一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法与流程

1.本发明涉及建设工程技术领域，尤其涉及一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法。


背景技术：

2.套筒灌浆连接是目前装配式混凝土结构中钢筋连接采用的主要方式之一，要使其连接安全可靠，需确保套筒灌浆料填充达到饱满度相关技术要求，因此需对套筒的灌浆饱满度进行检测。
3.现有的检测技术方法包括预埋钢丝拉拔法、预埋传感器法、x射线法、内窥镜法。各检测方法均存在不同程度的技术盲点与操作痛点。其中钢丝拉拔法和预埋传感器法对套筒灌浆的饱满程度检测结果无法量化，且需在套筒灌浆料填充前预埋钢丝或预埋阻尼传感器，否则无法实施现场检测。x射线法需要进行辐射环境影响评价，存在受限于检测现场条件、设备成本高、操作要求高等缺点。内窥镜法也是一种依靠孔道的检测方法，当灌浆后的套筒内部空隙呈不规则形状时，内窥视觉方法亦难以判断其饱满度，且该方法存在检测设备成本高、仪器操作要求高等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，解决了无法对检测结果进行定量的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，包括如下步骤，
6.步骤一，在灌浆套筒的出浆孔高度附近开孔，形成从构件表面通向套筒内部的孔道；
7.步骤二，将气体压缩测量设备的各组件装置连接，并检查设备的气密性；
8.步骤三，使用气体压缩测量设备，并记录气体筒腔体积和压强数值；
9.步骤四，建立计算方程，带入多次的气体筒腔体积和压强测量数值，计算套筒灌浆饱满度。
10.所述步骤二及步骤三中提及的气体压缩测量设备，主要包含气体压缩及体积测量装置、气体压强测量装置，还可以包含其它配件。气体体积压缩及测量装置用于对气体施加正负压，以实现气体的压缩或膨胀，同时可以测量气体筒腔的体积；气体压强测量装置用于气体压缩或膨胀时气体压强的测量，其它配件可以包括气体导管和密封连接件。
11.所述步骤一的开孔方法可以采用套筒灌浆后成孔，也可以采用预成孔方法。
12.所述步骤二包括如下步骤，
13.将气体体积压缩及测量装置、气体压强测量装置与其它配件连接；
14.临时堵塞气体压缩测量设备的出气口，检查设备的气密性；
15.读取气体压强测量装置的数值。
16.所述步骤三包括如下步骤，
17.将气体压缩测量设备的出气口与孔道相连，形成气体压缩测量设备与灌浆套筒内部连通的密闭空间；
18.预压并卸载，待气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强读数稳定后，分别记录此时气体压缩测量设备的气体腔筒体积数值v1和压强数值p1；
19.再次施压，以改变气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强，待读数稳定后，记录此时的气体腔筒体积数值v2和压强数值v2。
20.所述步骤四包括如下步骤，
21.依据气体状态方程pv＝nrt，假定套筒内空腔气体体积与气体压缩测量设备中的气体总物质的量不变，假定气体压缩缓慢待稳定后温度不变，可得到p乘以v近似等于常数。
22.建立计算方程：pi*(vt+vi)＝pj*(vt+vj)
23.其中：
24.vt为灌浆套筒内的空腔体积；
25.pi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；
26.vi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强；
27.pj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；
28.vj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强。
29.将步骤三测量的已知数据p1、v1、p2、v2代入计算方程，即可求出灌浆套筒内的空腔体积vt，并换算灌浆饱满度。
30.重复所述步骤三与步骤四，采取多次试验，可验证并提高检测结果的精度。
31.本发明的一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，在灌浆套筒的出浆孔高度附近开孔，形成从构件表面通向套筒内部的孔道，进一步将气体压缩测量设备的各组件装置连接，并检查设备的气密性，进一步使用气体压缩测量设备，并记录气体筒腔体积和压强数值，进一步建立计算方程，带入多次的气体筒腔体积和压强测量数值，计算套筒灌浆饱满度。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
33.图1是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的流程图。
34.图2是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的步骤二的流程图。
35.图3是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的步骤三的流程图。
36.图4是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的步骤四的流程图。
37.图5是本发明利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度方法的设备现场安装示意图
38.图中：101-气体体积压缩及测量装置、102-气体压强测量装置、103-其它配件、
104-孔道、105-灌浆套筒、106-钢筋、107-套筒内空腔、108-灌浆料、109-钢筋混凝土构件。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.请参阅图1，其中图1是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的流程图，通过前述方案解决了无法对检测结果进行定量的问题，可以理解的是，前述方案可以用在对套筒灌浆饱满度进行定量检测的情况。
41.一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，包括如下步骤，
42.s101：在灌浆套筒的出浆孔高度附近开孔，形成从构件表面通向套筒内部的孔道；
43.s102：将气体压缩测量设备的各组件装置连接，并检查设备的气密性；
44.s103：使用气体压缩测量设备，并记录气体筒腔体积和压强数值；
45.s104：建立计算方程，带入多次的气体筒腔体积和压强测量数值，计算套筒灌浆饱满度。
46.灌浆套筒的开孔方法可以采用套筒灌浆后成孔，也可以采用预成孔方法。
47.请参阅图2，图2是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的步骤二的流程图，包括如下步骤，
48.s201：将气体体积压缩及测量装置、气体压强测量装置与其它配件连接；
49.将气体体积压缩及测量装置101、气体压强测量装置102与其它配件103连接形成气体压缩测量设备。
