目前,智能技術(shù)紡織品在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)變得越來越重要,除光纖傳感器的應(yīng)用外,作為新興材料的石墨烯也已經(jīng)被開發(fā)應(yīng)用于土工布的滲漏檢測(cè)。石墨烯材料自問世以來,就受到了廣泛研究和關(guān)注,短短10年間,其在RFIDs、復(fù)合材料、傳感器及其相關(guān)產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟, 同時(shí)新興應(yīng)用領(lǐng)域仍在飛速發(fā)展。近期,石墨烯材料的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展至工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的土工合成材料領(lǐng)域,并被認(rèn)為帶來了土工合成材料的革新。
1、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電土工布的性能與應(yīng)用領(lǐng)域
石墨烯是目前世上額薄也是額堅(jiān)硬的納米材料,具有高電導(dǎo)率、導(dǎo)熱性和高強(qiáng)度,同時(shí)具有疏水性,對(duì)所有氣體分子具有不可滲透性,可以提供超過鋼材的強(qiáng)度和自修復(fù)能力,以及優(yōu)于銅的導(dǎo)電性。將石墨烯應(yīng)用在土工布中制成的納米土工復(fù)合材料被認(rèn)為是土工合成材料未來的發(fā)展趨勢(shì),石墨烯 將賦予土工布優(yōu)異的性能包括優(yōu)良的導(dǎo)熱性能(導(dǎo)熱系數(shù)大)、良好的導(dǎo)電性、高強(qiáng)度(重量減輕)、穩(wěn)定性、自修復(fù)、疏水性、抗菌性能(防止過 濾堵塞)、溫度/壓力/濕度感應(yīng)功能(溫度、壓力變化及泄漏定位檢測(cè))、大數(shù)據(jù)收集和解讀等??深A(yù)見的應(yīng)用領(lǐng)域包括廢棄物填埋、采礦、污水處 理廠、水庫、水壩和其他儲(chǔ)液池的襯砌系統(tǒng)等,在替代傳統(tǒng)EKG材料(電動(dòng)土工合成材料)方面具有明顯優(yōu)勢(shì),尤其是在儲(chǔ)液池漏液檢測(cè)方面極具潛力。
2、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電土工布在漏液檢測(cè)上的應(yīng)用
當(dāng)儲(chǔ)液池出現(xiàn)滲漏問題時(shí),傳統(tǒng)的依靠監(jiān)測(cè)井等檢測(cè)的方法往往無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)滲漏和確定滲漏點(diǎn)的位置。采用石墨烯復(fù)合導(dǎo)電土工布,當(dāng)導(dǎo)電土工布沒有被滲出液所浸泡時(shí),其電阻為一常值,漏液浸濕土工布后電阻會(huì)發(fā)生改變,連于導(dǎo)電土工布的專用設(shè)備可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到電阻的變化,因此,可 以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)滲漏,并通過不同位置檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對(duì)比確定滲漏點(diǎn)的位置,從而及時(shí)對(duì)漏液點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。
3、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電土工布的制造
澳大利亞石墨烯技術(shù)公司Imagine IM與土工織物制造商Geofabrics Australasia合作,于2016年8月推出了石墨烯復(fù)合導(dǎo)電土工布產(chǎn)品(Bidim®),并 宣布澳大利亞成為額個(gè)在大規(guī)模工業(yè)產(chǎn)品中使用石墨烯的國(guó)家。據(jù)悉,Imagine IM專門設(shè)立的北吉隆工廠提供了石墨烯涂層技術(shù)解決方案(imgne® X3母粒),由Geofabrics Australasia通過涂層的方法生產(chǎn)出導(dǎo)電土工布產(chǎn)品,目前主要用于垃圾填埋、采礦設(shè)施等的漏液檢測(cè)領(lǐng)域,額應(yīng)用安裝 計(jì)劃將于今年4月在昆士蘭州的煤層氣站進(jìn)行。