Page 71 - 无损检测2023年第一期

李昱函, 等:

基于 ERT 技术的混凝土渗透无损检测

者基于 MATLABGUI 软件, 编写了图像质量评价
模块( 见图2 )。

图4 混凝土渗透试验现场

图2 图像质量评价模块界面
1.3 试件制备

试件为直径200mm , 高180mm 的圆柱体, 试件
中心区域制作了一个直径为30mm , 高90mm 的孔

洞, 将16个电极传感器均匀布置在试件90mm 高

度处, 试件的配比参数如表1所示, 具体模型图与实
物如图3所示。
图5 试件吸水总体积与时间的关系
表1 试件的配比参数
由于混凝土结构在干燥状态下是一种近乎绝缘
-3
各组分用量 /( k g · m )
水灰比 配合比 的物体, 其导电性与清水的导电性有较大差距, 又因
水泥 沙 水
混凝土从宏观与微观的角度来看都是多孔性结构,

0.6 800 1600 480 1∶2∶0.6
故当混凝土结构中渗入清水时, 其电阻率会发生变
化。引入图像评价指标对重建图像进行分析, 评价
结果如图7 所示( 评价指标无量纲), 图中 a , b , c , d

分别指代时间T 为0 , 5 , 15 , 40h时的重建图像。
综合主客观因素分析试验结果, 当试件中心孔
洞还未加水时, 重建图像中心颜色最深区域即为试
件中心圆形孔洞的位置; 当向试件中心孔洞注入清
水后, 与参照组相比可以看出, 重建图像中心区域颜
色变浅( 即中心区域电阻减小), 并且由于刚注入的
图3 混凝土试件模型与实物 清水暂时未渗入至混凝土孔隙中, 故对孔洞周围的
电阻影响不大; 随着渗透试验的进行, 可以看出 T
2 试验结果与分析 为5 , 15h时, 重建图像中心孔洞区域周围电阻的变

首先在为加水前进行一次数据采集与图像重 化与T 为0h时相比有较明显差异, 即随着渗透时
建, 以此为对照便于作为图像评价模块的参考。试 间的增加, 试件中心孔洞中的清水不断向混凝土孔
验开始后利用大容量注射器向试件孔洞中注入清水 隙渗透, 导致孔洞周围电阻率不断下降, 结合图像评
直至清水充满整个孔洞后, 进行数据采集与图像重 价模块所得的数据发现, 各项指标均有下降, 说明此

建, 之后每隔1h向试件中心孔洞注满清水同时进 时重建图像与未加水前的图像差距在不断变大, 这

行数据采集与图像重建, 并记录该时间段内注入的 与对应试验基本相符; 但在 T 为 40 , 15h 时, 直接
清水体积。混凝土渗透试验现场如图4所示。试验 观察发现孔洞四周渗水区域仍有较大变化, 并结合
完成后对数据进行处理, 得到试件吸水总体积与时 图7可知, 由于混凝土试件的含水量仍未趋于饱和
间( T ) 的关系( 见图5 ) 与图像重建数据( 见图6 )。 状态, 实际的渗透图像与 ERT 检测成像数据和图
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2023年 第45卷 第1期
无损检测