Älykkäät betonit ja betonirakenteet

Translated title of the contribution: Smart concretes and concrete structures

Hannele Kuosa

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

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.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages46
ISBN (Print)951-38-5694-1
Publication statusPublished - 2000
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.2048
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Keywords

  • smart concrete
  • smart structures
  • concrete structures
  • construction
  • intelligent materials
  • smart materials
  • microstructure
  • cracking
  • smart fibers
  • condition monitoring sensors
  • electrical resistivity

Cite this

Kuosa, H. (2000). Älykkäät betonit ja betonirakenteet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2048
Kuosa, Hannele. / Älykkäät betonit ja betonirakenteet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 46 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2048).
@book{adc86b4fd5184955bf64de446de74bef,
title = "{\"A}lykk{\"a}{\"a}t betonit ja betonirakenteet",
abstract = "Betonirakenteen ja betonin {\"a}lykkyytt{\"a} voidaan lis{\"a}t{\"a} antamalla sille kyky rekister{\"o}id{\"a} siin{\"a} tapahtuvia muutoksia siten, ett{\"a} niiden havaittavuus tai mitattavuus paranee. Edelleen {\"a}lykkyytt{\"a} lis{\"a}{\"a} se, ett{\"a} betonirakenne tai betonimateriaali kykenee ilmoittamaan tapahtuneista muutoksista. Parhaimmillaan {\"a}lyk{\"a}s betonirakenne tai betoni kykenee joko ulkopuolisen her{\"a}tteen kautta tai t{\"a}ysin itsen{\"a}isesti my{\"o}s eliminoimaan sille haitalliset muutokset. {\"A}lyk{\"a}s betonirakenne voi sis{\"a}lt{\"a}{\"a} suhteellisen erillisi{\"a} rakenteen {\"a}lykkyytt{\"a} lis{\"a}{\"a}vi{\"a} osia esimerkiksi liitoskohdissa. T{\"a}ss{\"a} kirjallisuuskatsauksessa k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n kuitenkin l{\"a}hinn{\"a} vain {\"a}lykk{\"a}it{\"a} betoneja niiden materiaaliteknisen toiminnan kannalta. Betonin {\"a}lykkyyden lis{\"a}{\"a}minen vaatii yleens{\"a} betonin yhdist{\"a}mist{\"a} muiden materiaalien kanssa. {\"A}lykk{\"a}iden betonien kehitt{\"a}minen onkin useimmiten eri alojen tietojen, taitojen ja tekniikoiden yhdist{\"a}mist{\"a}. Toisaalta betoni voi omata {\"a}lykkyytt{\"a}, joka perustuu sen luontaisiin materiaaliominaisuuksiin, kuten sen kykyyn korjata syntyneit{\"a} mikrohalkeamia. Esimerkkej{\"a} {\"a}lykk{\"a}ist{\"a} betoneista tai betonin {\"a}lykkyytt{\"a} lis{\"a}{\"a}vist{\"a} menetelmist{\"a} ovat: · halkeamia ja mikrohalkeamia itse korjaavat betonit - erikoiskuitujen k{\"a}ytt{\"o}, · betonin karbonatisoitumisen ja kloridien vaikutuksen kompensointimenetelm{\"a}t, · optisten antureiden ja kuitujen k{\"a}ytt{\"o} - l{\"a}hes kaikki fysikaaliset ja my{\"o}s monet kemialliset suureet, betonin kunnon seuranta ja havaituista muutoksista ilmoittaminen, · merkint{\"a}aineiden k{\"a}ytt{\"o} ( tagging ), joka mahdollistaa hajautetun monitoroinnin, · hiilikuitujen vaikutus betonin s{\"a}hk{\"o}njohtavuuteen - betoni itsess{\"a}{\"a}n sensorina (puristus- ja vetoj{\"a}nnitys, l{\"a}mp{\"o}tila), · s{\"a}hk{\"o}{\"a} johtavien erikoisbetonien k{\"a}ytt{\"o}, · perinteisten mitta-antureiden k{\"a}ytt{\"o}, · erikoismateriaalien k{\"a}ytt{\"o} - pietsos{\"a}hk{\"o}iset materiaalit, erikoismuovit, muotonsa muistavat metalliseokset, magnetostriktiiviset materiaalit.",
keywords = "smart concrete, smart structures, concrete structures, construction, intelligent materials, smart materials, microstructure, cracking, smart fibers, condition monitoring sensors, electrical resistivity",
author = "Hannele Kuosa",
year = "2000",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5694-1",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2048",
address = "Finland",

}

Kuosa, H 2000, Älykkäät betonit ja betonirakenteet. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2048, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Älykkäät betonit ja betonirakenteet. / Kuosa, Hannele.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 46 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2048).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Älykkäät betonit ja betonirakenteet

AU - Kuosa, Hannele

PY - 2000

Y1 - 2000

N2 - 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.

AB - 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.

KW - smart concrete

KW - smart structures

KW - concrete structures

KW - construction

KW - intelligent materials

KW - smart materials

KW - microstructure

KW - cracking

KW - smart fibers

KW - condition monitoring sensors

KW - electrical resistivity

M3 - Report

SN - 951-38-5694-1

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Älykkäät betonit ja betonirakenteet

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kuosa H. Älykkäät betonit ja betonirakenteet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 46 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2048).