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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70228

Gebrauch von verteilten faseroptischen Sensoren zur Schadenserkennung in der Fahrbahnbefestigung (Orig. engl.: Use of distributed fiber optic sensors to detect damage in a pavement)

Autoren	P. Hornych J. Blanc X. Chapeleau J.-L. Gautier J. Carroget
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 12.0 Allgemeines, Management

Asphalt Pavements: Proceedings of the International Conference on Asphalt Pavements, Raleigh, North Carolina, USA, 1-5 June 2014. Volume 1. Leiden: CRC Press, 2014, S. 449-457, 10 B, 6 Q

Die Realisierbarkeit von in Fahrbahn eingebrachten Lichtwellenleitern zur zerstörungsfreien Schädigungsdetektion wird geprüft. Dabei wird die Rayleigh-Messmethode angewendet, mit der über lange Strecken Dehnungen im Mikrometerbereich bei einer Auflösung von weniger als 1 cm erkannt werden. Die Messmethode basiert auf dem Vergleich der Dehnungsprofile vor und nach Belastung. Damit können Temperatur- und Belastungsveränderungen gemessen werden. Lichtwellenleiter haben mehrere Vorteile - sie sind klein, ohne Strom betreibbar, nicht magnetisch, dafür flexibel und korrosionsbeständig. In der französischen Großversuchsanlage der IFSTTAR werden mit der Asphaltbefestigung Glasfasern eingebaut. Der Befestigungsaufbau besteht aus 80 mm Asphaltschicht und 300 mm Korntragschicht auf einem sandigen Untergrund. Um schneller einen Schaden zu erzeugen, werden künstliche Risse verursacht, indem Stahlstangen verschiedener Formen an der Unterseite der Asphaltschicht in 7 cm Tiefe eingebaut sind. Die Belastung erfolgt durch Zwillingsreifen zunächst mit 65 kN, später mit 75 kN bei insgesamt 500 000 Überrollungen. Erhebliche Änderungen der Form des Dehnungsprofils deuten auf Rissbildung und Rissfortschreitung hin. Eine deutliche Zunahme der Dehnungen erfolgt bevor die Risse an der Oberfläche durchschlagen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, kontinuierliche Messungen über relativ lange Distanzen (hier 70 m) bei einer hohen räumlichen Auflösung durchzuführen. Weitere Messungen sind auf der Versuchsanlage mit anderen Befestigungen geplant sowie im Labor beim Biegebalkenversuch.