纤维水泥基复合材料传感器用于弯曲裂缝监测
2018-08-21谢昊威丁一宁
水利与建筑工程学报 2018年4期
关键词:碳纤维
谢昊威,韩 壮,丁一宁
(1.大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024;2.航天建筑设计研究院有限公司, 北京 100071)
混凝土结构在服役期间,由于受外部环境、荷载作用等因素的影响,不可避免的产生损伤或裂缝。结构裂缝的出现会导致外部有害离子更加容易侵入混凝土内部基体,进而引起钢筋锈蚀和承载力下降,引发严重后果。因此,结构构件的实时裂缝监测,对结构至关重要[1]。
已有研究表明,将不同掺量的导电相材料掺入水泥基复合材料中可使其具有感知自身应力、应变和损伤的能力,这使纤维水泥基复合材料应用于结构健康监测成为可能[2-3]。应用导电相材料以实现混凝土开裂自监测主要有两种形式:一种是通过掺入导电纤维、颗粒降低混凝土本身的电阻、增加混凝土力学性能,使其成为兼具应变及裂缝监测能力与结构功能的导电混凝土[4];另一种是将纤维水泥基传感器埋入构件关键部位以实现局部监测[5]。埋入式水泥基传感器具有耐久性好、价格低廉等优点[6]。国内Han B等[7]对于纤维水泥基材料压敏性能进行过一系列研究,结果表明这种材料对于压应变的感知具有较好的灵敏度、稳定性和可重复性。
实际结构中弯曲构件大多是带裂缝工作的,而目前对于水泥基传感器的研究主要集中在其开裂前的弹性阶段,对于传感器在弯曲荷载下开裂后的电阻与荷载、裂缝间关系较少涉及。基于以上考虑,本文主要通过弯曲试验研究开裂后FCCS的电阻变化率Rfcr与荷载、挠度与裂缝间的关系,为埋入式传感器应用于弯曲构件的健康监测提供依据。……
登录APP查看全文
