ساخت و تحلیل حسگر بتنی سنجش خرابی سازگار با خصوصیات مکانیکی رویه بتنی راه

Abstract

تکنولوژی نظارت و کنترل سلامت ساخته‌های مهندسی (SHM ) با تأمین راهی جهت ارزیابی ایمنی و دوام رویه بتنی در طول عمر آن، این امکان را به وجود می‌آورد تا بتوان از میزان سلامت، رویه بتنی درهرحال باخبر بود. به‌منظور عملیاتی نمودن سیستم SHM لازم است که زیرساخت آن از قبیل ایجاد حسگر در نقاط مختلف رویه بتنی به‌منظور برداشت لحظه‌به‌لحظه اطلاعات مربوطه عملیاتی گردد. یکی از مهم‌ترین و اقتصادی‌ترین حسگرها، حسگرهایی از جنس خود رویه بتنی راه می‌باشند که از اختلاط نانولوله‌کربن با بتن تولید می‌شوند. هدف از این تحقیق، تشریح چگونگی ساخت حسگرهای بتنی از جنس رویه بتنی راه به‌گونه‌ای که خواص مکانیکی (مقاومت فشاری و خمشی) حسگر تولیدشده نزدیک به رویه بتنی راه باشد. در این راستا تعیین مقدار بهینه و کیفیت پخش نانولوله‌های‌کربنی با توجه به تأثیر مواد فعال‌کننده‌سطحی مختلف به‌عنوان اصلی‌ترین پارامتر تأثیرگذار در خواص حسگر موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور از دو نوع ماده فعال‌کننده‌سطحی و مقادیر متفاوت نانولوله‌کربن برای ساخت حسگرهای مختلف بتنی استفاده شد. برای سنجش خصوصیات مکانیکی حسگر بتنی، دو آزمایش مقاومت فشاری و خمشی مورداستفاده قرار گرفت و همچنین به‌منظور ارزیابی الکتریکی پاسخ حسگر نیز دو معیار حساسیت حسگر و انحراف معیار از خطای پیش‌بینی مورداستفاده قرار گرفت. نتایج نشان دادند که حسگر ساخته‌شده با نانولوله‌کربن به مقدار 0.15% وزنی سیمان، به همراه فعال‌کننده‌سطحی ترکیبی فوق‌روان‌کننده و SDS دارای خواص مکانیکی سازگار با رویه بتنی راه و پاسخ الکتریکی مناسبی است.