一种钢混结构腐蚀电化学监测用多功能无线节点

    公开(公告)号:CN115656027B

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202211357530.2

    申请日:2022-11-01

    Abstract: 本发明公开了一种钢混结构腐蚀电化学监测用多功能无线节点,所述多功能无线节点包括探针式腐蚀传感器、束流式腐蚀传感器、混凝土状态传感器、钢筋电位控制模块、束流与电阻率复用模块、激励发生模块、响应采集模块、电极选择模块、主控模块、电源模块,可提供丰富的电化学测量技术:恒电位阶跃、动电位扫描、束流动电位扫描、电化学噪声、保护电位电流、混凝土电阻率、钢筋开路电位、混凝土孔溶液自由氯离子浓度和pH值,具有无线通讯、造价低廉、体积小巧等优点,能够在钢混结构中大规模布设,成为钢混结构腐蚀监测系统的底层物理基础,实时监测钢混结构腐蚀电化学状态和混凝土介质环境状态,为钢混结构阴极保护电场的调整提供坚实可靠的依据。

    一种钢筋套筒用结构与感知功能一体化智能灌浆料

    公开(公告)号:CN113998959B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202111512112.1

    申请日:2021-12-07

    Abstract: 本发明公开了一种钢筋套筒用结构与感知功能一体化智能灌浆料,所述智能灌浆料采用以下原料按重量比混配均匀而成:P.Ⅱ52.5R硅酸盐水泥,1.0;石英砂,0.9~1.32;功能填料,0.011~0.01625;粉煤灰,0~0.13;硅灰,0.06~0.13;矿粉,0~0.13;外加剂,0.04525~0.06990;水,0.24~0.27。本发明的智能灌浆料具备应变、应力自感知性能和良好的电学稳定性能,并同时满足钢筋套筒用高强灌浆料对工作性能的相关要求,为灌浆套筒具备灌浆缺陷和应力状态的自监测能力提供了关键材料基础,解决了传统灌浆料应用部位难以监测的技术问题。

    杂散电场下饱水钢混结构相场和粒子场发展演化理论模型

    公开(公告)号:CN113408028B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202110680774.3

    申请日:2021-06-18

    Inventor: 乔国富 韩鹏

    Abstract: 本发明公开了一种杂散电场下饱水钢混结构相场和粒子场发展演化理论模型,该理论模型与传统的等温吸附经验模型相比,以热力学为理论依据,首先,通过体系Gibbs自由能最小化,基于纯相溶解沉积平衡模型、固溶体模型(理想固溶体和非理想二元固溶体)和双电层络合反应平衡模型三个热力学模型得到水泥基体系下相和孔隙液粒子的初始值以及相互作用;其次,通过算子分裂法实现上述热力学模型和有限元模型的耦合,进而实现对相场和粒子场的计算。因此,本发明为精确计算杂散电场作用下混凝土内孔隙液粒子场和相场提供了科学依据和理论模型。

    一种星际基地建造用熔融沉积增材制造装置及方法

    公开(公告)号:CN114311220A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111629712.6

    申请日:2021-12-28

    Inventor: 乔国富 王锐 郑伟

    Abstract: 一种星际基地建造用熔融沉积增材制造装置及方法,属于外星基地建材制造技术领域,具体方案如下:一种星际基地建造用熔融沉积增材制造装置,包括送料器、熔融器、挤出机构、退火炉、成形平台、三轴作动系统和聚光器,送料器与熔融器连通,聚光器位于熔融器的上方,挤出机构位于熔融器的下方并与熔融器的底部开口连通,退火炉位于挤出机构的下方,挤出机构的挤出嘴竖直设置在退火炉的上表面开口处,成形平台设置在退火炉内并位于挤出嘴的下方,成形平台与三轴作动系统连接,三轴作动系统位于退火炉的下方,本发明直接利用太阳能熔融星际壤粉料直线增材制造,能源资源就地取材、制品形式灵活多样,有效降低太空开发材料运输成本。

    一种钢筋套筒用结构与感知功能一体化智能灌浆料

    公开(公告)号:CN113998959A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111512112.1

    申请日:2021-12-07

    Abstract: 本发明公开了一种钢筋套筒用结构与感知功能一体化智能灌浆料,所述智能灌浆料采用以下原料按重量比混配均匀而成:P.Ⅱ52.5R硅酸盐水泥,1.0;石英砂,0.9~1.32;功能填料,0.011~0.01625;粉煤灰,0~0.13;硅灰,0.06~0.13;矿粉,0~0.13;外加剂,0.04525~0.06990;水,0.24~0.27。本发明的智能灌浆料具备应变、应力自感知性能和良好的电学稳定性能,并同时满足钢筋套筒用高强灌浆料对工作性能的相关要求,为灌浆套筒具备灌浆缺陷和应力状态的自监测能力提供了关键材料基础,解决了传统灌浆料应用部位难以监测的技术问题。

