科技日报记者 龙跃梅
记者10月22日从东莞理工学院获悉,该校特聘传授田俊博士团队于布局康健监测范畴取患上主要冲破,乐成研发出兼具布局加固与毁伤自感知两重功效的智能质料——自感知工程水泥基复合质料(自感知ECC)。经由过程于ECC中掺入多壁碳纳米管、碳纤维等导电质料,使其于蒙受荷载时电阻变化率与应力、应变和毁伤水平呈显著相干性,从而实现对于布局内部裂痕、毁伤和温度变化的及时监测。相干研究结果近日发表于国际期刊《修建建材》上。
智能水泥基传感器是土木匠程智能化的要害质料,是智能基础举措措施的“神经脉络”。但碳纤维水泥石的电阻率受搅拌工艺、养护前提影响较年夜,其机能不变性仍有待晋升。
论文第一作者、东莞理工学院特聘传授田俊暗示,修建、桥梁等基础举措措施的持久安全监测对于预防变乱、保障大众安全具备庞大意义,传统的布局监测技能重要依托传感器实现。然而,很多传感器于现实运用中存于经久性差、与布局相容性不足,以和价格昂贵等问题,限定了其年夜范围推广运用。与传统传感器比拟,自感知ECC揭示出显著上风。它具备敏捷度高、优良的力学机能、抗海水侵蚀机能优秀等特色。
更主要的是,自感知ECC与混凝土布局具备等同的服役寿命,且易布设、易维护、价格相对于自制,真正实现了集布局与传感功效在一体。这些特征使自感知ECC可以或许对于服役周期长、漫衍广、荷载及情况作用繁杂的基础举措措施举行持久、及时监测,尤其合用在侵蚀性情况下的修建与桥梁布局。

据先容,该团队的研究结果立异性地展现了温度与单轴受压荷载作用下自感知ECC的电阻值变化率蜕变纪律,为自感知ECC于真实情况下的运用提供了理论基础。同时,团队立异性地提出了一种基在电阻值角度的量化ECC局部毁伤水平的理论要领,为相干研究斥地了新思绪。最为凸起的结果是,团队成立了一个毁伤自感知理论模子,可以或许正确表征自感知ECC的电阻值变化率与轴向压缩变形量及毁伤水平之间的定量瓜葛。
据相识,该团队提出的理论模子于基础举措措施康健监测范畴具备广泛的运用远景。研究结果为基础举措措施持久布局康健监测提供了经济、有用的解决方案,特别合用在传统传感器难以胜任的卑劣情况及繁杂荷载前提,将鞭策土木匠程康健监测技能的成长,为将来聪明基础举措措施的设置装备摆设与维护提供要害技能支撑。
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