[发明专利]压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法

说明书

本发明提供了一种压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法。所述压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法包括：导电胶、压电材料和石墨粉；所述导电胶与压电材料之间按照预设质量比例进行混合，在混合物中加入预设体积比例的石墨粉。本发明提供的压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法，将导电胶、压电材料及石墨粉之间按照预设质量比例进行混合得到压电涂料，并将压电涂料涂装在需要检测的盾构隧道管片进行电阻抗值测量，可以对盾构隧道管片的损伤程度进行定量检测，能够提前预防盾构隧道管片的病害，具有较强的拓展泛化特性，检测模式灵活简便，显著降低了检测成本。

技术领域

本发明实施例涉及盾构隧道管片结构健康检测技术领域，尤其涉及一种压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法。

背景技术

构法施工隧道以其施工扰动小、适应软弱地质、掘进速度快等优点在城市地铁工程中得到越来越为广泛的应用。随之而来的是由于复杂地质条件等原因导致的施工和运营期盾构隧道管片病害问题。目前对于盾构隧道管片结构的运营期健康检测，多采用在管片结构表面扫描的办法进行，检测完成后根据扫描结果进行健康诊断，过程较为繁琐，且需耗费大量的人力工时，也不易及时发现早期病害，因此对管片结构安全不能做到提前预防；由于重大工程结构的工期较长，多种灾害因素的耦合作用将不可避免地导致管片的损伤积累和抗力衰减。现有的无损检测方法无法对管片结构的损伤状态进行可量化的诊断，不适用于管片结构使用过程中的状态评价。因此，开发一种压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种压电涂料、压电涂料制备方法及盾构隧道管片检测方法。

第一方面，本发明的实施例提供了一种压电涂料，包括：导电胶、压电材料和石墨粉；所述导电胶与压电材料之间按照预设质量比例进行混合，在混合物中加入预设体积比例的石墨粉。

在上述压电涂料实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的压电涂料，所述预设质量比例，包括：导电胶与压电材料按照3～5:1的质量比进行混合。

在上述压电涂料实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的压电涂料，所述压电材料，包括：电气石粉、电气石负离子粉或无机压电陶瓷锆钛酸铅粉。

第二方面，本发明实施例提供了一种压电涂料制备方法，包括：将导电胶加热后导入涂料改性设备中，按照第一质量比例加入压电材料，以一剪切速度剪切一时长后，得到导电胶和压电材料的混合物，以第二体积比例向混合物中加入石墨粉，搅拌均匀后得到如第一方面各个实施例中任一实施例所述的压电涂料。

在上述压电涂料制备方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的压电涂料制备方法，将导电胶加热到135摄氏度至150摄氏度后导入涂料改性设备中。

在上述压电涂料制备方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的压电涂料制备方法，所述第一质量比例为：导电胶与压电材料的质量之比为3～5:1；所述第二体积比例为：混合物与石墨粉体积之比为4:1～7:3。

在上述压电涂料制备方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的压电涂料制备方法，所述一剪切速度为：1000转/分钟至2000转/分钟；所述一时长为：10分钟至20分钟。

第三方面，本发明实施例提供了一种盾构隧道管片检测方法，包括：对需要进行健康监测的盾构隧道管片涂装如第一方面各个实施例中任一实施例所述的压电涂料，对压电涂料进行极化，并将石墨电极压入极化后的压电涂料中，确保石墨电极的外表面露出，对涂装好压电涂料的盾构隧道管片部位进行标记，采用阻抗分析仪连接石墨电极对盾构隧道管片涂装部位进行测量，记录初次测量的电阻抗值，在盾构隧道运营阶段，对盾构隧道管片涂装部位进行健康监测，若测得的电阻抗值小于初次测量的电阻抗值，则确定盾构隧道管片有损伤。