基于声发射的混凝土损伤测试技术的研究
石杏喜，徐志洪，李四妹
(南京理工大学理学院，南京，210094)
摘 要：声发射技术作为一种新兴的检测方法被广泛应用于材料的无损检测，本文采用声发射技术对混凝土损伤测试进行了试验研究，通过选取声发射中的振铃计数和能量两个参量来研究混凝土的损伤行为，实验表明，声发射能够比较客观的反映混凝土内部裂纹的扩展规律，有利于进一步研究混凝土内部损伤的机理。
关键词：声发射；混凝土；损伤；测试技术
The Research on Damage Test Technology in Concrete Based on Acoustic Emission
Shi Xmg-xi，Xu Zhi-hong，Li Si-mei
(School of Sciences NaMing Univemity of Science and Technology；NaMing 210094，China)
Abstract：The acouStic emission technique,as an innovative non—damage test technology,is used
in the non-damage of materials widely。Experimental research is undertook to use the acoustic
emission technique to test the concrete damage．The energy and the number of vibration are
chosen as the parameters to fmd out the damage in the concrete．Expedments show that the acoustic emission can reflect the objective law of crack expansion in the concrete and help to study the damage mechanical properties of concrete．
Key words：The acoustic emission；Concrete；Damage；Test technology
一、 引言
混凝土材料在建筑工程中得到广泛的应用，由于经济和社会的发展，目前的工程结构正在向复杂化和超大化发展，如大跨桥梁、超高层建筑、规模巨大的体育馆和剧院、大型水电工程和近海结构等。混凝土在使用过程中，由于受环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，混凝土的性能会发生退化，退化过程常伴随着混凝土材料中的孔隙、微裂缝和裂缝的发展。这将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减、甚至在极端情况下可能引发灾难性的突发事故。所以，掌握混凝土材料的实际状态是掌握整个混凝土结构状态的必要条件，同时也为混凝土结构缺陷的预防和修理提供了可靠的依据。因此，对混凝土进行有效的损伤测试是十分必要的[1][2]。
混凝土内部损伤已经有多种不同的研究方法，在混凝土损伤的检测中，所得到的有关可靠状态的参量信息可以分为能量信息、几何信息和环境信息，能量信息可以通过声发射、电、磁和热能等表现出来，几何信息可以通过应变、位移等表现出来，环境信息可以通过载荷、温度和应力表现出来[3]。对混凝土损伤的测试就是通过对这些参量的测试来反演其内部结构的损伤情况。本文通过混凝土试样的三点弯曲实验，在加载过程中利用声发射参量信号的变化规律来研究混凝土损伤的测试方法。
二、 声发射技术基本原理
声发射技术(AET-Acoustic Emission Technique)，是一种新兴的动态无损检测技术，其涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等基本概念，基本原理如图1所示。
