所述探地雷达测定碾压混凝土介电常数的示意图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

本实施例所述的碾压混凝土含水率的无损测定流程如图1所示，具体测定方法如下：

通过电磁反射强度获得碾压混凝土上下表层的介电常数，再由介电常数计算获得含水率；其中，介电常数与含水率的关系式为：

式(1)中，为含水率，ε为介电常数，b，a₁，a₂，a₃为系数，根据不同混凝土配合比确定。

所述反射强度与介电常数的关系式为：

式(2)中，A₀为碾压混凝土表面反射强度，A_s为铁板表面反射强度，ε为介电常数。

如图2所示，本实施例采用探地雷达技术测定碾压混凝土介电常数，具体步骤如下：

(1)在碾压混凝土测定过程中，首先是以铁板反射强度作为参照，将探地雷达置于铁板正上方，并固定高度H，测出铁板对探地雷达信号的反射强度；

(2)对下层混凝土测量中，将探地雷达放置于测点正上方，高度为固定值H，测定下层混凝土探地雷达反射强度；

(3)上层混凝土卸料和平仓后，要保证测量一定平整，与步骤(2)相同，测定出上层探地雷达反射强度；

混凝土含水率与介电常数关系式的确定步骤：

(1)根据实际碾压混凝土施工现场，确定混凝土的配合比；

(2)根据上述配合比和混凝土含水率变化范围，在实验室条件下拌合出几组不同含水率的混凝土；

(3)利用探地雷达测出不同含水率状态下混凝土介电常数，拟合出公式(1)中的系数。