压电陶瓷传感器监测混凝土内部缺陷的可行性研究

为监测在役混凝土结构在使用过程中的内部缺陷程度变化并定位缺陷位置,本文探索一种基于应力波的探测方法并进行试验研究,将压电传感器(PZT)以阵列形式安装在混凝土表面,将混凝土划分为不同区域,阵列中的一个传感器发射波,另一个传感器接收波,采用扫频模式和五峰值脉冲模式对混凝土不同区域进行监测.试验结果表明,当应力波通过待监测区域时,由于混凝土内部存在缺陷,应力波幅值衰减,波能降低.为了量化混凝土结构内部缺陷程度,构造基于接收信号的能量指数和损伤指数,并分别建立其与缺陷程度的函数关系,依据不同区域能量指数和损伤指数差异,确定混凝土内部缺陷存在的区域.试验结果与试件实际情况相吻合,验证了本文采用压电传感器监测混凝土内部缺陷的可行性.