在橋梁結構健康監測領(lǐng)域，一項創(chuàng )新技術(shù)——貫入式智能砂漿棒監測技術(shù)正式推出，精準破解橋梁裂縫監測難題，為橋梁安全防護提供了科學(xué)高效的新方案。
橋梁是現代交通網(wǎng)絡(luò )的重要節點(diǎn)，其結構安全與人民群眾生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。針對傳統裂縫監測方法響應滯后、精度不足等問(wèn)題，浙大寧波理工學(xué)院一支年輕的科研團隊創(chuàng )新研發(fā)的貫入式智能砂漿棒技術(shù)，為橋梁裂縫監測提供了精準、高效的解決方案。
圖1 智能砂漿棒電極布置圖
該技術(shù)以導電炭黑-鋼纖維改性導電砂漿作為傳感介質(zhì)，通過(guò)貫入式工藝將智能砂漿棒植入橋梁關(guān)鍵受力部位。當結構出現裂縫時(shí)，砂漿棒內部導電網(wǎng)絡(luò )隨裂縫擴展產(chǎn)生特征性變化，結合四點(diǎn)極法檢測技術(shù)，可實(shí)時(shí)捕獲0.02mm級微裂縫信號。系統具備高靈敏度傳感性能與強環(huán)境適應性，單點(diǎn)監測成本較傳統檢測手段降低65%以上。
圖2 模擬智能砂漿棒貫入混凝土橋梁
“該技術(shù)通過(guò)在橋梁結構內植入智能砂漿棒傳感單元，構建了全時(shí)段裂縫監測的‘神經(jīng)感知網(wǎng)絡(luò )’，推動(dòng)橋梁檢測模式從‘被動(dòng)排查’向‘主動(dòng)預警’升級。”項目負責人王慧清表示。研發(fā)團隊突破材料耐久性與信號穩定性關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，經(jīng)百次以上配比優(yōu)化試驗，開(kāi)發(fā)出具備梯度導電特性的智能砂漿材料體系。
為確保技術(shù)可靠性，團隊構建了"材料-結構-系統"三級驗證體系。在實(shí)驗室階段，通過(guò)電鏡觀(guān)測和電學(xué)測試驗證材料性能;在模型試驗中，模擬了不同荷載工況下的裂縫監測效果。測試數據顯示，該系統裂縫定位精度與人工檢測法相比達95%，開(kāi)裂預警響應時(shí)間小于5秒，各項指標均達到行業(yè)領(lǐng)先水平。
"我們致力于打造'會(huì )說(shuō)話(huà)'的基礎設施。"團隊成員韓易辰表示。未來(lái)，團隊將重點(diǎn)研發(fā)基于云平臺的智能診斷系統，并拓展技術(shù)在隧道、管廊等地下工程的應用。預計三年內實(shí)現技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，市場(chǎng)規模有望突破2000萬(wàn)元。
這支平均年齡不足 25 歲的的創(chuàng )新團隊，用三年時(shí)間完成了從理論創(chuàng )新到工程應用的華麗轉身。他們的實(shí)踐不僅展現了青年科研人員的創(chuàng )新活力，更彰顯了"科技興交"的時(shí)代擔當。正如團隊理念所言："每一次技術(shù)突破，都是對公共安全的鄭重承諾。"
當前，項目已進(jìn)入規?；瘧秒A段，團隊正與多家上市公司開(kāi)展深度合作。
從實(shí)驗室的砂漿試塊到跨江大橋的監測終端，從理論構想到工程實(shí)踐，這支年輕團隊用智慧和汗水譜寫(xiě)了科技創(chuàng )新的精彩篇章。他們的成果不僅填補了國內嵌入式裂縫監測技術(shù)的空白，更推動(dòng)了基礎設施監測技術(shù)的智能化升級。在新時(shí)代科技創(chuàng )新的大潮中，這樣的突破必將引領(lǐng)行業(yè)邁向更加智能、安全的未來(lái)。
這支年輕的科研團隊，用兩年時(shí)間完成了從理論創(chuàng )新到工程應用的跨越。他們的實(shí)踐不僅展現了青年科技工作者的創(chuàng )新活力，更詮釋了"科技報國"的責任擔當。正如團隊座右銘所說(shuō)："每一束光的波動(dòng)，都是對安全的執著(zhù)守護。"
當前，項目已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣階段，團隊正與多家投資機構洽談合作，計劃成立科技公司推動(dòng)技術(shù)市場(chǎng)化。隨著(zhù)"新基建"戰略的深入推進(jìn)，這項創(chuàng )新技術(shù)有望成為基礎設施智能監測的重要解決方案，為城市安全運行保駕護航。
從實(shí)驗室的光纖熔接臺到跨江大橋的監測終端，從理論模型到工程標準，這支年輕團隊用智慧和汗水書(shū)寫(xiě)了科技創(chuàng )新的生動(dòng)篇章。他們的成果不僅填補了國內分布式光纖監測技術(shù)的空白，更為基礎設施數字化轉型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。在科技強國建設的新征程上，這樣的創(chuàng )新實(shí)踐必將綻放更加絢麗的光彩。
