基于模糊逻辑和无损混凝土强度评价的改性碳纳米管PZT-CNT混合传感器( Fuzzy Logic-Based and Nondestructive Concrete Strength Evaluation Using Modified Carbon Nanotubes as a Hybrid PZT–CNT Sensor )

N Tareen J Kim WK Kim S Park

混凝土早期养护过程中的强度及影响其发展的因素是重要的研究课题。为了避免结构在施工期间和使用寿命内发生不确定事件，需要一个适当的监测系统。因此，许多技术被用来监测结构的健康。本文介绍了一种用于监测混凝土早期养护阶段强度发展的无损检测技术。分散碳纳米管（CNTs）由于其内部机电效应的特性和对测量机电阻抗(EMI)特征以及与混凝土强度相关的性能（如弹性模量、位移、加速度、强度和荷载效应）的灵敏性，被用于水泥基材料和压电陶瓷(PZT)材料。将混凝土抗压强度、水化温度、配合比、阻抗信号的变化量以及模糊逻辑应用于混凝土强度的比较结果预测方法中。这些结果是用基于模糊逻辑的模型计算的，考虑成熟度方法，万能试验机(UTM)数据，并分析EMI数据。为了获取数据，在混凝土中嵌入了PZT-CNT混合传感器和温度传感器（Smart Rock）来获得水化温度历史，从而利用混凝土成熟度法提供了EMI信号数据。通过分析混凝土强化过程中介质的动态变化，预测混凝土早期养护阶段的强度发展过程。由于在计算混凝土强度时考虑了不同的参数，而这些参数与混凝土的力学性能有关，本文提出的新方法考虑了混凝土浆体中边界条件的变化会改变结构的共振频率响应。因此，联系和分析这一特性有助于预测混凝土强度。将所提出的模型、成熟度法计算结果与用UTM法进行的圆柱形试件试验结果进行了综合比较，证明了该方法是一种经济、快速的混凝土强度估算技术，可确保钢筋水泥混凝土基础设施的安全施工。

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