Detail projektu

Impedanční spektroskopie betonu s různými stupni kapilárních pórů

Období řešení: 01.01.2010 — 31.12.2012

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Postdoktorandské granty

- plně financující (2010-01-01 - 2012-12-31)

O projektu

Předkládaný projekt má za cíl přispět k rozvoji elektrických nedestruktivních testovacích metod ve stavebním zkušebnictví. Představíme a prozkoumáme novou, ve stavebnictví dosud nepublikovanou NDT metodu, využívající impedanční spektroskopii (IS). Metoda je založena na měření a analýze elektrických impedančních charakteristik zkoumaného stavebního materiálu. Podstatou zmiňované metody je sledování frekvenční závislosti dielektrických ztrát. Metoda je vhodná k testování k testování stavebních materiálů s nízkou elektrickou vodivostí. Nejčastěji jsou předmětem výzkumu a vývoje nedestruktivní testovací metody akustické, jako jsou akustická emise (AE), impact-echo (IE) nebo ultrazvuková spektroskopie (USS). Zatímco metoda akustické emise je aplikovatelná na homogenních materiálech pod zatížením, metody impact-echo a ultrazvuková spektroskopie pro nezatěžované materiály. Všechny akustické metody využívají šíření zvukových vln v materiálu. Objevují se však nové testovací metody elektrické, je to zejména elektromagnetická emise (EMG), která využívá generaci elektromagnetických signálů při tvorbě trhlin ve zkoumaném materiálu při jeho časovém, klimatickém nebo silovém zatěžování.

Popis anglicky
The present project aims at contributing to the development of non-destructive testing methods in the building material testing field. It is our intention to present and investigate a new NDT method, which has not yet been published in building industry periodicals, namely, the impedance spectroscopy (IS) method. The method is based on the measurement and analysis of electrical impedance characteristics of the building material under investigation. The essence of the mentioned method consists in analyzing the dielectric losses versus frequency plots. The method is applicable to the testing of low-electrical-conductivity. Acoustic NDT methods, such as acoustic emission (AE), Impact-Echo (IE) and ultrasonic spectroscopy (USS) make the research and development subject most frequently. Whereas the acoustic emission method is applicable to homogeneous materials under load, the Impact-Echo and ultrasonic spectroscopic methods apply to the materials, which are free of load. All acoustic methods are based on the phenomenon of acoustic wave propagation in materials. It is to be noted that new electric testing methods, particularly, the electromagnetic emission (EMG), have emerged recently, which take advantage of electromagnetic signal generation accompanying the formation and development of cracks in a material in the course of its time-dependent or climatic load or an external force action.

Klíčová slova
Nedestruktivní testování;impedanční spektroskopie;dielektrické ztráty;ztrátový činitel;polarizace dipólová-relaxační;polarizace iontová-relaxační;vodivost;metoda akustické emise;fourierova transformace;stavebnictví

Klíčová slova anglicky
Non Destructive Testing;Impedance Spectroscopy;Dielectric Losses;Loss Factor;Dipole Polarization Relaxation;Ion Polarization Relaxation;Conductivity;Acoustic Emission Method;Fourier Transformation;Civil Engineering

Označení

GPP104/10/P012

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Kusák Ivo, doc. Mgr., Ph.D., MBA - hlavní řešitel

Útvary

Ústav fyziky
- příjemce (01.01.2010 - nezadáno)

Výsledky

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M. Impedance Spectroscopy of Set Cement Featuring Various Capillary Porosity Levels. Assesment N-Factor. In III International Interdisciplinary Technical Conference of Young Scientist Intertech 2010. Poznan, Polsko: Politechnika Poznan, 2010. p. 315-318. ISBN: 978-83-926896-2-1.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; PAZDERA, L. Building Materials Properties Charakterised by Alternating Electric Field. AD Alta, 2012, vol. 2, no. 2, p. 71-76. ISSN: 1804-7890.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M. Principles and Applications of a Confocal Microscope. New Laser Microscope for Material Research. In 8th INTERNATIONAL CONFERENCE NDT 2010 NON-DESTRUCTIVE TESTING IN ENGINEERING PRACTICE. Brno: CERM, 2010. s. 23-29. ISBN: 978-80-7204-723-9.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; MATYSÍK, M.; TOPOLÁŘ, L. Stanovení topného faktoru tepelného čerpadla. Media4u Magazine, 2010, roč. 7, č. 1/2010, s. 78-82. ISSN: 1214-9187.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M. Impedance Spectroscopy New Tool for Testing Ceramic Roofing Tiles et al. Building Materials. The e-Journal of Nondestructive Testing, 2010, roč. 2010, č. 1, s. 1-6. ISSN: 1435-4934.
Detail

