SmartConcrete - Sensores IoT embebibles para el monitoreo en tiempo real y la predicción basada en Inteligencia Artificial de propiedades mecánicas de concreto colado e impreso en 3D

El presente proyecto propone implementar y validar un nuevo sistema de control de calidad y predicción de propiedades mecánicas de concreto basado en el Método de Impedancia Electromecánica (EMI) e Inteligencia Artificial (IA) llamado "SmartConcrete". "SmartConcrete" estará compuesto por transductores piezoeléctricos PZT, un nuevo data logger IoT portátil para la medición de Impedancia y un algoritmo para el monitoreo y predicción de propiedades mecánicas basado en IA. La propuesta se basa en el uso de transductores piezoeléctricos de tamaño reducido que pueden ser embebidos en el concreto durando el colado y la medición de su impedancia en el tiempo permitirá de detectar cambios en la trabajabilidad, rigidez y resistencia mecánica desde edades muy tempranas (inmediatamente después del mezclado) hasta el estado endurecido. El impacto del proyecto será significativo pues se validará un sistema novedoso de monitoreo y predicción de propiedades mecánicas con aplicaciones de control de calidad e Investigación y Desarrollo (I+D). El proyecto tendrá un impacto significativo a nivel científico, académico e industrial. A nivel científico, el nuevo sistema propone una nueva metodología de caracterización de concreto novedosa con alto potencial patentable que integra tecnologías de vanguardia como IoT, IA y EMI. A nivel académico, el proyecto contempla la formación de estudiantes a nivel pregrado y posgrado en áreas transversales de ingeniería. Finalmente, a nivel industrial, Smartconcrete, luego de una amplia campaña de validación en condiciones reales, podrá ser una herramienta de bajo costo muy útil en reemplazo de los ensayos de caracterización tradicionales para optimizar operaciones de construcción, aseguramiento de la calidad y gestión de infraestructuras, y para la formulación de una nueva generación de materiales de construcción para impresión 3D basados en cementos alternativos, geopolímeros, biopolímeros y tierra.

El objetivo principal del proyecto es proponer y validar una prueba novedosa basada en el Método de Impedancia Electromecánica (EMI) utilizando transductores PZT embebibles y un nuevo data logger IoT portátil y totalmente automatizado.

- Objetivo específico 1: Monitoreo de las propiedades mecánicas del concreto en edades muy tempranas (inmediatamente después de mezclar hasta el tiempo de fraguado) mediante reología dinámica de corte, pruebas de penetración y pruebas de flujo por compresión lateral. Coordinador: Prof. Arnaud Perrot. - Objetivo específico 2: Monitoreo de las propiedades mecánicas del concreto en edades tempranas (desde el tiempo de fraguado hasta los 28 días) mediante EMM-ARM, pruebas de resonancia de impacto y pruebas de compresión uniaxial. Coordinador: Prof. Rafael Aguilar. - Objetivo específico 3: : Proponer y validar una prueba novedosa basada en el método de impedancia electromecánica (EMI) utilizando transductores piezoeléctricos incorporados para monitorear en tiempo real las propiedades mecánicas in situ. Coordinador: Prof. Guido Silva. - Objetivo específico 4: Diseño, fabricación y validación de un registrador de datos IoT portátil y totalmente automatizado para la medición de EMI. Coordinador: Prof. Angelo Velarde. -Objetivo específico 5: Comprender el efecto del proceso de impresión 3D en las propiedades mecánicas in situ del concreto en estado fresco y endurecido mediante pruebas de EMI e Inteligencia Artificial (IA). Coordinador: Prof. Guido Silva.

Además de los obligatorios: Desarrollo y validación de un data logger IoT portátil capaz de realizar medición de conductancia en transductores piezoeléctricos PZT Validación de un ensayo de control de calidad de concreto basado en el método de impedancia electromécanica (EMI) Desarrollo y validación de un algoritmo basado en Inteligencia Artificial para la predicción de resistencias mecánicas y tiempos de fragua de concretos usando resultados de ensayos EMI

Investigacion aplicada

Multidisciplinario

ADMINISTRADO

JUNIN - HUANCAYO - HUANCAYO | LIMA - LIMA - SAN MIGUEL | LIMA - LIMA - EL AGUSTINO

• 111 — TIC y redes sociales

Ingeniería, Tecnología - Ingeniería eléctrica, Ingeniería electrónica - Sistemas de automatización, Sistemas de control

UNIVERSITÉ BRETAGNE SUD