[發明專利]一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法

在審

• 申請號: 201410253911.5
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103995036A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 祝瑜;張召才;管學茂
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 徐皂蘭

1.一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的具體包括以下步驟：

（a）在水泥基材料試件（9）的預測區域預埋電極片（5）或者實施時放置，通過導線（6）將電極片（5）與電化學工作站數據采集系統（7）連接，然后將電化學工作站數據采集系統（7）與計算機數據處理系統（8）連接，實現對試件（9）裂縫變化的自動監測與數據的連續記錄；

（b）通過電極片（5）對水泥基材料試件（9）施加不同頻率的正弦交流電壓（電流）擾動信號，輸入的擾動信號經過試件（9）后產生相應的響應信號，即正弦交流電流（電壓）信號，響應信號經過電化學工作站數據采集系統（7）和計算機數據處理系統（8）的處理，得到試件（9）在不同頻率下的電化學阻抗譜；

（c）通過分析電化學阻抗譜的特征變化來監測水泥基材料試件（9）裂縫的開裂情況。

2.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（a）中水泥基材料試件（9）為土木工程中各類非荷載或荷載作用下的水泥基材料。

3.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（a）中水泥基材料試件（9）的預測區域不受水泥基材料的結構和空間位置的限制。

4.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（a）中水泥基材料試件（9）的預測區域的電極片（5）數量為二個及以上，其位置以均布或非均布的方式放置。

5.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（b）中信號頻率范圍包括低頻段和高頻段，一般在1mHz?~?10MHz。

6.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（b）中正弦交流電流值一般低于50mA，或交流電壓一般低于20mV。

7.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（b）中電化學阻抗譜的表示方法包括Warburg圖、導納圖、電容圖、Nyquist圖和Bode?圖等形式，優選為Nyquist圖和Bode?圖。

8.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的步驟（b）中水泥基材料試件（9）的電化學阻抗圖譜的特征變化與其結構特性存在對應關系。

9.根據權利要求1所述的一種利用電化學阻抗譜實時監測水泥基材料裂縫的方法，其特征在于：所述的電化學阻抗圖譜的特征變化是指在一定頻域范圍內的相位角、角頻率、阻抗矢量及其模值等參數值以及其所對應函數關系的變化情況。