一种用于墙板的无损检测系统的制作方法

本实用新型涉及无损检测装置领域，更具体地说，涉及一种用于墙板的无损检测系统。

背景技术：

无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法，常见的如超声波检测焊缝中的裂纹。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)四种。其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。

混凝土是当今建筑工程中最主要的、用量最大的建筑材料之一，它的质量直接关系到建筑结构的安全，现有的墙板中往往填充混凝土层。混凝土无损检测是目前混凝土结构安全评估及施工质量控制的主要手段之一，其应用范围主要集中在结构的强度和内部缺陷的检测两个方面。目前普遍应用的方法有回弹法、超声法、钻芯法、拨出法以及上述几种方法的综合应用。我国已经制定了相应的混凝土无损检测的技术规程，目前在混凝土早期强度增长的监测方面，一般是根据混凝土龄期粗略估计其早期强度。国外曾采用拨出法及射击法监控混凝土强度的发展过程，但前者属于破损检测，不能连续同位检测，后者因粗骨料影响较大，效果不佳，没有得到广泛应用。在混凝土浇注初期，强度增长较快，与此相应的众多施工工艺(构件拆模、出养护池、预应力筋张拉和张放、施工工程负荷对混凝土强度的要求，以及大体积混凝土的连续浇注等)都需要对混凝土早期强度的增长及发育过程进行连续监控，以便对施工质量进效控制。因此，现有技术中亟需一种用于墙板内混凝土层的无损检测系统。

目前，我国建筑总能耗已经超过一次能源消费总量的30％，居耗能首位，而且建筑用能占我国能源消费量的比例仍在逐年上升，建筑节能已成为全社会节能的重点领域之一，其中建筑外墙节能保温是现在建筑节能降耗的重点之一，因此，墙体材料的保温性能是节能降耗的关键所在。

现有建筑围护结构的节能方式主要有三种：外墙外保温、外墙内保温及夹心保温。这三种保温方式各有优缺点，外墙外保温的优点在于可以有效地避免冷热桥的产生、有效保护主体结构，然而其缺点在于目前广泛采用的有机类保温板其防火性能相对不佳，且其施工难度相对较大；外墙内保温的优点在于施工相对简单，造价较低，然其缺点也很明显，采取外墙内保温的方式难以避免冷热桥的产生，墙体与保温层的结合处易产生结露、发霉等现象；夹心保温的优点在于，其对保温材料的要求尤其是对保温材料的强度要求较低，缺点在于不能避免冷热桥的产生，施工困难。

现有技术中关于不同种类的墙体材料已有大量公开，如专利公开号：CN 103603459A，公开日：2014年02月26日，发明创造名称为：一种新型塑料保温墙板，该申请案公开了一种新型塑料保温墙板，由塑料板作为芯体，外表面抹平砂浆制成，包括塑料板芯体、金属丝网片、砂浆层，塑料板芯体的外表面设有凸起，金属丝网片固定在凸起上，在金属丝网片上喷涂砂浆形成砂浆层。该申请案可以实现废弃塑料建材化利用，提高资源利用率。但是，该申请案中采用塑料板作为芯体，一方面造成墙板的整体强度较低，另一方面墙板的保温性能满足不了保温要求较高的场合。

又如专利公开号：CN 103526872A，公开日：2014年01月22日，发明创造名称为：一种复合保温节能轻质混凝土墙板及其制备方法，该申请案公开了一种复合保温节能轻质混凝土墙板及其制备方法，包括一块加气混凝土芯板，在加气混凝土芯板最大面积的两个表面上粘接有墙板复合面层，通过制备料浆，制备钢筋骨架，制备加气混凝土芯板最后就能制备出墙板。该申请案的墙板具有良好的建筑节能效果，制备出来的墙板内置有钢筋骨架，具有良好的隔音性能且抗折强度高，硅酸钙板贴面轻质墙板全面满足墙体功能的要求，为环保、节能、利废、循环经济创造有利条件。但是该申请案的不足之处在于：墙板内置的钢筋骨架容易造成冷热桥的产生，不利于墙板的整体保温。

因此，如何制造出一种保温性能良好的墙体材料，实现节能降耗，也是现有技术中亟需解决的技术难题。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供了一种用于墙板的无损检测系统，便于墙板中混凝土层的龄期强度检测。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的用于墙板的无损检测系统，包括墙板和检测机构；

所述墙板包括内、外两层夹板，内、外两层夹板之间设置有两个沿所述墙板中心线对称分布的金属制支撑框架，两个支撑框架均被混凝土层包裹，所述支撑框架的两端分别设置有一个连接单元；

所述检测机构包括加速度传感器、数据采集装置和计算机，所述支撑框架两端的连接单元上分别安装一个与计算机连接的加速度传感器，所述加速度传感器与计算机之间设置有数据采集装置。

