بررسی تاثیر مقادیر مختلف نانولوله کربن و کیفیت پخش آن ها بر عملکرد دینامیک حسگرهای هوشمند بتنی

امروزه، ساخت و توسعه رویه های بتنی ارزان قیمت هوشمند مورد توجه قرار گرفته است. هوشمند­سازی رویه بتنی به جسم روسازی این توانایی را می­بخشد که در عین باربری، توانایی تشخیص گسترش خرابی با گذشت زمان و یا نیروهای وارده به روسازی را پیدا می­کند. حسگرهای بتنی با استفاده از اختلاط مواد هادی، از قبیل نانولوله های کربنی، با بتن روسازی ساخته می­شوند. با پایش تغییر مقاومت الکتریکی عبوری از حسگرهای جا داده شده در جسم روسازی راه، میزان تغییرات بارگذاری یا رشد خرابی مشخص می­شود. نکته اصلی در استفاده از این حسگرها، بررسی تاثیر هر یک از پارامترهای موثر در فرایند ساخت، بر عملکرد این حسگرها است. در این تحقیق، تاثیر دو پارامتر کیفیت پخش نانولوله ها در حسگر و مقدار نانولوله کربن که در فرایند ساخت این حسگرها نقش اصلی را دارند، بر عملکرد حسگرها، ارزیابی شد. در این پژوهش، حسگرهای مختلف حاوی مقادیر ۱/۰، ۱۲۵/۰، ۱۵/۰ و ۲/۰ درصد وزنی سیمان، نانولوله ­کربن چنددیواره که با سطوح انرژی (یک ساعت حمام اولتراسونیک، دو ساعت حمام اولتراسونیک و یک ساعت حمام اولتراسونیک به همراه ۹۰ دقیقه اولتراسونیک میله ای) ساخته شدند و بر اساس معیارهای عملکردی مختلف از قبیل حساسیت، تکرارپذیری (درونی و بیرونی) و پسماند تاثیر هر یک از این عوامل تحت بارگذاری دینامیک ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که استفاده از انرژی بیشتر در فرایند پخش نانولوله کربن در فاز آبی، باعث پخش همگن تر نانومواد در داخل حسگر شده و این پارامتر نسبت به پارامتر مقدار نانولوله کربن تاثیر بیشتری بر معیارهای حسگر بتنی خواهد داشت. همچنین، در یک سطح انرژی ثابت، با افزایش میزان نانولوله کربن، معیارهای عملکردی حسگر بهبود می­یابند.

Keywords:

Self-sensing concrete , Carbon nanotube , Dispersion quality , performance