基于埋入式聲發(fā)射傳感器的混凝土精確定位試驗研究.pdf

1、隨著施工技術(shù)的不斷進步和新型材料的使用，巨型工程、超高層等重大工程已廣泛進入人們的視線。伴隨而來的安全性問題也愈發(fā)嚴重，如何對重大工程進行實時、在線、原位監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，為采取有效措施盡可能多的爭取時間，已成為當今工程界的重點及難點問題。作為土木工程中被應用最為廣泛的建筑材料，混凝土在使用過程中帶裂縫工作是一個普遍現(xiàn)象，而當裂縫擴展到一定的寬度時，便會引發(fā)滲水、鋼筋銹蝕等問題，使結(jié)構(gòu)的整體性和安全性遭到破壞，嚴重影響工程的安全。

2、如能及時捕捉到混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫及其發(fā)展變化情況，必可使安全監(jiān)測系統(tǒng)的預警作用有效提高。聲發(fā)射技術(shù)作為一種動態(tài)無損檢測技術(shù)，可長期、連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報警，對于結(jié)構(gòu)損傷分析研究和獲取材料內(nèi)部開裂信息是一種行之有效的方法，尤其是由聲發(fā)射技術(shù)得到的有關材料內(nèi)部損傷時空分布的源定位信息最具價值。在相關工程應用中，對結(jié)構(gòu)中缺陷發(fā)生的位置及其發(fā)展變化情況進行精確定位監(jiān)測并評估其危險程度，進而采取相應的補救措施，也是無損檢測的主要功能與最

3、終目的。
　　 本文針對水泥基材料試件，特別是混凝土試件進行了聲發(fā)射試驗研究。根據(jù)混凝土聲發(fā)射試驗對傳感器寬頻、相容性好等性能的要求，參考了一些已有的研究成果，制備了適合埋入混凝土中進行聲發(fā)射監(jiān)測的1-3型傳感器。對實驗前一些主要聲發(fā)射參數(shù)的確定進行了試驗研究，給出了各參數(shù)的確定方法，確定了不同距離及環(huán)境下聲發(fā)射參數(shù)的設置值。針對聲速對聲發(fā)射定位結(jié)果的影響較大的問題，分別進行了不同距離下砂漿、混凝土和鋼筋混凝土三種水泥基材料中聲

4、發(fā)射波速試驗研究，確定了不同傳感器條件下以距離為變量的水泥基材料聲發(fā)射波速變化規(guī)律。通過將聲發(fā)射傳感器埋入混凝土中進行斷鉛模擬聲發(fā)射源3D定位試驗，與外置式試驗結(jié)果相對比，來確定合理布置傳感器后，埋入式傳感器對聲發(fā)射3D定位精度的提高程度。試驗證明將傳感器埋入混凝土中，對實現(xiàn)其聲發(fā)射精確定位具有較高的可行性和有效性。
　　 本文實驗研究結(jié)果表明，運用埋入式1-3型聲發(fā)射傳感器陣列，能夠在線、實時、原位的對混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫發(fā)展進行