[發明專利]一種具有原位檢測功能的橋面板制備裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 202011294696.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112373066A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 萬云;馬靈勇;肖俊;屠汀;李智;譚志偉
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54;B29L31/10
• 代理公司: 南昌卓爾精誠專利代理事務所(普通合伙) 36133
• 代理人: 賀楠

本發明公開了一種具有原位檢測功能的橋面板制備裝置及其制備方法，包括具有原位檢測功能的復合材料面層，泡沫夾芯層，格構腹板，在橋面板的面層層間植入碳納米管界面傳感器，所述的碳納米管界面傳感器與橋面板通過真空輔助成型工藝整體一次性成型，利用格構腹板提高復合材料面層與芯材的整體性，提高橋面的力學性能，傳統混凝土，鋼結構材料建造的橋面板具有自重大，易腐蝕等缺點。本發明具有輕質高強，耐鹽耐腐蝕，降低結構維護費用，可工廠化生產，現場拼裝等優點，可廣泛應用于各類橋梁工程中。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，具體涉及一種具有原位檢測功能的橋面板制備裝置及其制備方法。

背景技術

復合材料夾層結構是由上下層復合材料面層和輕質芯材，格構腹板組合而成，芯材主要包括蜂窩芯材和聚氨 酯泡沫芯材等。與傳統的混凝土橋面板相比，無疑是減輕了橋面的自重，提高了耐久性，與普通復合材料層合板相比，夾層結構在增重較小的情況下，可以大幅提高結構的力學性能，而格構腹板可以加強復合材料面層與中間泡沫芯材的連接，起著抗剝離作用，芯材主要起著抗壓與抗剪作用，而格構腹板和中間泡沫芯材可以改善結構內力分布。該橋面板具有拼裝簡便，易于更換等優點。

工程結構構件在服役的過程中，不可避免的會受到外界荷載，環境的影響進而對結構造成損傷。傳統混凝土橋梁的損傷為鋼筋銹蝕，混凝土碳化，堿骨料反應等，日常維護消耗大，而采用復合材料為橋面板則可以規避傳統混凝土橋梁的質量通病。復合材料的損傷可以分為纖維斷裂，界面分層等，易于發現的損傷可及時發現并修補，而對于一些不易于發現的損傷未能及時發現修復，可能會導致災難性的事故發生。

復合材料損傷檢測主要分為兩大類：離線檢測與實時檢測，離線檢測主要手段為射線檢測，渦流檢測，聲發射等，該方法測量精度準，但是在檢測時段需要設備停工或者拆卸設備。對于如今快節奏的社會來說，設備停工將會讓社會承受巨大的經濟損失。在線檢測可不停機檢測，主要技術手段為光纖傳感器，應變傳感器等，但其均不能與結構完美結合在一起。而本發明的碳納米管傳感器可以與橋面板一體成型，植入材料內部，對結構的力學性能還有一定的提升。

發明內容

本發明提出了一種具有原位檢測功能的橋面板制備裝置及其制備方法，具有輕質高強，耐鹽耐腐蝕，降低結構維護費用，可工廠化生產，現場拼裝等優點，可廣泛應用于各類橋梁工程中。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種具有原位檢測功能的橋面板制備裝置，其包括碳納米管界面傳感器制備裝置和具有原位檢測功能的格構腹板增強泡沫夾芯復合材料橋面板的制備裝置，所述具有原位檢測功能的格構腹板增強泡沫夾芯復合材料橋面板的制備裝置包括復合材料面層、植入面層的碳納米管界面傳感網絡、泡沫芯材、格構腹板和電信號采集系統，所述碳納米管界面傳感網絡包括溶液配制槽、超聲波分散模塊、浸泡裝置和烘干裝置，所述碳納米管界面傳感器制備裝置包括工作臺和真空泵，所述真空泵旁設有樹脂收集箱，所述樹脂收集箱與真空泵之間設有連接管一，所述樹脂收集箱的一側設有工作臺，所述工作臺的上部設有真空袋，所述真空袋與樹脂收集箱之間設有連接管二，所述工作臺側面上設有收集箱。

在本發明的具有原位檢測功能的橋面板制備裝置中，所述真空袋內部設有纖維材料、導流網、泡沫夾芯、脫模布、纖維布和碳納米管界面傳感網絡，所述導流網和脫模布位于泡沫夾芯的上方。

在本發明的具有原位檢測功能的橋面板制備裝置中，所述纖維布、碳納米管界面傳感網絡和纖維材料位于泡沫夾芯的下部，所述真空袋呈梯形結構，且所述真空袋頂面上設有樹脂注入孔，所述工作臺的一側設有樹脂存儲箱，所述樹脂存儲箱與樹脂注入孔之間設有注入管一。

在本發明的具有原位檢測功能的橋面板制備裝置中，所述格構腹板與復合材料面層相互垂直，所述泡沫夾芯材位于復合材料面層的下部，所述格構腹板設有設有上面層、中面層和底面層。