Smart cement för nya övervakningssystem

Huvudsyftet med projektet var att utveckla ett nytt system för betongkonstruktioner som kommer att vara tillförlitlig, extremt robust, enkel att installera och varaktig övervakning. Följande projektmål identifierades: optimering av syntesprocessen hos smart cement, fastställande av effekterna av dess syntesparametrar, fastställande av beroendet mellan olika belastningsfaktorer, och utveckling av system för övervakning av prototyp.

Projektet skulle leda till en ny teknik som förbättrar hållbarheten i betongkonstruktioner genom införande av multifunktionalitet som kombinerar bärförmåga med egenkontroll (självkännande) förmåga.

Viktiga resultat som projektet gav

Följande huvudmål för projektet uppnåddes:

  1. SmartCem syntetiserades inom projektet och material stelnade till ledande och känslig matris
  2. Prototypövervakningssystem baserat på SmartCem-material utvecklades
  3. Effekter av syntesparametrar på egenskaperna hos SmartCem bestämdes.
  4. Beroende mellan stress, belastning, temperaturvariationer, sprickbildning, fuktighetsvariationer och piezoresistiv respons bestämdes.
  5. Full armerad betongelement i full skala övervakas av det utvecklade SmartCem-motorsystemet

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektets huvudproduktion är ett nytt material och teknologi som gör det möjligt att bygga nya smarta självövervakande betongkonstruktioner. Tekniken kan användas för att producera sensorer vilka egenskaper som är jämförbara med de övervakade materialen. Exempelvis kommer förhållandet mellan vatten och cement, typ av cement, typ av sand och andra blandningar som används för sensorn och för betonganvändning i strukturen vara desamma. Livslängden för de nya övervakningssystemen baserad på den utvecklade tekniken kommer att vara densamma som för de övervakade strukturerna.

Upplägg och genomförande

Implementeringen av den utvecklade tekniken i verkliga applikationer kommer att göras efter ytterligare mer omfattande tester i full skala som planeras i uppföljningsprojektet som kommer att upprättas för åren 2021-2022. Under den tiden kan ett möjligt spin-off-företag bildas i samarbete med ett antal industripartners.

Infografik SmartCem

Kort om projektet

Tidplan:

2017/01/01 - 2019/11/22

Projektansvarig:

Luleå Tekniska Universtitet

Projektledare:

Andrzej Cwirzen
andrzej.cwirzen@ltu.se

Partners:

Luleå Tekniska Universtitet

Chalmers

Vinnova

Trafikverket

Mer information

Publikationer och bakgrundsmaterial

Slutrapport - “SmartCem” research project

Artikel i Nanomaterials 2019, 9, 594

State of the Art Review

Posterpresentation 2018

Posterpresentation 2017