Älykkäät betonit ja betonirakenteet

Betonirakenteen ja betonin älykkyyttä voidaan lisätä antamalla sille kyky rekisteröidä siinä tapahtuvia muutoksia siten, että niiden havaittavuus tai mitattavuus paranee. Edelleen älykkyyttä lisää se, että betonirakenne tai betonimateriaali kykenee ilmoittamaan tapahtuneista muutoksista. Parhaimmillaan älykäs betonirakenne tai betoni kykenee joko ulkopuolisen herätteen kautta tai täysin itsenäisesti myös eliminoimaan sille haitalliset muutokset. Älykäs betonirakenne voi sisältää suhteellisen erillisiä rakenteen älykkyyttä lisääviä osia esimerkiksi liitoskohdissa. Tässä kirjallisuuskatsauksessa käsitellään kuitenkin lähinnä vain älykkäitä betoneja niiden materiaaliteknisen toiminnan kannalta. Betonin älykkyyden lisääminen vaatii yleensä betonin yhdistämistä muiden materiaalien kanssa. Älykkäiden betonien kehittäminen onkin useimmiten eri alojen tietojen, taitojen ja tekniikoiden yhdistämistä. Toisaalta betoni voi omata älykkyyttä, joka perustuu sen luontaisiin materiaaliominaisuuksiin, kuten sen kykyyn korjata syntyneitä mikrohalkeamia. Esimerkkejä älykkäistä betoneista tai betonin älykkyyttä lisäävistä menetelmistä ovat: · halkeamia ja mikrohalkeamia itse korjaavat betonit - erikoiskuitujen käyttö, · betonin karbonatisoitumisen ja kloridien vaikutuksen kompensointimenetelmät, · optisten antureiden ja kuitujen käyttö - lähes kaikki fysikaaliset ja myös monet kemialliset suureet, betonin kunnon seuranta ja havaituista muutoksista ilmoittaminen, · merkintäaineiden käyttö ( tagging ), joka mahdollistaa hajautetun monitoroinnin, · hiilikuitujen vaikutus betonin sähkönjohtavuuteen - betoni itsessään sensorina (puristus- ja vetojännitys, lämpötila), · sähköä johtavien erikoisbetonien käyttö, · perinteisten mitta-antureiden käyttö, · erikoismateriaalien käyttö - pietsosähköiset materiaalit, erikoismuovit, muotonsa muistavat metalliseokset, magnetostriktiiviset materiaalit.