[發明專利]具有感測功能的土工合成材料及其制備和使用方法

有效

• 申請號: 201180071627.0
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN103718014A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 基亞努什·哈特米;布萊恩·格雷迪
• 申請（專利權）人: 俄克拉何馬大學董事會
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

1.一種測量土工合成結構的幾何應變的方法，包括以下步驟：

提供土工合成結構，所述土工合成結構由具有感測功能的土工合成材料制造，并且所述土工合成結構選自土工織物、土工網、土工合成泥土墊、土工泡沫體和土工復合物；

選擇所述土工合成結構的測量位置，以測量所述幾何應變；和

在所述測量位置處測定所述土工合成結構的幾何應變。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括以下步驟：

將導電引線連接到所述土工合成結構，以提供電導率數據；和

處理所述電導率數據，以提供施加至所述土工合成結構的幾何應變。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述具有感測功能的土工合成材料包含：

聚合物材料；和

導電填料，所述導電填料與所述聚合物材料結合，從而提供所述具有感測功能的土工合成材料，所述具有感測功能的土工合成材料具有預定濃度的所述導電填料，從而在逾滲區內為所述具有感測功能的土工合成材料提供導電性和應變敏感性。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述聚合物材料為聚烯烴。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述聚烯烴選自聚丙烯、聚乙烯，及其組合。

6.根據權利要求3所述的方法，其中所述導電填料選自金屬粉末、導電炭黑、碳纖維、碳納米管，及其組合。

7.根據權利要求3所述的方法，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度為使所述具有感測功能的土工合成材料保持在逾滲區中的最高濃度。

8.根據權利要求3所述的方法，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度在約0.01重量%至約30重量%的范圍內。

9.根據權利要求3所述的方法，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度在所述逾滲區的約5重量%范圍內。

10.根據權利要求1所述的方法，其中選定所述土工合成產品的多個測量位置，來測量它們的幾何應變。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述多個測量位置處的幾何應變同時測量。

12.一種土工合成結構，由具有感測功能的土工合成材料構建，包含：

由下述物質構成的土工合成結構，該土工合成結構選自土工織物、土工網、土工合成泥土墊、土工泡沫體和土工復合物：聚合物材料，和

導電填料，所述導電填料與所述聚合物材料結合，從而提供具有感測功能的土工合成材料，其中整個所述土工合成結構由所述具有感測功能的土工合成材料構造，所述具有感測功能的土工合成材料具有預定濃度的所述導電填料，從而為所述具有感測功能的土工合成材料在其逾滲區內提供導電性和應變敏感性。

13.根據權利要求12所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述聚合物材料為聚烯烴。

14.根據權利要求13所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述聚烯烴選自聚丙烯、聚乙烯，及其組合。

15.根據權利要求12所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述導電填料選自金屬粉末、導電炭黑、石墨纖維、碳納米管，及其組合。

16.根據權利要求12所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度為使所述具有感測功能的土工合成材料保持在逾滲區中的最高濃度。

17.根據權利要求12所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度在約0.01重量%至約30重量%的范圍內。

18.根據權利要求12所述的具有感測功能的土工合成材料，其中所述具有感測功能的土工合成材料中所述導電填料的預定濃度在所述逾滲區的約5重量%范圍內。