dr inż. Marcin Górski Politechnika Śląska,Wydział Budownictwa
dr inż. Rafał Krzywoń 
dr inż. Szymon Dawczyński
dr hab. inż. Leszek Szojda, prof. PŚl

DOI: 10.15199/33.2016.08.44

Umiejętność autodetekcji zagrożeń i ostrzegania użytkownika jest jedną z najbardziej pożądanych cech współczesnego budynku.Kompozyty zbrojonewłóknamiwysokiejwytrzymałości znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie w budownictwie, zwłaszcza we wzmacnianiu konstrukcji, gdzie wymagane są możliwie najlepsze cechymechaniczne.Autorzy artykułu opracowali inteligentną tkaninę, którejwłóknawęglowe stanowią nie tylko zbrojenie, ale również sensor odkształceń. Jej idea opiera się na budowie tensometru, w którym włókna węglowe pełnią rolę przewodnika, natomiast włókna szklane lub akrylowe rolę osnowy i izolatora. Przeprowadzono wstępne testy laboratoryjne, których celem było opracowanie efektywnych technik pomiaru oraz ocena skuteczności wzmocnienia wybranych konstrukcji budowlanych, głównie zginanych belek żelbetowych i drewnianych. Przedstawione wartykulewyniki badań są bardzo obiecujące, chociaż dalszego dopracowania wymaga technologia produkcji tkaniny.

Słowa kluczowe: włókna węglowe, monitoring konstrukcji, wzmacnianie konstrukcji, badania laboratoryjne.

* * *

Carbon fiber laminate as the textile sensor – research on the resistance changes

The ability to auto-detection of threats and user warnings is one of the most desirable features of a modern building. At the same time composites reinforced with highstrength fibers are increasingly widespread use in construction, especially in strengthening the structures, where the best possible mechanical properties are required. The authors of the paper have developed an intelligent fabric, wherein the carbon fibers are not only reinforcement but also the deformation sensor. The idea is based on the construction of the strain gauge, wherein the carbon fibers serve as a electrical conductor, and glass fibers or acrylic matrix has the role of insulator. Preliminary laboratory tests aimed at creating effective measure techniques and assess the effectiveness of the strengthening of selected building structures, as reinforced concrete and timber beams. Presented in the paper results of these studies are very promising, although require further advancement of the production technology.

Keywords: carbon fibres, structures’ monitoring, structural strengthening, laboratory tests.

Literatura

[1] Krzywoń Rafał, Marcin Górski, Szymon Dawczyński, Leszek Szojda, Joäo Castro-Gomes, Rita Salvado. 2016. „Self-Monitoring Strengthening System Based on Carbon Fiber Laminate”. Journal of Sensors, vol. 2016,Article ID 3947513, DOI: 10.1155/2016/3947513.
[2] Lau K.-T. 2003. Fibre-optic sensors and smart composites for concrete applications.Magazine of Concrete Research, 55 (1): 19–34.
[3] Mufti A. A., W. K. Neale. 2007. State-of-the--art of FRP and SHMapplications in bridge structures in Canada. Composites & Polycon, The American Composites Manufacturers Association, Tampa, FL USA.
[4] Salvado Rita, C. Lopes, Leszek Szojda, P.Araújo,Marcin Górski, F. J. Velez, Joäo Castro- -Gomes, R. Krzywoń. 2015. Carbon Fiber Epoxy Composites forBoth Strengthening andHealthMonitoring of Structures. Sensors 15: 10753 – 10770.
[5] Zhou Z. at al. 2005. Applications of FRP- -OFBG Sensors on Bridge Cables. Smart Structures & Materials/NDE Joint Conference: Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems, SPIE, San Diego, USA.

Otrzymano : 28.06.2016 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

 

Materiały Budowlane 08/2016, str. 146-147 (spis treści >>)