El hormigón inteligente con sensor de fibra óptica [3] es un conjunto de sensores de fibra óptica integrados en partes clave de la estructura de hormigón para detectar la tensión interna y la tensión contenida en el proceso de carbonización. del hormigón Monitoreo en tiempo real de los cambios de deformación, así como de los daños debidos a fuerzas externas como deformaciones, grietas y dilataciones provocadas por fatiga. Durante la transmisión, la fibra óptica se ve fácilmente afectada por factores ambientales externos, como temperatura, presión, campo eléctrico y campo magnético, etc., provocando cambios en el volumen de las ondas de luz, como cambios en la intensidad, fase, frecuencia y polarización de la luz. estado. Por lo tanto, la gente descubrió que si podemos medir los cambios en la cantidad de luz, podemos saber que las ondas de luz provocan cambios en magnitudes físicas como la temperatura, la presión y los campos magnéticos. Por lo tanto, una de ellas es la tecnología de detección de fibra óptica. En los últimos años, se han llevado a cabo investigaciones en el país y en el extranjero sobre el uso de sensores de fibra óptica para la detección de estructuras y edificios de hormigón armado. El estado interno de la tecnología de detección de fibra óptica para la aparición y desarrollo de tensiones, deformaciones y grietas en. Se han realizado estructuras de hormigón, incluido el proceso de endurecimiento del hormigón y seguimiento a largo plazo de las estructuras. La aplicación de sensores de fibra óptica proporciona un estado inteligente en tiempo real de edificios y estructuras internas y métodos de prueba no destructivos en línea, lo que resulta beneficioso para el monitoreo de la seguridad estructural y la evaluación y el mantenimiento generales. Hasta ahora, los sensores de fibra óptica se han utilizado en muchos proyectos de construcción típicos que incluyen un puente de carretera de doble tramo llamado Beddington Tail en Canadá para monitorear las condiciones de tensión interna de la presa de la central hidroeléctrica Winooski A en los Estados Unidos; Los proyectos incluyen la sala de monitoreo del puente Hongcao de la autopista Chongqing Yulong y el sistema de seguridad y monitoreo a largo plazo de evaluación del puente del río Wuhu Yangtze.
1.2 Hormigón inteligente autoajustable
El hormigón inteligente tiene efectos de autoajuste y potencia y otros efectos de rendimiento. Además de la estructura de hormigón bajo carga normal, la gente también espera que pueda ajustar la capacidad de carga y aliviar la vibración estructural durante desastres naturales como tifones y terremotos. Sin embargo, el hormigón en sí es un material inerte. -regulación, debe tener materiales componentes que impulsen funciones compuestas, como aleaciones con memoria de forma (SMA) y fluidos electrorreológicos (ER). Para las aleaciones con memoria de forma con efecto de memoria de forma (SME), si se produce una deformación plástica por tracción que excede el rango elástico a temperatura ambiente, cuando se calienta al menos más allá de la temperatura de transición de fase, la deformación residual original puede desaparecer y volver al estado original. tamaño original. La incrustación de aleaciones con memoria de forma en el hormigón utiliza la sensibilidad a la temperatura de las aleaciones con memoria de forma y la función de restaurar las formas correspondientes a diferentes temperaturas. Cuando la estructura de hormigón se ve alterada por cargas anormales, la tensión interna de la estructura de hormigón se reduce mediante cambios en la memoria de forma. aleación Redistribuir y generar una cierta cantidad de pretensado, mejorando así la capacidad portante de la estructura de hormigón.
El fluido electrorreológico (ER) es un cambio de pegamento bidireccional que puede controlar su viscosidad, elasticidad y otras propiedades reológicas a través de un campo eléctrico externo. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, el fluido electrorreológico puede convertirse en un gel sólido con una estructura de cadena o red en un tiempo de 0,1 ms. Se solidificará completamente a medida que aumente la intensidad del campo eléctrico cuando se elimine el campo eléctrico externo. , su flujo se puede restaurar. Cambiar estado. En el fluido electrorreológico compuesto de concreto, el fluido electrorreológico utiliza este efecto reológico cuando la estructura de concreto es atacada por tifones o terremotos, ajusta internamente el comportamiento reológico, cambia la frecuencia natural y las características de amortiguación de la estructura y logra el propósito de desacelerar. reducir la vibración de la estructura.
Algunos edificios tienen requisitos estrictos de humedad interior, como varios tipos de salas de exposiciones, museos y galerías de arte. Sin embargo, para lograr un control estable de la humedad, a menudo se requieren muchos sensores de humedad, sistemas de control y cableado complejo. , el costo y los costos de uso y mantenimiento son mayores. Los académicos japoneses han desarrollado un método para ajustar automáticamente la temperatura ambiente del propio material de concreto para detectar la humedad del ambiente interior y ajustarla de acuerdo con sus requisitos. El componente clave de la función de ajuste automático de la humedad ambiental provocada por este material de hormigón es el polvo de zeolita. El mecanismo es el siguiente: La zeolita contiene silicato de calcio (3-9) X10-10m poros. Estas aguas de poros pueden adsorber selectivamente gases N0x y S0x. La selección de tipos de zeolita permite la preparación de materiales compuestos de hormigón que ajustan automáticamente la humedad relativa requerida para aplicaciones prácticas. Tiene las siguientes características: la absorción de humedad es prioritaria; donde la presión del vapor de agua es baja, su capacidad de absorción es grande; la liberación de humo y humedad está relacionada con la temperatura. Cuando la temperatura sube, libera humedad y cuando la temperatura baja,. libera humedad.