混凝土骨料粒徑對(duì)彈性波特征參數(shù)衰減影響研究

吳 鑫，晏 巧，彭雅雯，張婷婷，王 雨

(1.四川師范大學(xué) 工學(xué)院，成都 610101; 2.四川大學(xué) 水利學(xué)與山區(qū)河流開(kāi)發(fā)保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610065)

在外力或內(nèi)力作用下，材料內(nèi)局部源迅速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱(chēng)為聲發(fā)射，其本質(zhì)上是一種頻率和模式豐富的彈性波[1]。聲發(fā)射作為一種重要的無(wú)損檢測(cè)手段，有著靈敏度高、反應(yīng)及時(shí)和全周期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在工程安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。工程材料特性對(duì)彈性波傳播模式有重要影響，因此必須首先理解所研究材料中彈性波的傳播規(guī)律及衰減特性等。Worlton[2]通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了板波在鋁板中的頻散效應(yīng)。Habeger等[3]通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了紙板中板波的傳播規(guī)律。王佳明[4]通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行混凝土材料聲發(fā)射特性的研究，分析了聲波波速在混凝土材料中的衰減，并為玄武巖纖維混凝土的推廣和聲發(fā)射技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)研究。趙永川等[5]利用超聲波傳感器研究了彈性波在中粒砂巖圓柱體內(nèi)傳播不同距離后的衰減特性和波形變化特征。Goodfellow等[6]以楓丹白露砂巖為研究對(duì)象，采用主動(dòng)和被動(dòng)超聲波方法研究了真三軸變形過(guò)程中彈性波的衰減特性，結(jié)果表明初始衰減各向異性主要是由粒間摩擦引起的，之后由于宏觀垂直裂縫形成波的散射，導(dǎo)致高頻譜的衰減。Li等[7]對(duì)嵌入混凝土中的鋼絞線進(jìn)行了4組AE衰減試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著覆蓋層深度和水灰比的增加，AE強(qiáng)度的衰減率分別呈近似指數(shù)函數(shù)和線性關(guān)系變化，并隨著孔隙水飽和度的增加而減小。……