CN110567513A 一种混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统及方法 （青岛理工大学）

一种混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣本发明公开一种混凝土结构全寿命性能智温度和pH的修正，进一步保证监测数据的精确2所述多功能传感器模块预埋在混凝土结构内部，包括温湿度传所述防盗模块包括网络视频摄像头和防盗报警设备，所测区域的视频监控，所述防盗报警设备用以实现对靠近系统设备的人员感知和语音警示，2.根据权利要求1所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统，其特征在据预处理模块修正后的氯离子浓度动态修改相应服役环境条件下混凝土结构的临界氯离3.根据权利要求1所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统，其特征在于：所述氯离子—pH梯度传感器包括筒状主体，筒状主体上设置有Ag/AgCl电极和Ir/孔，在筒状主体内部与所述环状凹槽相对应的还设置有导线凹槽，Ag/AgCl电极和Ir/4.根据权利要求2或3所述的混凝土结构全寿命性能智慧在于：所述数据预处理模块还包括对氯离子—pH梯度传感器所采集数据的数据修正模块，5.根据权利要求4所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统，其特征在①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极的电④20℃情况下Ir/IrOx—pH电极电位与pH值符合能斯特方程3根据步骤③得到的20℃情况下Ir/IrOx—pH电极的电位，以及方程y1＝-51.84x1+①通过Ag/AgCl电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ag④20℃情况下Ag/AgCl电极电位与氯离子浓度对数符合能斯得到此刻混凝土内部Ag/AgCl电极位6.根据权利要求4所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统，其特征在y3依据公式y3＝14.26x3+23.587.根据权利要求1所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统，其特征在8.基于权利要求1-7任一项所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系统的将此时该深度处氯离子—pH梯度传感器测得的氯离子浓度作为临界氯离子浓度输入临界步骤5、将混凝土状态监测结果与步骤4所设定9.根据权利要求8所述的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警方法，其特征在①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极的电4②将步骤①中Ir/IrOx—pH电极电位与相应温度实测值线性进行拟合，以得到拟合方④20℃情况下Ir/IrOx—pH电极电位与pH值符合能斯特方程根据步骤③得到的20℃情况下Ir/IrOx—pH电极的电位，以及方程y1＝-51.84x1+①通过Ag/AgCl电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ag④20℃情况下Ag/AgCl电极电位与氯离子浓度对数符合能斯得到此刻混凝土内部Ag/AgCl电极位如果pH值大于1小于10.5，则需要对此时相同深度处的5氯离子浓度为总氯离子浓度占胶凝材料重的0.17-2.45自由氯离子浓度方法其临界氯离子浓度为自由氯离子浓度占胶凝材料重的0.11-0.48[Cl-]/[OH-]方法其临界氯离子6值设定模块基于数据预处理模块修正后的氯离子浓度动态修改相应服役环境条件下混凝[0014]进一步的，所述基于温度影响修正模块实现对Ir/IrOx—pH电极测量数据温度修7[0016]①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极[0026]根据步骤③得到的20℃情况下Ag/AgCl电极的电位，以及方程y2＝-683.14x2-[0027]进一步的，所述基于pH影响修正模块实现对Ag/AgCl电极测量数据pH修正：根据Ag/AgCl电极电位y3依据公式y3＝14.26x3+23.58进行pH值x3[0030]步骤1、基于多功能传感器模块采集混凝土结构状态数据，所述状态数据包括温自动将此时该深度处氯离子—pH梯度传感器测得的氯离子浓度作为临界氯离子浓度输入8[0036]①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极[0037]②将步骤①中Ir/IrOx—pH电极电位与相应温度实测值线性进行拟合，以得到拟[0046]根据步骤③得到的20℃情况下Ag/AgCl电极的电位，以及方程y2＝-683.14x2-[0048]如果pH值大于10.5小于13，则无需对此时度氯离子含量和pH值的准确测定，基于梯形布置的霍尔电压型钢筋锈蚀传感器可以原位、界氯离子浓度测试方法避免了预设临界氯离子浓度的弊端，大大提高了劣化预警的精度。9[0060]筒状主体中间安置Ag/AgCl电极和IrOx—pH电极的参比电极，该参比电极为直径[0062]本方案中氯离子—pH梯度传感器具体尺寸设计如下：所述筒状主体的直径为支座5和霍尔电压钢筋锈蚀传感器6。固定支座5可以根据实际测试需求任意调整霍尔电压以精准测量前端所夹持钢筋的锈蚀量。霍尔电压钢筋锈蚀传感器6两侧设置有测量钢筋固[0064]基于氯离子—pH梯度传感器和梯形布置的霍尔电压型钢筋锈蚀传感器测量结果[0065]根据梯形布置的霍尔电压型钢筋锈蚀传感器可以精准获得混凝土内部钢筋的锈[0071]通过实验建模分析可知，本方案提到的Ir/IrOx—pH电极测试电位与温度线性相[0072]①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极[0083]根据步骤③得到的20℃情况下Ag/AgCl电极的电位，以及方程y2＝-683.14x2-[0085]研究发现：本方案提到的Ag/AgCl电极测试电位受pH的影响。当pH值大于1小于[0087]②如果pH值大于10.5小于13，则无需对[0090]实施例2，基于实施例1所提出的混凝土结构全寿命性能智慧感知与劣化预警系将此时该深度处氯离子—pH梯度传感器测得的氯离子浓度作为临界氯离子浓度输入临界[0098]①通过Ir/IrOx—pH电极测量两个不同温度情况下混凝土内部Ir/IrOx—pH电极[0108]