灌浆料密实度的检测装置、方法及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及建筑领域，尤其涉及灌浆料密实度的检测装置、方法及计算机可读存储介质。

背景技术

灌浆套筒内部灌浆是装配式建筑构件的主要连接方式之一，将预设钢筋插入预埋的灌浆套筒中，并灌注高强、微膨胀的灌浆料实现构件之间的应力传递。采用套筒灌浆时，套筒内部灌浆料密实程度是影响连接质量及传力性能的关键因素，决定着装配式结构整体的承载能力和抗震性能。

然而，灌浆套筒埋于混凝土构件，灌浆料处于金属和混凝土的双重屏障中，外观检查很难判断钢筋灌浆套筒的连接质量，必须借助相关检测方法辅助判断灌浆套筒的连接质量和安全性能。

有损检测方法通过破坏混凝土构件，取出灌浆套筒来检测判断，检测结果直观可靠，但对检测物有极大损害，不利于结构构件的良性发展。现阶段研究的无损检测法包括冲击回波法、超声回波法、x射线法等。

冲击回波法是用击振器在被测混凝土表面击打，产生的纵波被感应器接收，得到频谱曲线，通过被测混凝土和缺陷处阻抗的差异，对频谱图中的振幅、相位等参数进行分析，得出混凝土缺陷情况；但对于灌浆套筒，冲击波在其内部传播介质多样，信息处理难度大，相关研究尚处于理论探讨阶段。

超声回波法利用超声波在不同介质下，波的传播速度来反映介质内是否存在缺陷的一种方法；但只能定性的分析缺陷情况，不能定量分析缺陷情况，穿透能力有限，精度较低。

x射线法是以x射线从多个方向沿着被测对象某一选定断层层面进行照射，测定透过的x射线量，经过计算机的数据分析处理，重建图像的一种技术，可以获得灌浆套筒的内部图像；但是相关设备仪器较为大型，成本高，难以便携，且存在一定辐射性。

综上所述，目前对于处于构件中灌浆套筒内部灌浆的密实度情况尚缺乏有效的无损检测方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种灌浆料密实度的检测装置、方法及计算机可读存储介质，旨在解决对于处于构件中灌浆套筒内部灌浆的密实度情况尚缺乏有效的无损检测方法的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种灌浆料密实度的检测装置，所述灌浆料密实度的检测装置包括水箱以及与所述水箱连接的注水管和溢出管，所述注水管通过阀门与所述水箱连接，用于将所述水箱中的液体注入灌浆套筒内；所述溢出管与所述水箱连接，用于将所述灌浆套筒内的气体或液体流入所述水箱内，所述水箱配置有液位计，用于检测所述水箱中液体的水位。

优选地，所述溢出管与所述水箱间连接有单向阀，用于将所述灌浆套筒内的气体或液体流入所述水箱内，并阻止所述水箱中的液体从所述溢出管流出。

优选地，所述注水管与所述水箱间安装有水泵，用于将所述水箱中的液体注入所述灌浆套筒。

优选地，所述水箱的箱体由透明材料制作，或者所述箱体上设有可视窗口，以透过所述可视窗口观察所述水箱的内部。

优选地，所述水箱内部设置有挡板，所述挡板将所述水箱分为多个腔体，所述挡板与所述水箱的底部具有空隙，通过所述空隙使所述多个腔体连通。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种灌浆料密实度的检测方法，其特征在于，所述灌浆料密实度的检测方法使用如上所述的灌浆料密实度的检测装置，所述灌浆料为灌浆套筒内部注入的浆料凝固而成，所述灌浆料密实度的检测方法包括以下步骤：