LUŇÁK, M.; KUSÁK, I. Electric and Temperature Properties of Concrete Setting Measurement Set. The e-Journal of Nondestructive Testing, 2010, roč. 2010, č. 1, s. 1-6. ISSN: 1435-4934.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; PAZDERA, L. Acoustic Emission method as a Comparative Tool for Results Obtained Using Impedance Spectroscopy - Applied for Cementing Compound Specimens with Various Capillary Porosity Levels. The e-Journal of Nondestructive Testing, 2010, vol. 3, no. 2, p. 45-50. ISSN: 1435-4934.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; PAZDERA, L.; TOPOLÁŘ, L.; BÍLEK, V. Long-Term Monitoring of Hydration and Concrete Curing Using Methods of Impedance Spectroscopy. In proc. of. 40th International Conference - Defektoskopie. 1. Plzen CR: BETIS s.r.o, 2010. p. 149-156. ISBN: 978-80-214-4182-8.
Detail

KUSÁK, I.; KOKTAVÝ, B.; LUŇÁK, M. Influence of Graphite Paste on the Electrical Properties of Concrete Specimens. In 10th INTERNATIONAL CONFERENCE NDT 2012 NON-DESTRUCTIVE TESTING IN ENGINEERING PRACTICE. Brno: CERM, 2012. p. 51-59. ISBN: 978-80-7204-823-6.
Detail

KUSÁK, I.; KOKTAVÝ, B.; LUŇÁK, M. Měření elektrockých parametrů betonových plátů různého složení. In proc. of. 41th International Conference - Defektoskopie. 1. Praha CR: BETIS s.r.o, 2011. s. 71-77. ISBN: 978-80-214-4358-7.
Detail

KUSÁK, I.; KOKTAVÝ, B.; LUŇÁK, M. Measurements of Electric Parameters of Concrete Slabs of Different Composition. In 9th International Conference NDT 2011 Non-Destructive Testing in Engineering Practice. Brno: CERM, 2011. p. 25-32. ISBN: 978-80-7204-774-1.
Detail

LUŇÁK, M.; KUSÁK, I. An application for the impedance spectroscopy method and building material testing. TRANSACTIONS ON TRANSPORT SCIENCES, 2010, vol. 3, no. 2, p. 71-76. ISSN: 1802-971X.
Detail

LUŇÁK, M.; KUSÁK, I. Monitoring of cement-based material solidification, focusing on electrical and mechanical properties. In 8th INTERNATIONAL CONFERENCE NDT 2010 NON-DESTRUCTIVE TESTING IN ENGINEERING PRACTICE. Brno: CERM, 2010. s. 205-210. ISBN: 978-80-7204-723-9.
Detail

KUSÁK, I.; KOKTAVÝ, B.; LUŇÁK, M. On the Change of Electric Parameters of Concrete Measured with a Contact Compound. Journal of International Scientific Publications: Materials, Methods and Technologies, 2012, vol. 2012, no. 6, p. 318-327. ISSN: 1313-2539.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; KOKTAVÝ, B.; SCHAUER, P. Tracking of Concrete Hardening by Means of Impedance Spectroscopy. Journal of International Scientific Publications: Materials, Methods and Technologies, 2012, vol. 2012, no. 6, p. 328-338. ISSN: 1313-2539.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; SCHAUER, P. Tracing of Concrete Hydration by Means of Impedance Spectroscopy (New Tool for Building Elements Testing). Applied Mechanics and Materials, 2013, vol. 2013, no. 248, p. 370-378. ISSN: 1660-9336.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M. Chování stavebních materiálů ve střídavém elektrickém poli. In Defektoskopie 2012 NDE for Safety. Praha-Běchovice: BETIS, 2012. s. 153-158. ISBN: 978-80-214-4609-0.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.; PAZDERA, L. Building Materials Properties Charakterised by Alternating Electric Field. In CzechSTAV 2012. Hradec Králové: MAGNANIMITAS, 2012. p. 139-148. ISBN: 978-80-905243-1-6.
Detail

KUSÁK, I.; LUŇÁK, M.: Přípravek na elektrody 2; Přípravek na uchycení válcových a deskových elektrod vkládaných do čerstvého betonu. Ústav Fyziky FAST VUT http://kf.fyz.fce.vutbr.cz/~lunak/Pripravek_teflon_na_valcove_a_deskove_elektrody.pdf. URL: http://kf.fyz.fce.vutbr.cz/~lunak/Pripravek_teflon_na_valcove_a_deskove_elektrody.pdf. (funkční vzorek)
Detail

LUŇÁK, M.; KUSÁK, I.: pripravek na ektrody 1; Přípravek na přiložení deskových elektrod na plátové vzorky různé tloušťky. Ústav fyziky FAST http://kf.fyz.fce.vutbr.cz/~lunak/Pripravek_na_deskove_elektrody.pdf. URL: http://kf.fyz.fce.vutbr.cz/~lunak/Pripravek_na_deskove_elektrody.pdf. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Kusák Ivo, doc. Mgr., Ph.D., MBA