    杂散电场下饱水钢混结构相场和粒子场发展演化理论模型

    公开(公告)号:CN113408028A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110680774.3

    申请日:2021-06-18

    Inventor: 乔国富 韩鹏

    Abstract: 本发明公开了一种杂散电场下饱水钢混结构相场和粒子场发展演化理论模型,该理论模型与传统的等温吸附经验模型相比,以热力学为理论依据,首先,通过体系Gibbs自由能最小化,基于纯相溶解沉积平衡模型、固溶体模型(理想固溶体和非理想二元固溶体)和双电层络合反应平衡模型三个热力学模型得到水泥基体系下相和孔隙液粒子的初始值以及相互作用;其次,通过算子分裂法实现上述热力学模型和有限元模型的耦合,进而实现对相场和粒子场的计算。因此,本发明为精确计算杂散电场作用下混凝土内孔隙液粒子场和相场提供了科学依据和理论模型。

    环境与材料物理化学本质作用下混凝土内传质计算方法

    公开(公告)号:CN109243544A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811023336.4

    申请日:2018-09-03

    Abstract: 本发明记载了一种环境与材料物理化学本质作用下混凝土内传质计算方法,具体包括以下步骤:步骤一:基于侵蚀环境作用下水泥基材料传输过程的物理化学作用本质,将水泥基材料中孔溶液与水化产物间物理化学作用的热力学模型耦合进考虑水分对流作用的Nernst-Planck方程中;步骤二:采用算子分裂算法,通过MATLAB语言依次调动PHREEQC进行孔溶液与水化产物间热力学模型的计算和COMSOL进行Nernst-Planck方程以及水分对流作用的计算,并实现二者之间的交互作用;步骤三:计算结果呈现出水泥基材料内水分、孔溶液离子浓度以及水化产物含量的时空分布;本发明属于土木工程材料领域,本发明所建立的数值模型可为水泥基材料的耐久性设计以及钢筋混凝结构服役寿命的预测提供最直观的理论依据。

    钢混结构钢筋点蚀的三维元胞自动机实时定量预测方法

    公开(公告)号:CN103699932A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201310667531.1

    申请日:2013-12-04

    Abstract: 本发明提供的一种钢混结构钢筋点蚀的三维元胞自动机实时定量预测方法。首先,应用快速小波变换法,建立了局部点腐蚀电化学噪声的小波能量谱算法;其次,基于钢筋局部点腐蚀的基元反应,建立了局部点腐蚀的三维元胞自动机模型;第三,采用电化学噪声的在不同尺度上的小波能量比作为驱动力,建立了基于实时电化学噪声监测信息的三维元胞自动机定量预测方法。本发明所建立的预测方法,采用能够直接监测到的局部腐蚀的电化学噪声本征信息,作为三维元胞自动机的驱动力,能够直接、准确反映侵蚀环境与金属体系的腐蚀作用能力;此外,原位、在线的实时监测信息能够及时修正预测模型,从而确保预测的精度。

    钢混结构用无线自集能腐蚀传感器的能量供给单元

    公开(公告)号:CN102564937A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201110441100.4

    申请日:2011-12-26

    Abstract: 一种钢混结构用无线自集能腐蚀传感器的能量供给单元,包括石墨板和镁板,石墨板和镁板为带有多个正方形凸起的结构,石墨板和镁板的正方形凸起采用国际象棋棋盘式相互间隔设置,石墨板和镁板之间采用PVC板绝缘,分别在石墨板和镁板上焊接铜导线;石墨板上的铜导线连接到传感器电源插槽的负极,镁板上的铜导线连接到传感器的电源插槽的正极。本发明结构简单,能够通过调整能量供给单元的材料属性,设计其几何构形,可利用腐蚀所释放的电能供给无线传感器工作,从而满足重大工程结构的实际需求。

    无线自集能腐蚀传感器及其制作方法

    公开(公告)号:CN101893593A

    公开(公告)日:2010-11-24

    申请号:CN200910073053.5

    申请日:2009-10-13

    Abstract: 本发明提供一种用于大规模钢混结构钢筋腐蚀监测的无线自集能腐蚀传感器及其制作方法。它是由高惰性辅助电极、工作电极、传感单元和无线平台组成的,传感单元连接无线平台,无线平台密封于无线自集能腐蚀传感器壳体内,高惰性辅助电极和工作电极的所在部露于大气中。无线自集能腐蚀传感器的制作方法步骤:高惰性辅助电极的制备;工作电极的加工;传感单元的封装;无线自集能腐蚀传感器的组装。本发明具有无线功能,避免了实际工程中大规模布线的不便和由于布线对结构本身造成的损伤,自集能技术解决了无线传感器的能源供给问题,解决了无线传感器各种算法中的节能限制,进而真正实现了对大规模土木工程结构腐蚀的无线监测。

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