接收到阀门开启指令时，获取所述检测装置的水箱中的初始水位；

开启所述检测装置的注水管的阀门，以使所述水箱中的液体注入所述灌浆套筒内部；

接收到阀门关闭指令时，关闭所述阀门，获取所述水箱的停止水位；

根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度。

优选地，所述根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度的步骤包括：

根据所述初始水位和所述停止水位的差值，计算出所述灌浆料的空隙体积；

将所述内部体积与所述空隙体积的差值作为所述灌浆料的固体体积；

所述固体体积与所述内部体积的商作为所述灌浆料的密实度。

优选地，所述关闭所述阀门，获取所述水箱的停止水位的步骤之后，还包括：

获取所述注水管和溢出管的内部体积；

根据所述注水管和所述溢出管的内部体积更新所述停止水位。

优选地，所述溢出管在所述灌浆套筒内的管口位于所述灌浆套筒的顶部，以供所述灌浆套筒中的气体或液体通过所述溢出管流入所述水箱。

优选地，所述关闭所述注水管阀门，获取所述水箱的停止水位的步骤之前，还包括：

检测到预设时长内所述水箱内水位未发生变化时，生成所述阀门关闭指令。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有灌浆料密实度的检测程序，所述灌浆料密实度的检测程序被处理器执行时实现如上所述的灌浆料密实度的检测方法的步骤。

本发明实施例提出的一种灌浆料密实度的检测装置、方法及计算机可读存储介质，灌浆料密实度的检测装置接收到阀门开启指令时，记录水箱中的初始水位，并开启阀门，开始向灌浆料筒内注入液体。接收到阀门关闭指令时，关闭阀门，记录水箱中的停止水位。根据停止水位与初始水位的水位差得到注入灌浆套筒内的体积，再结合灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度。通过获得灌浆料内部可注入液体的体积来间接检测出灌浆料的内部空隙体积，通过空隙体积和灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度，实现灌浆套筒灌浆料密实度的无损检测。

附图说明

图1为本发明灌浆料密实度的检测装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图3为本发明灌浆料密实度的检测方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明灌浆料密实度的检测方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明灌浆料密实度的检测方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：

接收到阀门开启指令时，获取所述检测装置的水箱中的初始水位；

开启所述检测装置的注水管的阀门，以使所述水箱中的液体注入所述灌浆套筒内部；

接收到阀门关闭指令时，关闭所述阀门，获取所述水箱的停止水位；

根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度。

由于现有技术对于处于构件中灌浆套筒内部灌浆的密实度情况尚缺乏有效的无损检测方法。

本发明提供一种解决方案，灌浆料密实度的检测装置接收到阀门开启指令时，记录水箱中的初始水位，并开启阀门，开始向灌浆料筒内注入液体。接收到阀门关闭指令时，关闭阀门，记录水箱中的停止水位。根据停止水位与初始水位的水位差得到注入灌浆套筒内的液体体积，再结合灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度。通过获得灌浆料内部可注入液体的体积来间接检测出灌浆料的内部空隙体积，通过空隙体积和灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度，实现灌浆套筒灌浆料密实度的无损检测。

如图1所示，图1是本发明灌浆料密实度的检测装置第一实施例的结构示意图。

本发明提供一种灌浆料密实度的检测装置，所述检测装置包括水箱10以及与水箱10连接的注水管20和溢出管30。注水管20和水箱10之间连接有阀门40，通过阀门40可以控制水箱10中的水通过注水管20流出。水箱10配置有液位计50，通过液位计50能够检测出水箱10中液体的水位，间接得到水箱10中液体的体积。

本发明提供的灌浆料密实度的检测装置用于检测灌浆套筒内部浆料的密实度，如图1所示，灌浆套筒110吊装在施工现场预留的钢筋120外部，灌浆套筒110具有注浆孔140和排浆孔150，通过注浆孔140将浆料注入灌浆套筒110内部，注满后多余的浆料从排浆孔150溢出，浆料凝固后形成灌浆套筒110内部的灌浆料130。其中，在吊装之前，灌浆套筒110的顶部设置注水口160和溢出口170，所述注水口160和溢出口170分别接有管道，并从排浆孔150引出所述管道，所述管道从孔塞180中的通道通出，所述通道与所述管道紧密适配。其中，所述孔塞180密封排浆孔150。容易理解的是，水箱为非密封水箱，以使水箱中的液体能够注入密闭的灌浆套筒中。

当采用所述检测装置检测灌浆套筒110内部灌浆料130的密实度时，将所述管道分别对接检测装置的注水管20和溢出管30。使得水箱10中的液体由注水管20注入灌浆套筒110，灌浆套筒110内部气体和/或过多注入的液体从溢出管30排出。通过液位计50检测并记录水箱10中的液体注入之前的初始水位1和灌浆套筒110内部液体注入过多(液体由溢出管30流进水箱10)时的停止水位2。根据初始水位1和水箱10的几何尺寸计算初始体积v1，同理，由根据停止水位2得到停止体积v2。，则灌浆料130的空隙体积为v空＝v1-v2，已知灌浆套筒的内部体积v0，所以，灌浆料130的固体体积为v固＝v0-v空，则灌浆料130的密实度为d＝(v固/v0)*100％。

