一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法，包括混凝土在侵蝕條件下松弛時間演化的測試和混凝土損傷演化的測定。本發(fā)明提供的混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法操作簡便，一方面給出了混凝土在侵蝕條件下松弛時間演化的測試方法，另一方面給出了混凝土損傷演化的測定方法，不僅能準(zhǔn)確的測量混凝土材料在侵蝕條件下的粘性效應(yīng)的演化規(guī)律，而且不會對待測試件造成損傷。
【專利說明】一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法，尤其涉及一種混 凝土材料的松弛時間演化和損傷演化的測定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 粘性效應(yīng)是反映混凝土性能一個重要特征之一。粘性效應(yīng)演化可以有松弛時間的 演化以及混凝土波速以及密度演化來表征。松弛時間是表征混凝土材料本構(gòu)模型的重要參 數(shù)，混凝土松弛時間的演化規(guī)律反映混凝土在侵蝕條件下的失效過程。因此研究混凝土粘 性效應(yīng)的演化規(guī)律，對于預(yù)測混凝土在侵蝕條件下的失效程度具有重大的現(xiàn)實意義。
[0003] 中國專利200910152927. 6公開了一種粘彈性材料松弛時間的測定方法，其涉及 混凝土在侵蝕條件下松弛時間的測試方法，實現(xiàn)了粘彈性材料松弛時間的測量，但并沒有 提出混凝土材料在侵蝕條件下的損傷的測定方法和計算方法，此外，其對松弛時間測定方 法僅限于一維狀態(tài)，并不能很好的表征混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種精度高的 混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法，包 括混凝土在侵蝕條件下松弛時間演化的測試和混凝土損傷演化的測定，包括以下步驟：
[0006] (1)在待測混凝土試樣上沿長度方向間隔一定距離依次標(biāo)記一組測點的位置；
[0007] (2)在非金屬超聲波檢測儀的換能器上均勻涂抹耦合劑，并將換能器的發(fā)射端沿 與試件長度方向平行方向或者垂直方向固定在第一個測點上，將換能器的接收端沿與試件 垂直方向固定在第二個測點上，測出第二個測點的超聲波波形；
[0008] (3)保持換能器的發(fā)射端不動，將換能器的接收端按照與第二個測點相同的操作 方式依次固定在其他測點上，在每次測試時都設(shè)置非金屬超聲波檢測儀的增益系數(shù)相同， 依次測定其他測點的超聲波波形；同時，記錄最后一個測點的超聲波波速;
[0009] (4)根據(jù)所得到的每個測點的超聲波波形，提取每個測點的超聲波波形的首波波 形，同時記錄首波波幅值；對每個測點的超聲波波形的首波波幅值和對應(yīng)該波幅值的超聲 波傳播距離通過公式Q ci = Aexp (-a#)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到首波波幅衰減系數(shù)其中， 為首波波幅衰減系數(shù)，X為超聲波傳播的距離，A為常數(shù)，0 ^為超聲波首波波幅值；
[0010] (5)測定混凝土在侵蝕條件下松弛時間T M :米用公式= (y/6c'/2 <2/.、/(y2/3c,? + 計算該混凝土試樣的松弛時間tm ;其中，《為非金屬超聲波檢測儀的超聲波頻率，為最 后一個測點的超聲波波速，為首波波幅衰減系數(shù)；
[0011] (6)測定待測混凝土試樣損傷n (t):采用公式= ^ 計算測定待測混 -^o 凝土試樣損傷n (t);其中，c(t)為最后一個測點的超聲波波速，P (t)為該時刻的混凝土 的密度；
[0012] (7)在不同的測定時間，重復(fù)步驟（1)至（6)，即得混凝土在侵蝕條件下不同時間 松弛時間演化規(guī)律以及混凝土損傷的演化規(guī)律，即可定量得出混凝土粘性效應(yīng)隨時間演化 的規(guī)律。
[0013] 其中，步驟（1)中，間隔距離為100mm。
[0014] 下面說明衰減系數(shù)擬合公式和松弛時間公式以及混凝土損傷公式的推導(dǎo)過程：
[0015] 在材料中傳播的粘彈性波的控制方程可以由動量定理得出：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法，包括混凝土在侵蝕條件下松弛 時間演化的測試和混凝土損傷演化的測定，其特征在于：包括以下步驟： (1) 在待測混凝土試樣上沿長度方向間隔一定距離依次標(biāo)記一組測點的位置； (2) 在非金屬超聲波檢測儀的換能器上均勻涂抹耦合劑，并將換能器的發(fā)射端沿與試 件長度方向平行方向或者垂直方向固定在第一個測點上，將換能器的接收端沿與試件垂直 方向固定在第二個測點上，測出第二個測點的超聲波波形； (3) 保持換能器的發(fā)射端不動，將換能器的接收端按照與第二個測點相同的操作方式 依次固定在其他測點上，在每次測試時都設(shè)置非金屬超聲波檢測儀的增益系數(shù)相同，依次 測定其他測點的超聲波波形；同時，記錄最后一個測點的超聲波波速; (4) 根據(jù)所得到的每個測點的超聲波波形，提取每個測點的超聲波波形的首波波形，同 時記錄首波波幅值；對每個測點的超聲波波形的首波波幅值和對應(yīng)該波幅值的超聲波傳播 距離通過公式％ = Aexp (-αρ)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到首波波幅衰減系數(shù);其中，為 首波波幅衰減系數(shù)，X為超聲波傳播的距離，A為常數(shù)，Θ ^為超聲波首波波幅值； (5) 測定混凝土在侵蝕條件下松弛時間τ Μ :采用公式& [計算 該混凝土試樣的松弛時間τ M ;其中，ω為非金屬超聲波檢測儀的超聲波頻率，(^為最后一 個測點的超聲波波速，為首波波幅衰減系數(shù)； (6) 測定待測混凝土試樣損傷η⑴：采用公式4 十算測定待測混凝土 試樣損傷n (t);其中，C(t)為最后一個測點的超聲波波速，P (t)為該時刻的混凝土的密 度； (7) 在不同的測定時間，重復(fù)步驟（1)至（6)，即得混凝土在侵蝕條件下不同時間松弛 時間演化規(guī)律以及混凝土損傷的演化規(guī)律，即可定量得出混凝土粘性效應(yīng)隨時間演化的規(guī) 律。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土在侵蝕條件下粘性效應(yīng)演化的測定方法，其特征 在于：步驟（1)中，間隔距離為100mm。
【文檔編號】G01N29/11GK104374829SQ201410522623
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】孫偉, 褚洪巖, 蔣金洋 申請人:東南大學(xué)