一种建筑混凝土质量检测方法及系统与流程

本技术涉及质量检测，更具体地说，本技术涉及一种建筑混凝土质量检测方法及系统。

背景技术：

1、建筑混凝土质量检测是通过物理或物理化学手段对混凝土结构的内部密实程度、均匀性及力学性能演变规律进行探测和分析的过程，其目标在于评估混凝土结构是否达到设计强度要求、识别内部潜在缺陷以及为工程安全验收和维护决策提供数据支撑。混凝土作为建筑工程中用量最大的结构材料，其浇筑后的早龄期水化反应进程直接决定了最终强度形成和长期耐久性能，因此对水化过程中混凝土内部状态的实时感知和准确评估是工程质量控制的核心环节。

2、然而，在现有技术中，混凝土质量检测方法通常采用预留试块养护后送检、回弹法或钻芯取样等抽样检测手段，这些方法只能在特定时间点对有限位置进行离散测量，难以全面覆盖混凝土结构内部不同区域在水化过程中的状态演变，尤其在大体积混凝土结构中，水化热释放不均匀所导致的温度梯度会显著影响不同位置处的微观结构形成速率，而现有检测手段无法对水化过程中混凝土内部多物理场响应信号进行连续捕获和协同分析，导致检测结果难以真实反映结构整体质量分布的非均匀性，也无法有效识别因水化进程不同步而产生的内部一致性断裂隐患；此外，现有技术中缺乏将超声、电阻率和温度等多源物理场信息进行时序融合分析的技术手段，不同物理信号之间的演化同步程度无法被定量表征，从而难以准确判断混凝土内部是否存在因局部水化滞后或过热引起的质量缺陷区域，影响工程质量评估的全面性和准确性；因此，如何在非均匀水化热环境下实现多物理场信号的时间一致性偏差分析，以准确识别混凝土内部结构异常区域成为业界面临的难题。

技术实现思路

1、本技术提供一种建筑混凝土质量检测方法及系统，可在非均匀水化热环境下实现多物理场信号的时间一致性偏差分析。

2、第一方面，本技术提供一种建筑混凝土质量检测方法，包括如下步骤：

3、在混凝土浇筑前，将智能传感器阵列预埋于钢筋骨架受力主路径节点及水化热非均匀扩散区域，通过所述智能传感器同步采集超声传播时延信号、电阻率响应信号及温度场变化信号，以构建多物理场时序采样数据集；

4、在混凝土早龄期水化过程中，对所述多物理场时序采样数据集进行时间滑动窗口分段处理，并基于所述温度场变化信号对所述超声传播时延信号及所述电阻率响应信号进行温度补偿对齐，得到标准化多物理场时序序列；

5、对所述标准化多物理场时序序列进行跨物理场的时间一致性分析，计算超声传播时延序列与电阻率响应序列在同一时间窗口内的动态时间偏移差值，并据此构建相位一致性的偏离特征值；

6、将所述相位一致性的偏离特征值按智能传感器空间位置进行映射，形成空间分布的相位漂移特征场，其用于表征混凝土内部不同区域多物理场演化同步程度差异；

7、基于所述相位漂移特征场的空间连续性突变特征，构建混凝土内部传播一致性断裂判别结构，并识别对应的结构异常区域，进而生成混凝土质量评估结果。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在混凝土早龄期水化过程中，对所述多物理场时序采样数据集进行时间滑动窗口分段处理，并基于所述温度场变化信号对所述超声传播时延信号及所述电阻率响应信号进行温度补偿对齐，得到标准化多物理场时序序列具体包括：

9、获取所述多物理场时序采样数据集中的超声传播时延信号、电阻率响应信号及温度场变化信号；

10、对所述多物理场时序采样数据集按预设时间窗口长度和滑动步长进行分段切分，得到多个连续时间窗口下的多物理场时序子段；

11、根据各时间窗口内温度场变化信号对应的温度值，计算同一时间窗口内超声传播时延信号和电阻率响应信号相对于预设基准温度的温度漂移校正量；

12、依据所述温度漂移校正量对各时间窗口内的超声传播时延信号和电阻率响应信号进行逐点补偿校正，得到标准化多物理场时序序列。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，对所述标准化多物理场时序序列进行跨物理场的时间一致性分析，计算超声传播时延序列与电阻率响应序列在同一时间窗口内的动态时间偏移差值具体包括：

14、获取所述标准化多物理场时序序列中各时间窗口内的超声传播时延信号和电阻率响应信号，分别构建各个时间窗口内的超声传播时延序列和电阻率响应序列；

15、对各时间窗口内的超声传播时延序列和电阻率响应序列进行时间轴上的动态匹配，计算两序列在各时间点上的时间偏移量，得到各个时间窗口内的动态时间偏移差值。

16、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，构建相位一致性的偏离特征值具体包括：

17、获取各个时间窗口内各测点位置对应的动态时间偏移差值；

18、对各时间窗口内各测点位置的动态时间偏移差值进行统计处理，得到各测点位置在各时间窗口内的相位一致性的偏离特征值。

19、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，将所述相位一致性的偏离特征值按智能传感器空间位置进行映射，形成空间分布的相位漂移特征场具体包括：

