[发明专利]一种基于压电阻抗效应的钢筋套筒灌浆料密实度缺陷监测方法

权利要求书

1.一种基于压电阻抗效应的钢筋套筒灌浆料密实度缺陷监测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)监测部位确定：根据施工图纸确定监测部位，采用梅花桩布置测点；

(2)压电陶瓷片的预埋：装配式混凝土梁柱构件在工厂预制时，首先在监测部位连接受力钢筋的套筒中部表面粘贴压电陶瓷片，然后将粘贴好压电陶瓷片的套筒浇筑于混凝土梁柱构件中，其中所述的压电陶瓷片在制作时将其下表面的银电极翻转延续到上表面来，并用划槽处理与上表面电极隔开，使得两根导线可以在压电陶瓷片的同一个面上焊接，压电陶瓷片的下表面直接粘贴到待监测套筒中部表面上；

(3)电导纳信号采集：将预埋好压电陶瓷片的预制构件装载到施工现场吊装完毕后，将压电陶瓷片通过信号传输电缆与精密阻抗分析仪连接，然后精密阻抗分析仪向压电陶瓷片施加5KHz～85KHz不同高频电激励，同时精密阻抗分析仪接收压电陶瓷片反馈的电导纳信号；分别采集每个压电陶瓷片灌浆前空套筒的电导纳信号和灌浆后套筒的电导纳信号；

(4)电导纳信号的处理：电导纳信号处理包括系统误差消除，系统误差消除采用以下公式计算：[Y_j]＝[Y_i0]-[Y_j0]+[Y_j1]，

式中：[Y_i0]为无缺陷即灌浆密实空套筒的电导纳信号；[Y_j0]为缺陷存在即灌浆不密实空套筒的电导纳信号；[Y_j1]为缺陷存在即灌浆不密实套筒灌完浆后的电导纳信号；[Y_j]

为缺陷存在即灌浆不密实套筒灌完浆修正后的电导纳信号；

(5)监测套筒灌浆密实度的定性判断

将灌浆后监测套筒修正后的电导纳信号与灌浆密实套筒的电导纳信号进行比较，以高频电激励的频率作为横坐标，电导纳实部即电导值作为纵坐标分别绘制信号曲线，对比两条信号曲线，如果两条曲线基本一致，则认为不存在缺陷即灌浆密实，如果两条曲线存在差异，则认为存在缺陷即灌浆不密实；

(6)灌浆不密实套筒灌的定量判断

若监测套筒存在缺陷即灌浆不密实度，则进一步计算灌浆后监测套筒修正后的电导纳信号的均方差指标RMSD，并根据均方差指标RMSD对缺陷进行定量判断，其中均方差指标RMSD的计算公式为：

式中：yi为无缺陷即灌浆密实套筒灌完浆后的电导信号；yj为缺陷存在即灌浆不密实监测套筒灌完浆修正后的电导信号，i＝1、2….、n，j＝1、2….、n，n为电导信号采集点数目；均方差指标RMSD表示缺陷套筒的电导纳信号与无缺陷套筒的电导纳信号相比的差异程度，均方差指标越小，表明两条曲线差异性越小，即缺陷越小，反之缺陷越大，当ρ_RMSDR＜a，则认为缺陷可以忽略，节点连接质量是安全可靠的，其中以满灌为标准，90％灌浆密实度所对应的均方根指标ρ_RMSDR即为a值。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电阻抗效应的钢筋套筒灌浆料密实度缺陷监测方法，其特征在于：所述的压电陶瓷片为边长16mm、厚度0.3-0.5mm的方片或直径16mm，厚度0.3-0.5mm的圆片。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电阻抗效应的钢筋套筒灌浆料密实度缺陷监测方法，其特征在于：所述的套筒中部表面粘贴位置事先用打磨机进行打磨，并用无水酒精进行清洗；所述的压电陶瓷片粘贴到套筒中部表面后，采用AB胶涂覆于压电陶瓷片上表面。