基于压电效应的混凝土无损监测试件制作方法

阐述了利用压电陶瓷如何制作混凝土内实时监测的“智能骨料”,并对混凝土结构无损监测的大致思路。压电陶瓷具有压电效应,既某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。在宏观角度,将此效应应用到混凝土结构内部:当混凝土内部出现裂纹损伤时,会对“智能骨料”产生应力,从而激发一个电信号,利用信号接收器将该应力波与正常混凝土试件内的应力波进行分析对比,实现对裂缝损伤的定性定量分析,既为正压电效应,可实现对结构的被动监测;相反,在外部施加一个激励电场,压电陶瓷片可将电信号转化为机械变形,进而分析产生的应力波实现结构的内部监测。本文基于压电陶瓷的压电效应,对混凝土内“智能骨料”的制作阐述了较为详细的理论方法,对于混凝土内损伤及裂纹的检测具有实践性的借鉴意义。