其中，水箱中的液体可以是水，也可是时其他液体，由于水的流动性较优，优选液体为水。在用本实施例中向灌浆套筒内注入水的方法检测灌浆料密实度时，检测结束后，需要将水从注入口吸出，从而避免检测用的液体残留在灌浆料内部，影响灌浆套筒浆料连接的强度以及装配式结构整体的承载能力和抗震性能。因此，还可以采用具有粘性的液体，如液体胶水，作为水箱中的检测液体，在检测结束后无需将检测液体吸出，简化检测流程。

具体地，当所述水箱10为两个分别连接有注水管20和溢出管30时，连接溢出管30的所述水箱10的溢出水箱初始状态可设置为空，当溢出水箱中存在液体时，记录液体水位，此时关闭阀门40，阻止连接注水管的所述水箱10的注水水箱中液体的流出，记录注水水箱中的液体水位。此时，停止水位2由溢出水箱和注水水箱的水位得到。

当注水管20和溢出管30连接至同一个水箱10时，在溢出管30与水箱10之间连接有单向阀60，灌浆套筒110内的气体或液体通过单向阀60进入水箱10中，而单向阀60阻止水箱10中的液体通过溢出管30流入灌浆套筒内。采用该结构下的密实度检测装置检测灌浆料130的密实度时，当水箱10中不再有气泡冒出，或者是水位不再变化，即可说明灌浆套筒内部注满液体，停止液体注入，此时，水箱10中的水位为停止水位2。

具体地，在水箱10与注水管20之间安装水泵70，增加液体注入灌浆套筒内部的注入速度，同时，安装有水泵70后则无需将水箱10置于高于灌浆套筒110顶部的高度，利用势力差将液体注入灌浆套筒，使得灌浆料密实度的检测装置的使用更加便捷。进一步地，在溢出口170设置滤网(图中未示出)，通过滤网过滤溢出液体中夹杂的浆料残渣，避免浆料残渣从溢出管30进入水箱10，再从注入管流出时，堵塞水泵70，达到延长水泵70使用寿命的作用。

进一步地，制作水箱10箱体的材料为透明，或者在水箱10的箱体上安装有可视窗口(图中未示出)，可直接观察到水箱10的内部情况，通过水箱10的内部情况来判断灌浆套筒110是否注满液体。例如，观察到水箱10内不再有气泡冒出，可判断灌浆套筒110已注满液体，可以关闭阀门40或停止水泵70，获得停止水位2。

进一步地，水箱10的内部设置有挡板11，挡板11与水箱的底部有空隙，通过挡板11和所述空隙将水箱10分为多个连通的腔体，其中注入管20和溢出管30分别与水箱10的不同腔体连接，液位计50与溢出管30位于水箱10的不同腔体，从而避免从溢出管30中流入水箱10的气体或液体时，产生液面波动，影响液位计的读数。

进一步地，所述灌浆料密实度的检测装置还包括外壳80，外壳80壳体具有孔洞，从所述孔洞将注水管20和溢出管30取出。通过增加外壳80，可以保护水箱10、阀门40、单向阀60以及水泵70等器件不受损坏。此外，所述灌浆料密实度的检测装置还包括支架90，所述支架90具有万向轮100，便于检测装置的移动。

如图2所示，图2是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端可以是密实度的检测装置，还可以是与所述检测装置连接的控制器等移动终端。

如图2所示，该终端可以包括：处理器1001，例如cpu，用户接口1003，存储器1004，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器1004可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1004可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图2所示，作为一种计算机存储介质的存储器1004中可以包括操作系统、用户接口模块以及灌浆料密实度的检测程序。

在图2所示的终端中，用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1004中存储的灌浆料密实度的检测程序，并执行以下操作：