作为本实用新型更进一步的改进，所述连接单元为金属制L形块，该金属制L形块的一边与支撑框架的端部固连，金属制L形块的另一边上设置有用于安装加速度传感器的安装槽。

作为本实用新型更进一步的改进，内、外两层夹板相对的表面上均分别等间距设有T形槽和T形块，且T形槽和T形块之间交错分布；

所述T形槽向夹板内部延伸的方向上依次包括第一圆柱体空腔和第二圆柱体空腔，所述第一圆柱体空腔的高度大于第二圆柱体空腔，第二圆柱体空腔的直径大于第一圆柱体空腔；所述T形块向夹板外部延伸的方向上依次包括第一圆柱体和第二圆柱体，所述第一圆柱体的高度大于第二圆柱体，第二圆柱体的直径大于第一圆柱体。

作为本实用新型更进一步的改进，所述墙板的中心线上设有内保温层，所述内保温层由泡沫混凝土或岩棉或聚氨酯泡沫制成。

作为本实用新型更进一步的改进，外层夹板的外表面上固定有外保温层，所述外保温层为二氧化硅气凝胶保温板。

作为本实用新型更进一步的改进，外层夹板与外保温层之间设有H形的金属制连接件，所述连接件的一边固定在外保温层内部，连接件的另一边固定在外层夹板的内部，多个连接件沿所述外保温层的高度方向间隔分布。

作为本实用新型更进一步的改进，所述外保温层的外表面上设有凹凸起伏的纹路，涂料层涂覆于外保温层的外表面。

作为本实用新型更进一步的改进，内层夹板的外表面上固定有网格布，所述网格布上固定有防水层。

作为本实用新型更进一步的改进，所述支撑框架由多个长方体框架自上而下组合连接而成。

作为本实用新型更进一步的改进，所述多个长方体框架的每个面上均分别通过两根连杆连接对角线。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型中，两个支撑框架均被混凝土层包裹，在支撑框架一端的连接单元上敲击，给该支撑框架一个冲击激发信号，由此产生的激发应力波在金属制支撑框架-混凝土体系中传播，支撑框架两端连接单元上安装的加速度传感器同时采集激发应力波首波和抵达支撑框架另一端的应力波信号，可记录应力波在金属制支撑框架-混凝土体系中传播的时间间隔，计算出固结波速，对照事先测定的同一配比混凝土的测强曲线，得出测试当时混凝土的龄期强度。

(2)本实用新型中，连接单元为金属制L形块，该金属制L形块的一边与支撑框架的端部固连，使得连接单元与支撑框架端部的连接强度不高，当无损检测完成后，可轻易地将金属制L形块敲除，避免支撑框架端部的局部位置被误敲除；金属制L形块的另一边上设置有安装槽，可方便地安装加速度传感器，便于无损检测过程的操作。

(3)本实用新型中，通过内保温层将墙板的中间部分分隔为两部分，内保温层的导热系数极低，大大避免了冷桥、热桥的产生；在外层夹板的外表面上固定有外保温层，能够有效减少外层夹板向内层夹板之间的热量传递，大大降低了墙板内部因热胀冷缩而产生裂纹的几率；其中，外保温层和内保温层的结合使用，大大提升了墙板的保温性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1的用于墙板的无损检测系统的结构示意图；

图2为实施例1中墙板的剖视结构示意图；

图3为图2中A处的侧视结构示意图；

图4为实施例3中夹板的侧视结构示意图；

图5为实施例7中支撑框架的结构示意图；

图6为实施例8中支撑框架的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、涂料层；2、外保温层；2-1、连接件；3、夹板；3-1、T形槽；3-2、T形块；4、支撑框架；5、内保温层；6、混凝土层；7、防水层；8、连接单元；8-1、安装槽；9、数据采集装置；10、计算机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有的墙板中往往填充混凝土层，混凝土无损检测是目前混凝土结构安全评估及施工质量控制的主要手段之一，其应用范围主要集中在结构的强度和内部缺陷的检测两个方面。目前普遍应用的方法有回弹法、超声法、钻芯法、拨出法以及上述几种方法的综合应用。我国已经制定了相应的混凝土无损检测的技术规程，目前在混凝土早期强度增长的监测方面，一般是根据混凝土龄期粗略估计其早期强度。国外曾采用拨出法及射击法监控混凝土强度的发展过程，但前者属于破损检测，不能连续同位检测，后者因粗骨料影响较大，效果不佳，没有得到广泛应用。在混凝土浇注初期，强度增长较快，与此相应的众多施工工艺(构件拆模、出养护池、预应力筋张拉和张放、施工工程负荷对混凝土强度的要求，以及大体积混凝土的连续浇注等)都需要对混凝土早期强度的增长及发育过程进行连续监控，以便对施工质量进效控制。因此，现有技术中亟需一种用于墙板内混凝土层的无损检测系统。

