Αρχική

Προσωπικό

Συνεργασίες

Χρηματοδοτούμενα Ερευνητικά Έργα

Επικοινωνία


  
Η ηλεκτρική συμπεριφορά γεωϋλικων υπό συνθήκες μηχανικής καταπόνησης με αξονική πίεση

Πλαίσιο Προγράμματος:
Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Εκπαίδευση & Αρχικής Επαγγελματικής Κατάρτισης (Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. II)
ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙ- Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στα ΤΕΙ (ΕΕΟΤ)

Έναρξη: 01-01-2005

Λήξη: 30-06-2007

Χρηματοδότηση: 60.000€

 

Περιγραφή:
Το έργο στόχευε στη χρήση τεχνικών της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας για την αναζήτηση διαφοροποιήσεων που προκαλεί η επίδραση της πίεσης στη διηλεκτρική απόκριση των γεωυλικών. Επίσης πραγματοποιήθηκαν εργαστηριακά πειρ΄ματα ανάδειξης εκπομπών ηλκετρικών σημάτων όταν δοκίμα γεωυλικών βρίσκονταν σε καθεστώς χρονικά μεταβαλλόμενης πίεσης μέχρι το όριο θραύσης.

1. Διηλεκτρική φασματοσκοπία:
Μελετήθηκαν οι ηλεκτρικές ιδιότητες βασικών γεωϋλικών, με τη χρήση των τεχνικών της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας, αρχικά υπό καθεστώς ατμοσφαιρικής πίεσης και στη συνέχεια ύστερα από μηχανική καταπόνηση των δειγμάτων με αξονική πίεση ή με διαδικασία κάμψης. Οι διαφοροποιήσεις που προκαλεί η επίδραση της πίεσης στη διηλεκτρική σταθερά, και την αγωγιμότητα, καθώς και σε χαρακτηριστικές παραμέτρους των ρευμάτων ισόθερμης αποπόλωσης σχολιάστηκε και συζητήθηκε στις δημοσιευμένες εργασίες.
Η ανάπτυξη μικρορωγμών στα γεωϋλικά, ακόμη και σε πρώιμη φάση, είναι ανιχνεύσιμη μέσω της τεχνικής της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας. Συνεπώς η διηλεκτρική φασματοσκοπία μπορεί να καθιερωθεί σαν μια από τις μεθόδους μη καταστροφικού ελέγχου (Non-Destructive Testing : NDT) των υλικών στο να εντοπιστούν καταστροφικές διαδικασίες που έχουν εκδηλωθεί σε γεωϋλικά ύστερα από μηχανικές καταπονήσεις.

2. Ηλεκτρικά ρεύματα διεγειρόμενα από πίεση:
Συστηματικά εργαστηριακά πειράματα που πραγματοποιήθηκαν έγινε πειραματικά αποδείξιμη η εκπομπή ασθενών ηλεκτρικών ρευμάτων (Pressure Stimulated Currents - PSC), όταν δοκίμια γεωϋλικών βρίσκονται σε καθεστώς χρονικά μεταβαλλόμενης αξονικής πίεσης, μέχρι το όριο θραύσης. Τα χαρακτηριστικά των PSC συνηγορούν στην αποδοχή, ότι η διαδικασία σχηματισμού και ανάπτυξης ρωγμών συνοδεύεται από τη δημιουργία ηλεκτρικής πόλωσης. Η ανίχνευση PSC εντοπίστηκε για πρώτη φορά στο πλαίσιο του παρόντος ερευνητικού έργου και σε τσιμέντο, γεγονός που δίνει δυνατότητες ανάπτυξης ενός νέου πεδίου έρευνας στο συγκεκριμένο υλικό.
Επίσης στο πλαίσιο του παρόντος ερευνητικού έργου για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση wavelet στα ηλεκτρικά σήματα των PSC. Μια τέτοια ανάλυση έδειξε ότι μπορούν να εξαχθούν αποτελέσματα σχετικά με το μέγεθος της παραμόρφωσης των δειγμάτων και να εντοπιστεί η φάση στην οποία βρίσκεται το υλικό πριν την αστοχία του.