接收到阀门开启指令时，获取所述检测装置的水箱中的初始水位；

开启所述检测装置的注水管的阀门，以使所述水箱中的液体注入所述灌浆套筒内部；

接收到阀门关闭指令时，关闭所述阀门，获取所述水箱的停止水位；

根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1004中存储的灌浆料密实度的检测程序，还执行以下操作：

根据所述初始水位和所述停止水位的差值，计算出所述灌浆料的空隙体积；

将所述内部体积与所述空隙体积的差值作为所述灌浆料的固体体积；

所述固体体积与所述内部体积的商作为所述灌浆料的密实度。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1004中存储的灌浆料密实度的检测程序，还执行以下操作：

获取所述注水管和溢出管的内部体积；

根据所述注水管和所述溢出管的内部体积更新所述停止水位。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1004中存储的灌浆料密实度的检测程序，还执行以下操作：

检测到预设时长内所述水箱内水位未发生变化时，生成所述阀门关闭指令。

参照图3，本发明灌浆料密实度的检测方法第一实施例，所述灌浆料密实度的检测方法包括：

步骤s10，接收到阀门开启指令时，获取所述检测装置的水箱中的初始水位。

步骤s20，开启所述检测装置的注水管的阀门，以使所述水箱中的液体注入所述灌浆套筒内部。

步骤s30，接收到阀门关闭指令时，关闭所述阀门，获取所述水箱的停止水位。

灌浆套筒具有注浆孔和排浆孔，在装配式建筑采用灌浆套筒进行连接时，将灌浆套筒吊装套至预留钢筋外部，从注浆孔注入浆料，直到有浆料从排浆孔溢出，通常说明灌浆完成。然而，我国装配式建筑处于起步阶段，灌浆套筒连接方面的技术人员和管理人员缺乏，工人专业水平低，导致灌浆套筒内部未被浆料灌实，浆料凝固形成的灌浆料中间存在大量空隙，即灌浆料的密实度低，连接质量不佳，影响装配式建筑的整体的承载能力和抗震性能。因此，能够方便、有效地检测出灌浆料的密实度，进而根据实际检测到的灌浆料的密实度进行工艺等方面的改进，提高灌浆套筒连接的连接质量。

在灌浆套筒内部灌浆料凝固后，采用上述灌浆料密实度的检测装置检测灌浆料的密实度。在检测装置的水箱中导入足够的液体，用户通过检测装置的控制面板或与检测装置连接的遥控装置触发阀门开启指令，控制检测装置开启阀门，通过注水管将液体注入灌浆套筒内，在阀门开启前水箱中的液体水位为初始水位。当用户观察水箱中液体的变化情况，当水箱中不再有气泡产生或者是观察到水箱边配置的液位计中显示的水位不再变化时，触发阀门关闭指令。检测装置接收到阀门关闭指令时，关闭阀门，停止将水箱中的液体向灌浆套筒中注入。停止注入液体时，水箱的水位为停止水位。停止水位与开启水位间的水位差即为注入灌浆套筒内部的液体体积，该液体体积即为灌浆套筒内部的灌浆料的空隙体积。

步骤s40，根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度。

将初始水位、停止水位结合水箱的几何参数(长、宽、高等)计算出注入灌浆套筒内的液体体积，即为灌浆套筒内部灌浆料的空隙体积。理论上灌浆套筒内部注满灌浆料，故灌浆套筒的内部体积即为灌浆料的体积。故，可根据所述初始水位、所述停止水位以及所述灌浆套筒的内部体积计算所述灌浆料的密实度。具体地，根据初始水位和水箱的几何参数计算初始体积v1，同理，由根据停止水位得到停止体积v2。，则灌浆料的空隙体积为v空＝v1-v2，已知灌浆套筒的内部体积v0，所以，灌浆料的固体体积为v固＝v0-v空，则灌浆料的密实度为d＝(v固/v0)*100％。

此外，由于灌浆料空隙中的气体的分子质量小于水箱中的液体的分子质量，所以溢出管在灌浆套筒内的管口位于灌浆套筒的顶部，从而使得灌浆套筒内部存在的所有气体均从溢出管排出，即所有空隙均充满液体，使得水箱中注入到灌浆套筒的液体体积等于灌浆料的空隙体积，实现对灌浆料密实度的准确测定。