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

参考图1，本实施例的用于墙板的无损检测系统，包括墙板和检测机构，墙板的结构可参考图2，墙板包括内、外两层夹板3，内、外两层夹板3之间设置有两个沿墙板中心线对称分布的金属制支撑框架4，两个支撑框架4均被混凝土层6包裹，支撑框架4的两端分别设置有一个连接单元8；检测机构包括加速度传感器、数据采集装置9和计算机10，支撑框架4两端的连接单元8上分别安装一个与计算机10连接的加速度传感器，加速度传感器与计算机10之间设置有数据采集装置9。

本实施例中，两个支撑框架4均被混凝土层6包裹，在支撑框架4一端的连接单元8上敲击，给该支撑框架4一个冲击激发信号，由此产生的激发应力波在金属制支撑框架-混凝土体系中传播，支撑框架4两端连接单元8上安装的加速度传感器同时采集激发应力波首波和抵达支撑框架4另一端的应力波信号，数据采集装置9将信号收集并放大，并记录应力波在金属制支撑框架-混凝土体系中传播的时间间隔，再由计算机10计算固结波速，对照事先测定的同一配比混凝土的测强曲线，得出测试当时混凝土的龄期强度。

固结波速就是激发应力波通过金属制支撑框架-混凝土体系时的波速，系表征浇注混凝土对金属制支撑框架粘结、约束作用强度的一种界面波的波速，采用本实施例的用于墙板的无损检测系统，可以在同一测点，间隔一定时间，定时、连续测定混凝土的早龄期强度，实现混凝土强度增长发育过程的实时监控，由于固结波速与混凝土龄期强度之间呈负指数规律变化，通过对金属制支撑框架-混凝土体系中固结波速的测定，即可推定浇注混凝土的早龄期强度。

冷桥、热桥是南北方对同一事物现象的不同叫法：主要是指在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时，由于围护结构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位，使得热量集中地从这些部位快速传递，从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能耗，常见的是钢筋混凝土的过梁、圈梁在冬季室内出现结露结霜现象，人们称之为冷桥或热桥(一般北方称冷桥)。而本实施例中，两个支撑框架4沿墙板中心线对称分布，使得支撑框架4未形成沿墙板厚度方向连续延伸的结构，有效避免了冷桥、热桥的产生。

实施例2

参考图3，本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例1基本相同，更进一步的，连接单元8为金属制L形块，该金属制L形块的一边与支撑框架4的端部固连，金属制L形块的另一边上设置有用于安装加速度传感器的安装槽8-1。

本实施例中，连接单元8为金属制L形块，该金属制L形块的一边与支撑框架4的端部固连，使得连接单元8与支撑框架4端部的连接强度不高，当无损检测完成后，可轻易地将金属制L形块敲除，避免支撑框架4端部的局部位置被误敲除；金属制L形块的另一边上设置有安装槽8-1，可方便地安装加速度传感器，便于无损检测过程的操作。

实施例3

参考图4，本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例2基本相同，更进一步的，内、外两层夹板3相对的表面上均分别等间距设有T形槽3-1和T形块3-2，且T形槽3-1和T形块3-2之间交错分布；T形槽3-1向夹板3内部延伸的方向上依次包括第一圆柱体空腔和第二圆柱体空腔，第一圆柱体空腔的高度大于第二圆柱体空腔，第二圆柱体空腔的直径大于第一圆柱体空腔；T形块3-2向夹板3外部延伸的方向上依次包括第一圆柱体和第二圆柱体，第一圆柱体的高度大于第二圆柱体，第二圆柱体的直径大于第一圆柱体。

本实施例中，T形槽3-1的设计使得混凝土层6中的混凝土进入T形槽3-1内部凝固，T形块3-2的设计使得凝固的混凝土将T形块3-2包裹住，上述设计增加了混凝土层6与夹板3之间的接触面积，从而使得夹板3与混凝土层6之间的结合力得到提升，且相比于其他结构，混凝土进入T形槽3-1内部，混凝土将T形块3-2包裹，使得混凝土与T形槽3-1、T形块3-2之间形成了良好的无缝连接，促使混凝土层6与夹板3结合的更紧密。

实施例4

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例3基本相同，更进一步的，墙板的中心线上设有内保温层5，内保温层5由泡沫混凝土制成；外层夹板3的外表面上固定有外保温层2，外保温层2为二氧化硅气凝胶保温板；夹板3为水泥纤维板。

