WPŁYW SENSORA Z WŁÓKIEN WĘGLOWYCH DO POMIARU ODKSZTAŁCEŃ NA NOŚNOŚĆ BELEK ŻELBETOWYCH

Przyklejane do konstrukcji kompozyty zbrojone włóknem węglowym zdobywają coraz większą popularność w zastosowaniach budowlanych, jednakże, z uwagi na kruche właściwości ich użytkowanie jest obarczone znacznie większym ryzykiem niż w przypadku tradycyjnych stali. Diagnostyka wzmocnionych elementów tylko przez obserwację ich zarysowań czy ugięć może być niewystarczająca, potrzebne są dodatkowe systemy monitorujące. W referacie przedstawiono opracowaną przez autorów inteligentną tkaninę, w której wiązki włókien węglowych łączą rolę rozciąganego zbrojenia i miernika odkształceń. Zasada jej pracy jest inspirowana budową klasycznego tensometru elektrooporowego, którego włókna przewodzące prowadzone są wężykowo. Rolę przewodnika pełni wiązka włókien węglowych, która jest izolowana w matrycy z włókien szklanych lub akrylowych. Opisane w referacie wybrane wyniki badań laboratoryjnych są bardzo obiecujące zarówno w zakresie jakości pomiaru odkształceń, jak i efektywności wzmocnienia. Obecnie dopracowywane są: dokładność kontroli grubości wiązki włókien, która wpływa na całkowitą oporność, czy też wpływ wilgoci na zmiany oporności.

Pełny tekst (pdf)

[1] Chen P.W., Chung, D. D. L., 1993. Carbon fiber reinforced concrete for smart structures capable of non-destructive flaw detection.  Smart Materials and Structures, vol. 2, no. 1, s. 22–30.

[2] Kenel, A., Nellen, P., Frank, A., Marti, P., 2005. Reinforcing Steel Strains Measured by Bragg Grating Sensors. J. Mater. Civ. Eng., 4(423), s. 423-431.

[3] Meier, U., 1995. Strengthening of structures using carbon fibre/epoxy composites. Construction and Building Materials, Vol. 9, No. 6, Elsevier Science, Great Britain.

[4] Merzbacher, C. I., Kersey, A. D., Friebele, E. J., 1996. Fiber optic sensors in concrete structures: a review. Smart Materials and Structures, vol. 5, no. 2, s. 196–208.

[5] Salvado, R., Lopes, C., Szojda, L., Araújo, P., Gorski, M., Velez, F.J.; Castro-Gomes, J., Krzywon, R., 2015. Carbon Fiber Epoxy Composites for Both Strengthening and Health Monitoring of Structures. Sensors, 15.

[6] Stein P.K., 2001. Strain Gage history and the end of the twentieth century Experimental Techniques Vol. 25, Issue 2., s. 15-16.

[7] Wang X., Chung D.D.L., 1996. Continuous carbon fibre epoxy-matrix composite as a sensor of its own strain. Smart Materials Structures 5. S. 796-800.