50.s202：临时堵塞气体压缩测量设备的出气口，检查设备的气密性；
51.s203：读取气体压强测量装置的数值。
52.在灌浆施工前使用预成孔装置或者现场开孔装置对灌浆套筒进行开孔，在灌浆施工时，待出浆孔有浆料均匀流出后，用橡胶塞迅速封堵出浆孔，橡胶塞的直径大小应视出浆孔直径大小情况合理选择；待套筒灌浆料凝固至满足检测要求后，露出端口。
53.请参阅图3，图3是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法的步骤三的流程图，包括如下步骤，
54.s301：将气体压缩测量设备的出气口与孔道相连，形成气体压缩测量设备与灌浆套筒内部连通的密闭空间；
55.s302：预压并卸载，待气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强读数稳定后，分别记录此时气体压缩测量设备的气体腔筒体积数值v1和压强数值p1；
56.s303：再次施压，以改变气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强，待读数稳定后，记录此时的气体腔筒体积数值v2和压强数值v2。
57.将气体压缩测量设备的出气口与孔道相连，形成气体压缩测量设备与灌浆套筒内部连通的密闭空间；预压并卸载，待气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强读数稳定后，分别记录此时气体压缩测量设备的气体腔筒体积数值v1和压强数值p1；再次施压，以改变气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强，待读数稳定后，记录此时的气体腔筒体积数值v2和压强数值v2。
58.请参阅图4，图4是本发明的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法
的步骤四的流程图，包括如下步骤，
59.s401：依据气体状态方程pv＝nrt，假定套筒内空腔气体体积与气体压缩测量设备中的气体总物质的量不变，假定气体压缩缓慢待稳定后温度不变，可得到p乘以v近似等于常数；
60.s402：建立计算方程：pi*(vt+vi)＝pj*(vt+vj)
61.其中：
62.vt为灌浆套筒内的空腔体积；
63.pi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；
64.vi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强；
65.pj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；
66.vj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强。
67.s403：将步骤三测量的已知数据p1、v1、p2、v2代入计算方程，即可求出灌浆套筒内的空腔体积vt，并换算灌浆饱满度。
68.重复所述步骤三与步骤四，采取多次试验，可验证并提高检测结果的精度。
69.以上所揭露的仅为本技术一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本技术之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本技术权利要求所作的等同变化，仍属于本技术所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一，在灌浆套筒的出浆孔高度附近开孔，形成从构件表面通向套筒内部的孔道；步骤二，将气体压缩测量设备的各组件装置连接，并检查设备的气密性；步骤三，使用气体压缩测量设备，并记录气体筒腔体积和压强数值；步骤四，建立计算方程，带入多次的气体筒腔体积和压强测量数值，计算套筒灌浆饱满度。2.如权利要求1所述的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述步骤一的开孔方法可以采用套筒灌浆后成孔，也可以采用预成孔方法。3.如权利要求1所述的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述步骤二包括如下步骤，将气体体积压缩及测量装置、气体压强测量装置与其它配件连接；临时堵塞气体压缩测量设备的出气口，检查设备的气密性；读取气体压强测量装置的数值。4.如权利要求1所述的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述步骤三包括如下步骤，将气体压缩测量设备的出气口与孔道相连，形成气体压缩测量设备与灌浆套筒内部连通的密闭空间；预压并卸载，待气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强读数稳定后，分别记录此时气体压缩测量设备的气体腔筒体积数值v1和压强数值p1；再次施压，以改变气体压缩测量设备的气体腔筒体积与压强，待读数稳定后，记录此时的气体腔筒体积数值v2和压强数值v2。5.如权利要求4所述的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述步骤四包括如下步骤，依据气体状态方程pv＝nrt，假定套筒内空腔气体体积与气体压缩测量设备中的气体总物质的量不变，假定气体压缩缓慢待稳定后温度不变，可得到p乘以v近似等于常数。建立计算方程：pi*(vt+vi)＝pj*(vt+vj)其中：vt为灌浆套筒内的空腔体积；pi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；vi为第i次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强；pj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体体积；vj为第j次气体稳定后气体体积测量设备中的气体压强。将步骤三测量的已知数据p1、v1、p2、v2代入计算方程，即可求出灌浆套筒内的空腔体积vt，并换算灌浆饱满度。6.如权利要求5所述的利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，重复所述步骤三与步骤四，采取多次试验，可验证并提高检测结果的精度。

技术总结
本发明涉及建设工程技术领域，具体涉及一种利用气体体积和压强变化检测套筒灌浆饱满度的方法，包括如下步骤，步骤一，在灌浆套筒的出浆孔高度附近开孔，形成从构件表面通向套筒内部的孔道；步骤二，将气体压缩测量设备的各组件装置连接，并检查设备的气密性；步骤三，使用气体压缩测量设备，并记录气体筒腔体积和压强数值；步骤四，建立计算方程，带入多次的气体筒腔体积和压强测量数值，计算套筒灌浆饱满度。度。度。


技术研发人员：关志鹏 陈杰 杨修明 程振宇 张清 王金伟 白久林
受保护的技术使用者：重庆市住房和城乡建设技术发展中心（重庆市建筑节能中心）
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15