建造一座建筑物所需的时间在很大程度上取决于每层楼的混凝土强度是否足以承受荷载。

普渡大学的工程师们已经开发出传感器，通过在现场直接实时测定混凝土强度，可以安全地加快施工进度。

通常，混凝土配合比设计需要在施工项目实施前进行测试。一旦这些混合料已经过使用审查，在没有额外的场外测试的情况下，就不能改变混合料设计。

普渡工程师设计的这项技术可以让施工承包商在现场验证混凝土的成熟度，从而无需进行大量的场外测试。

普渡大学美国混凝土路面协会土木工程教授卢娜（Luna Lu）说：“我们的传感器可以帮助做出更好的数据驱动决策，以确定施工进度，提高混凝土施工质量。”

普渡大学的团队正与F.A.Wilhelm Construction Co.Inc.合作，测试并比较这项技术与传统的商用传感器，这些传感器将安装在普渡五层楼高的工程和理工学院的网关建筑群中。这座建筑群将是一座连体建筑，包括达德利厅和兰伯图斯厅。施工现场由Shiel Sexton公司管理。

卢和她的研究团队也在印第安纳州的高速公路上测试这些传感器，以更好地确定混凝土何时可以用于重型卡车的运输。

“我们正努力与承包商合作，找出我们能为他们节省多少时间、成本以及一个工地所需的人数，从而降低风险，提高施工安全性，”陆说首先要进行行业合作，以评估传感器的工作情况。”

在过去的十年里，总承包商使用传统的传感器对混凝土强度和成熟度进行可靠和准确的估计。但在浇筑混凝土之前，该方法需要在实验室进行为期一个月的混凝土配合比设计测试过程。会生成一个线形图，根据随时间变化的特定温度记录配合比设计的强度。

然后使用该线图匹配现场传感器的温度测量值。图中的强度值被称为“成熟度曲线”，帮助工人估计混凝土何时足够坚固，可以继续施工。

如果意外天气或任何其他改变的进度影响要求改变混合物的主要成分，则承包商必须重新为新混合物生成一个成熟度曲线。

卢的实验室开发的传感器可以直接从地板甲板上实时测量混凝土强度，无需事先生成成熟度曲线。

Wilhelm公司质量保证经理瑞安•德克尔（Ryan Decker）说：“这些新传感器更像是‘即插即用’，我们可以随时做出判断。”和商业传感器一样，卢的传感器也会留在混凝土中。这种传感器利用电流将声波穿过混凝土，从而提供更直接的强度测量。混凝土对特定波速的反应表明其强度和刚度。

“通过混凝土传播的波可以告诉我们很多信息。我们不仅可以了解混凝土的强度，还可以了解混凝土微观结构的详细信息。

卢的12个传感器已经安装在网关综合楼三楼的各个部分，这样团队就可以更好地了解他们与现场使用的商业传感器相比的工作情况。

卢的实验室已经验证了这项技术，现在正在开发一个承包商可以用来远程接收混凝土强度信息的系统。传感器技术通过普渡研究基金会技术商业化办公室申请专利。

门廊建筑群预计于2022年秋季完工。跨学科中心将连接基于项目的教学实验室、设计工作室和其他协作空间，以增加普渡社区和印第安纳州公司之间的互动。这个建筑群的建立是由礼来基金会、印第安纳州和私人捐赠基金提供的。