Quasikontinuierliche faseroptische Dehnungsmessung zur Rissdetektion in Betonkonstruktionen

Das Verfahren der faseroptischen Dehnungsmessung bietet neben vielversprechenden Perspektiven für die experimentelle Forschung auch umfangreiche neue Möglichkeiten für die systematische Überwachung (sog. Monitoring) von Ingenieurbauwerken. Für die praxistaugliche Anwendung ist eine robuste und dennoch ausreichend sensitive Konfiguration aus Messgerät und passivem Glasfaserkabel wünschenswert. In diesem Kontext wurden am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) insgesamt fünf verschiedene optische Messfasern bei verschiedenen Applikationsvarianten und unter Einsatz unterschiedlicher Messgeräte an einem Spannbetonbalken analysiert. Die faseroptische Sensorik, ergänzt durch konventionelle Messtechnik, war in der Lage, elastische Dehnungen, Mikrorisse, einsetzende Rissbildung und -entwicklung sowie auch auftretende Schubrisse sicher zu detektieren.

Distributed fiber optic sensing for crack detection in concrete structures
The method of fiber optic strain measurement offers new possibilities in the systematic monitoring of engineering structures. A robust but sufficiently sensitive configuration of measuring device and passive fiber optic cable is desirable for practical application. In this context, a total of five different optical measuring fibers were analyzed at the Chair of Solid Construction at the Technical University of Munich (TUM) for different application variants using two measuring instruments on a prestressed concrete beam. The fiber-optic sensor technology, supplemented by conventional measuring technology, was able to detect elastic strain, crack formation and decisive shear cracks of the fracture condition.