本实施例中，通过内保温层5将墙板的中间部分分隔为两部分，内保温层5的导热系数极低，大大避免了冷桥、热桥的产生；内保温层5由泡沫混凝土制成，便于浇注成形。

本实施例中，在外层夹板3的外表面上固定有外保温层2，能够有效减少外层夹板3向内层夹板3之间的热量传递，大大降低了墙板内部因热胀冷缩而产生裂纹的几率，外保温层2为二氧化硅气凝胶保温板，二氧化硅气凝胶保温板具有质量轻，保温性能优良的特点。

本实施例中，外保温层2和内保温层5的结合使用，大大提升了墙板的保温性能。

水泥纤维板，又称纤维水泥板。是以硅质、钙质材料为主原料，加入植物纤维，经过制浆、抄取、加压、养护而成的一种新型建筑材料，其具有防火绝缘、质轻高强、可加工及二次装修性能好，可根据实际情况进行锯切、钻孔、雕刻、钻钉、涂饰、粘贴瓷砖、墙布等材料。

实施例5

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例4基本相同，更进一步的，外层夹板3与外保温层2之间设有H形的金属制连接件2-1，连接件2-1的一边固定在外保温层2内部，连接件2-1的另一边固定在外层夹板3的内部，多个连接件2-1沿外保温层2的高度方向间隔分布。

本实施例中，连接件2-1的一边固定在外保温层2内部，连接件2-1的另一边固定在外层夹板3的内部，连接件2-1的设置增加了外保温层2与外层夹板3之间的结合力，防止外保温层2从外层夹板3上掉落。

实施例6

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例5基本相同，更进一步的，外保温层2的外表面上设有凹凸起伏的纹路，涂料层1涂覆于外保温层2的外表面；内层夹板3的外表面上固定有网格布，网格布上固定有防水层7。

本实施例中，外保温层2的外表面上设有凹凸起伏的纹路，大大增加了涂料层1与外保温层2外表面的接触面积，提高了涂料层1的附着力。

本实施例中，防水层7通过网格布固定在内层夹板3的外表面上，能够有效增强内层夹板3的外表面与防水层7接触面的拉伸强度，且能有效分散应力，将原本可能在内层夹板3的外表面与防水层7接触面产生的较宽裂缝分散成许多较细裂缝，从而形成抗裂作用；网格布一般采用岩棉布、玻纤布等有机或无机材料制做。

聚四氟乙烯材料具有防水、耐腐蚀、耐气候性、耐高低温等优点，广泛应用于国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。防水层7为石膏和聚四氟乙烯的混合物，聚四氟乙烯的加入一方面能够直接形成防水组织，另一方面石膏浆体中掺加聚四氟乙烯，使石膏网状结晶结构上的毛细孔道被阻塞，阻止水的浸入，提高了石膏制品的防水防潮效果；上述两方面共同作用，大大提升了防水层7的防水性。

根据波长的长短，太阳光可以分为紫外线、可见光和红外线，紫外线的波长小于400nm，约占太阳总能量的5％；可见光波长在400～760nm，约占太阳总能量的45％；而红外线的波长大于760nm，约占太阳总能量的50％。可见，太阳能主要集中于可见光区和红外区。太阳辐射热通过向阳面，特别是东、西向窗户和外墙以及屋面进入室内，从而造成室内过热，因此这些部位也是建筑物夏季隔热的关键部位。外墙面涂料的反射率越高，外墙面反射的太阳热量就越多，而吸收的太阳热量就越少，也就是说，向室内传导的热量就越少，夏天空调负荷就越低。本实施例中的涂料层1，其发射率为0.85～0.92，能够降低建筑表面和内部温度，尤其适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区，构成低辐射传热结构，提高建筑结构隔热效果，从而达到降低空调制冷能耗、节约能源的目的。

实施例7

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例6基本相同，更进一步的，参考图5，支撑框架4由多个长方体框架自上而下组合连接而成，本实施例中，支撑框架4为由多个小长方体框架自上而下组合连接而成的大长方体框架结构，提高了支撑框架4的整体强度。

实施例8

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例7基本相同，更进一步的，参考图6，多个长方体框架的每个面上均分别通过两根连杆连接对角线。

本实施例中，多个长方体框架的每个面上均分别通过两根连杆连接对角线，使得多个长方体框架的每个面上均形成稳定结构，在浇注混凝土时，混凝土直接将支撑框架4包裹在内部，使得沿墙板中心线两侧对称分布的支撑框架4与内、外两层夹板3形成一个整体。

实施例9

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例4基本相同，其不同之处在于：内保温层5由岩棉制成，岩棉为无机保温材料，具有耐高温、不易燃、防火、耐久长、不老化、无需维护等优点。

实施例10

本实施例的用于墙板的无损检测系统与实施例4基本相同，其不同之处在于：内保温层5由聚氨酯泡沫制成，聚氨酯泡沫为有机保温材料，其保温性能比无机保温材料稍强。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。