Page 46 - 无损检测2023年第八期

朱俊波, 等:

基于传感涂层的混凝土裂缝电阻层析成像检测

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以很缓慢的速度进行加载( 0.5mm · min )。 ( a ),( b ) 分别为试件1 , 2传感涂层正面状态( 涂层遮
两次混凝土试件裂缝检测试验均以开始加载前 挡裂缝用细线标记); 图 7 ( c ),( d ) 分别为试件 1 , 2
的传感涂层作为参考状态进行差值成像。将采集的 传感涂层电导率分布变化图像重建结果; 图 7 ( e ),
两组边界电压数据输入完全电极模型框架( CEM ) ( f ) 分别为试件1 , 2背面状态, 为了使真实裂缝与重
中进行图像重建, 图像重建结果如图 7 所示, 图 7 建图像对应, 笔者进行了左右镜像处理。

图7 混凝土试件裂缝及其图像重建结果
ERT 图像以单个色阶显示, 即以每个 ERT 重 图7 ( c ),( d ) 所示的 ERT 重建图像较好地捕捉
建电导率分布变化的最小值和最大值分别作为每个 出混凝土裂缝的位置分布及形态, 电导率减小( 蓝
ERT 图像中色阶的最小值和最大值。重建图像中 色) 区域与混凝土梁试件真实裂缝所在区域[ 图 7
电导率变化 Δ σ 用蓝色表示时, 表明该处传感涂层σ ( e )( f ) 所示裂缝] 对应较好。图7 ( c ),( d ) 中电导率
发生负变化, 该处涂层发生拉伸变形, 电导率减小, 减小( 蓝色) 区域上窄下宽且底端颜色更深, 与实际
可认为该处混凝土发生形变。值得注意的是, 重建 裂缝损伤趋势一致, 表明在三点弯曲试验中混凝土
图像中白色区域表示 Δσ 几乎为零, 可认为混凝土 梁试件底端损伤较严重, 产生的裂缝略宽。值得注
在该处未发生变形。重建图像中黄红色区域表示传 意的是, 由于混凝土是大阻抗材料, 干燥环境下无法
感涂层 σ 发生正变化, 是由差分成像方法中的线性 通过 ERT 直接测量混凝土缺陷, 而传感涂层受环
化以及 ERT 逆问题的不适定性所导致的伪影, 即 境影响小。若试验中出现裂缝区域涂层未发生破
传感涂层发生拉伸变形, 电导率相较于初始状态是 坏, 按照混凝土自身应变, 涂层可达到测量混凝土裂

减小的。 缝的要求。该方法不足之处在于无法定量分析, 因

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2023年 第45卷 第8期
无损检测