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山东大学学报 (工学版) ›› 2021, Vol. 51 ›› Issue (5): 84-90.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.016

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混凝土不同骨料粒径对声发射检测的影响

李军伟1(),徐飞1,2,*(),王兵3,高阳1   

  1. 1. 石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制实验室, 河北 石家庄 050043
    2. 西南交通大学土木工程学院, 四川 成都 610031
    3. 燕山大学建筑工程与力学学院, 河北 秦皇岛 066004
  • 收稿日期:2021-01-11 出版日期:2021-10-20 发布日期:2021-09-29
  • 通讯作者: 徐飞 E-mail:294644911@qq.com;xufei@stdu.edu.cn
  • 作者简介:李军伟(1993—)，男，河北唐山人，博士研究生，主要研究方向为隧道工程结构健康监测与防灾. E-mail: 294644911@qq.com
  • 基金资助:
    中国科协青年人才托举工程(2018QNRC001);国家自然科学基金资助项目(51808359);河北省自然科学基金资助项目(E2019210356);中国博士后科学基金面上资助项目(2019M663553);石家庄铁道大学研究生创新资助项目(CXZZBS2021115);中国铁路总公司科技研究开发计划课题(K2018G013)

Influence of concrete aggregate particle size on acoustic emission detection

Junwei LI1(),Fei XU1,2,*(),Bing WANG3,Yang GAO1   

  1. 1. Key Laboratory of Large Structure Health Monitoring and Control, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, Hebei, China
    2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China
    3. School of Civil Engineering and Mechanics, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, Hebei, China
  • Received:2021-01-11 Online:2021-10-20 Published:2021-09-29
  • Contact: Fei XU E-mail:294644911@qq.com;xufei@stdu.edu.cn

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PDF (PC)

132

摘要：

利用声发射技术对不同骨料粒径的混凝土试件进行断铅试验。探究不同骨料粒径对声发射检测混凝土材料定位精度、声速标定、时间参数设定的影响和最优传感器布置方式的选取。结果表明: 骨料是影响声发射检测精度的主要因素之一, 骨料粒径每增大5 mm, 声速下降7.5%;骨料粒径每增大5 mm, 上升时间下降3.5%左右, 且最大上升时间不超过200 μs; 进行“多次多点”测试能合理的确定最优传感器布置方式并有效减小定位误差, 但不能消除误差。

关键词: 骨料粒径, 声发射, 断铅试验, 混凝土试件

Abstract:

The lead breaking test of concrete specimens with different aggregate sizes was carried out by using acoustic emission technology. The influences of different aggregate particle sizes on the positioning accuracy, sound velocity calibration and time parameter setting of acoustic emission detection concrete materials and the selection of the optimal sensor layout were investigated. The results showed that aggregate was one of the main factors affecting the accuracy of acoustic emission detection. When the aggregate particle size increased 5 mm, the sound velocity decreases by 7.5%. When the aggregate particle size increased 5 mm, the rise time decreased about 3.5%, and the maximum rise time is not more than 200 μs. Perform "multi-multi-point" tests could reasonably determine the optimal sensor arrangement and effectively reduce the positioning error, but it couldn't eliminate the error.

Key words: aggregate particle size, acoustic emission, broken lead test, concrete specimens

中图分类号: 

  • TU528.1

图1

线性声速测定试验图"

图2

时间参数设定示意图"

图3

五种待选传感器布置示意图"

图4

声波在混凝土中的传播示意图"

图5

不同骨料粒径声速对比图"

表1

各试件平均上升时间汇总表"

试件 上升时间/μs
粒径0~5 mm 粒径5~10 mm 粒径10~15 mm
1 194.67 189.67 181.00
2 199.33 188.67 184.67
3 195.33 187.00 179.67
4 196.00 190.33 184.67
5 196.33 187.67 184.33
平均值 196.33 188.66 182.86
标准差 1.60 1.23 2.11

图6

各种布置方式在各点误差平均值汇总图"

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