20、获取各智能传感器在其空间位置处各时间窗口对应的相位一致性的偏离特征值；

21、以各智能传感器的空间位置坐标为空间基准，建立各测点位置坐标与对应偏离特征值之间的空间映射关系；

22、基于所述空间映射关系对非测点位置进行空间插值处理，生成连续空间分布的相位漂移特征场。

23、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，基于所述相位漂移特征场的空间连续性突变特征，构建混凝土内部传播一致性断裂判别结构，并识别对应的结构异常区域具体包括：

24、提取所述相位漂移特征场中各空间位置处的相邻区域偏离特征值之间的梯度变化量，以所述梯度变化量作为空间连续性突变特征；

25、根据所述空间连续性突变特征与预设断裂阈值的比较结果，构建混凝土内部传播一致性断裂判别结构；

26、基于所述断裂判别结构确定混凝土内部发生传播一致性断裂的空间区域，将所述空间区域识别为结构异常区域。

27、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，生成混凝土质量评估结果具体包括：

28、根据识别出的结构异常区域的空间分布范围及连续性特征，输出混凝土水化滞后等级；

29、基于所述混凝土水化滞后等级生成混凝土质量评估结果。

30、第二方面，本技术提供一种建筑混凝土质量检测系统，包括：

31、采集模块，用于在混凝土浇筑前，将智能传感器阵列预埋于钢筋骨架受力主路径节点及水化热非均匀扩散区域，通过所述智能传感器同步采集超声传播时延信号、电阻率响应信号及温度场变化信号，以构建多物理场时序采样数据集；

32、处理模块，用于在混凝土早龄期水化过程中，对所述多物理场时序采样数据集进行时间滑动窗口分段处理，并基于所述温度场变化信号对所述超声传播时延信号及所述电阻率响应信号进行温度补偿对齐，得到标准化多物理场时序序列；

33、所述处理模块，还用于对所述标准化多物理场时序序列进行跨物理场的时间一致性分析，计算超声传播时延序列与电阻率响应序列在同一时间窗口内的动态时间偏移差值，并据此构建相位一致性的偏离特征值；

34、所述处理模块，还用于将所述相位一致性的偏离特征值按智能传感器空间位置进行映射，形成空间分布的相位漂移特征场，其用于表征混凝土内部不同区域多物理场演化同步程度差异；

35、执行模块，用于基于所述相位漂移特征场的空间连续性突变特征，构建混凝土内部传播一致性断裂判别结构，并识别对应的结构异常区域，进而生成混凝土质量评估结果。

36、第三方面，本技术提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行上述的建筑混凝土质量检测方法。

37、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现上述的建筑混凝土质量检测方法。

38、本技术提供的技术方案具有以下有益效果：

39、本技术方案，首先，通过对多物理场时序采样数据集进行滑动窗口分段及温度补偿对齐处理，消除了水化热非均匀释放引起的温度漂移对超声传播时延信号和电阻率响应信号的干扰，使得同一时间窗口内两种物理场信号在温度基准上保持一致，避免温度耦合效应掩盖结构自身的异常响应特征，确保后续分析能够真实反映混凝土内部状态而非温度波动造成的伪变化；其次，通过计算超声传播时延序列与电阻率响应序列在同一时间窗口内的动态时间偏移差值并构建相位一致性的偏离特征值，实现了对两个物理场信号在时间轴上演化同步程度的量化表征，将混凝土内部水化进程不同步的抽象现象转化为可计算的偏离指标，能够定量评估多物理场响应之间内在时间关联性；然后，通过将各离散测点处的偏离特征值按智能传感器空间位置进行映射并插值生成连续空间分布的相位漂移特征场，将原本孤立离散的测点信息转化为反映混凝土全域多物理场演化同步程度差异的空间分布图景，全面表征混凝土内部非均匀性空间分布，使得结构内部不同区域之间的水化进程差异能够以可视化的场分布形式呈现；最后，通过提取相位漂移特征场的空间连续性突变特征并构建断裂判别结构，实现了对混凝土内部因水化进程不同步导致的结构一致性断裂区域的自动识别，将多物理场时间一致性偏差分析最终转化为可定位、可量化的结构异常区域空间分布，以精准圈定缺陷位置，为工程质量评估和缺陷定位提供了明确的空间指向，提升了检测结果的实用性和可靠性；综上所述，该方案可在非均匀水化热环境下实现多物理场信号的时间一致性偏差分析，以准确识别混凝土内部结构异常区域。