 

Ερευνητική ομάδα:

  • Δήμος Τριάντης, Καθηγητής, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών, Τ.Ε.Ι. Αθήνας
  • Κίμων Αναστασιάδης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών, Τ.Ε.Ι. Αθήνας
  • Ζαχαρίας Αγιουτάντης, Καθηγητής, Πολυτεχνείο Κρήτης
  • Φίλιππος Βαλλιανάτος, Καθηγητής Τ.Ε.Ι. Κρήτης
  • Βασίλειος Σάλτας, Καθηγητής Τ.Ε.Ι. Κρήτης
  • Αντώνιος Κυριαζόπουλος, Καθηγητής Εφαρμογών Τ.Ε.Ι. Αθήνας
  • Ηλίας Σταύρακας, μεταδιδακτορικός ερευνητής
  • Γεώργιος Χλούπης, υποφήφιος διδάκτορας
  • Παναγιώτης Κυριαζής, υποψήφιος διδάκτορας
  • Κωνσταντίνος Νίνος, υποψήφιος διδάκτορας

 

Δημοσιεύσεις:


Διηλεκτρική Φασματοσκοπία

  1. C. Anastasiadis, I. Stavrakas, D. Triantis, A. Kyriazopoulos, K. Ninos: «Rock damage estimation with dielectric loss (tanδ) measurements», International Journal of Microstructure and Materials Properties, vol. 1, pp. 421-429 (2006).
  2. N. Mitritsakis, I. Stavrakas, S. Maurigiannakis, C. Anastasiadis, D. Triantis, Z. Agioutantis. «Investigation and quantification of damage in geomaterials with the technique of Dielectric Spectroscopy», Proc. of the 9th ECNDT Berlin 2006, Sept. 25-29, 2006. P.222.
  3. V. Saltas F. Vallianatos C. Anastasiadis, D. Triantis and P. Kyriazis: «Dielectric spectroscopy of bentonite samples originated from Milos Island», Proc. of the 2nd Int. Conf. Adv. in Mineral Resources Management and Environmental Geotechnology, 25-27 Sept., 2006, Hania Crete Greece, pp. 425-430. 
  4. Ι. Stavrakas, D. Triantis, C. Anastasiadis: «The Influence of externally applied uniaxial stress on Isothermal Depolarization Current mechanisms on rock samples», Journal of Materials Science, Vol. 40, pp. 4593-4596 (2005). 
  5. C. Anastasiadis, D. Triantis, I. Stavrakas, A. Kyriazopoulos and F. Vallianatos: Ac conductivity measurements of rock samples after the application of stress up to fracture. Correlation with the damage variable», WSEAS Transactions on Systems, Vol. 4, Issue 3 pp. 185-190 (2005).


Ηλεκτρικά ρεύματα διεγειρόμενα από πίεση

  1. C. Anastasiadis, D. Triantis and C. A. Hogarth: «Comments on the phenomena underlying pressure stimulated currents (PSC) in dielectric rock materials», Journal of Materials Science, vol. 42, pp. 2538-2542 (2007) 
  2. C. Anastasiadis, I. Stavrakas, D. Triantis, F. Vallianatos: «The correlation of Pressure Stimulated Currents in rocks with the damage variable», Annals of Geophysics, vol. 50, pp.1-6 (2006).
  3. P. Kyriazis, C. Anastasiadis, D. Triantis, F. Vallianatos: «Wavelet analysis on Pressure Stimulated Currents emitted by marble samples», Natural Hazards and Earth System Sciences, vol. 6, pp. 889-894 (2006) 
  4. Α. Kyriazopoulos, C. Anastasiadis, D. Triantis and I. Stavrakas: «Experimental Pressure Stimulated Currents (PSC) recordings on cement mortar under mechanical stress», Proc. of the 2nd Int. Fib Congress, Naples, Italy, 5-8 June 2006, ID 13-19.
  5. D. Triantis, C. Anastasiadis, A. Kyriazopoulos, P. Kyriazis and N. Alexis: «Electric current emissions during bending of FRP samples up to fracture», Proc. of the 2nd Int. Conf. Advances in Mineral Resources Management and Environmental Geotechnology, 25-27 Sept., 2006, Hania Crete Greece, pp. 425-430.
  6. D. Triantis, I. Stavrakas, C. Anastasiadis, A. Kyriazopoulos and F. Vallianatos: «An analysis of Pressure Stimulated Currents (PSC), in marble samples under mechanical stress», Physics and Chemistry of the Earth, vol. 31, pp. 234-239 (2006).