基于压电陶瓷的钢管混凝土柱早期强度监测技术

文献背景与技术原理

何明星等发表于《压电与声光》的论文，提出了一种利用压电陶瓷智能骨料监测钢管混凝土柱早期强度的方法。该方法通过在混凝土内部预埋压电智能骨料作为传感器和激励器，利用应力波传播特性反演强度发展。

监测效果与数据分析

电压幅值与强度的关联

实验结果表明，接收信号的电压幅值随混凝土早期强度增加而减小。在初始1周内，强度增长迅速，对应电压幅值快速下降；1周后增长放缓，电压幅值下降速度也随之减慢；28天后强度趋于稳定，电压幅值也达到平稳状态。

曲线相似性验证

电压幅值变化曲线与早期强度发展曲线具有高度相似性，表明该方法能够有效反映强度增长规律。

工程实践意义

该技术为钢管混凝土柱的施工质量控制和养护决策提供了实时、无损的监测手段。在实际工程中，可通过监测电压幅值的变化趋势，判断混凝土是否达到拆模或施加预应力的临界强度，从而优化施工进度。此外，该方法还可用于识别强度异常区域，及时预警质量问题。