进一步，在重力的作用下，灌浆套筒内注入的液体落入灌浆套筒下部，液体由下向上集聚，为减小水箱中液体注入灌浆套筒内部的阻力，将注入管在灌浆套筒内的管口也位于灌浆套筒的顶部。同时，灌浆套筒内注入管的管口低于溢出口的管口，避免当灌浆套筒内部水位高于溢出管口时，灌浆套筒内部气体无法再排出，导致灌浆料的空隙体积检测不准确。

此外，在计算出灌浆料的密实度之后，输出计算结果，其中，计算结果的输出方式有：灌浆料密实度的检测装置的显示面板中显示、语音播报或者是向所述检测装置关联的移动终端发送计算结果的信息等。

在本实施例中，灌浆料密实度的检测装置接收到阀门开启指令时，记录水箱中的初始水位，并开启阀门，开始向灌浆料筒内注入液体。接收到阀门关闭指令时，关闭阀门，记录水箱中的停止水位。根据停止水位与初始水位的水位差，计算得到注入灌浆套筒内的体积，再结合灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度。通过获得灌浆料内部可注入液体的体积来间接检测出灌浆料的内部空隙体积，通过空隙体积和灌浆套筒的内部体积计算出灌浆料的密实度，实现灌浆套筒灌浆料密实度的无损检测。

进一步的，参照图4，本发明灌浆料密实度的检测方法第二实施例，基于上述第一实施例，所述步骤s30之后，还包括：

步骤s50，获取所述注水管和溢出管的内部体积。

步骤s60，根据所述注水管和所述溢出管的内部体积更新所述停止水位。

根据注水管和溢出管的长度和内径，计算出检测灌浆料的密实度时采用的注水管和溢出管的内部体积。由于在开启注水管的阀门之前，注水管和溢出管中为空，关闭阀门后注水管与溢出管中充满液体，所以由初始水位和停止水位计算出的水箱中缺少的液体体积包含了灌浆料的空隙体积、注水管体积和溢出管的体积。当注水管体积和溢出管体积远小于空隙体积时，可以忽略注水管体积和溢出管的体积的影响在密实度计算的误差范围内；然而，当注水管体积和溢出管的体积较大时，则导致计算出的空隙体积过大，灌浆料的密实度小于实际密实度。故，在获取水箱的停止水位之后，将停止水位增加溢出管和注水管的内部体积，以更新停止水位。采用更新后的停止水位计算出的空隙体积与灌浆料的实际空隙体积间的误差较小，能够准确计算出的灌浆料的密实度。

在本实施例中，在关闭阀门，获取水箱的停止水位之后，由于注水管和溢出管内残留有液体，所以，根据注水管和溢出管的内部体积更新停止水位，从而，根据更新后的停止水位和初始水位计算出的空隙体积与灌浆料的实际空隙体积间的误差较小，增加灌浆料的密实度检测的准确性。

进一步的，参照图5，本发明灌浆料密实度的检测方法第三实施例，基于上述第一或第二实施例，所述步骤s30之前，还包括：

步骤s70，检测到预设时长内所述水箱内水位未发生变化时，生成所述阀门关闭指令。

灌浆料密实度的检测装置实时获取液位计的显示数值，即水箱内的水位，当检测到预设时长内水箱内的水位持续不变，说明在该预设时长内水箱的注水口向灌浆套筒内部注入液体的同时，溢出口溢出相同体积的液体，此时，可以判定灌浆料筒内部灌浆料的空隙内注满液体，生成阀门关闭指令，以使灌浆料密实度的检测装置接收到阀门关闭指令时，停止向灌浆料筒内注入液体，记录停止水位，计算灌浆料的密实度。无需用户时刻观察水箱内液体变化情况，手动触发阀门关闭指令，简化用户操作。

在本实施例中，灌浆料密实度的检测装置实时获取液位计的显示数值，即水箱内的水位，当检测到预设时长内水箱内的水位持续不变时，生成阀门关闭指令，以使灌浆料密实度的检测装置接收到阀门关闭指令时，停止向灌浆料筒内注入液体，记录停止水位，计算灌浆料的密实度。无需用户时刻观察水箱内液体变化情况，手动触发阀门关闭指令，简化用户操作。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有灌浆料密实度的检测程序，所述灌浆料密实度的检测程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的灌浆料密实度的检测方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。