Strain monitoring in a reinforced concrete slab sustaining service loads by distributed Brillouin fibre optic sensors

Author： Martín-Pérez Beatriz Deif Amre Cousin Bruno Zhang Chunshu Bao Xiaoyi Li Wenhai

ISSN： 1208-6029

Source： Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.37, Iss.10, 2010-10, pp. : 1341-1349

Disclaimer: Any content in publications that violate the sovereignty, the constitution or regulations of the PRC is not accepted or approved by CNPIEC.

Previous Menu Next

Abstract

Reinforced concrete (RC) structures deteriorate and as a result crack due to extreme loading and (or) environmental conditions. Damage accumulation as such adversely affects the structure’s durability properties, impairing its service life. The intensity of cracking in an RC structure is usually regarded as the key criterion toward damage assessment and repair intervention. This paper presents the results of an experimental program in which the concrete strains of a small-scale RC slab sustaining in-service loads were monitored by traditional electrical strain gauges and distributed Brillouin fibre optic sensors in an attempt to detect damage due to crack formation. A comparison of these measurements with classical bending theory is also presented. The results show that distributed Brillouin fibre optic sensors can capture both tensile and compressive strains in concrete; however, the accuracy of their measurements is dependent on the proper installation of the sensors and the fibre length over which the strains are to be measured.Les structures en béton armé se détériorent et en conséquence se fissurent en raison du chargement et (ou) de conditions environnementales extrêmes. L'accumulation de dommages compromet les propriétés de durabilité de la structure et réduit sa durée de vie. L’importance de la fissuration dans une structure en béton armé est habituellement considérée comme le critère principal permettant d’évaluer la dégradation de l’ouvrage et la nécessité d’une opération de réparation. Cet article présente les résultats d'un programme expérimental dans lequel les déformations du béton d'une dalle en béton armé sous charge de service ont été mesurées par des jauges de déformation électriques traditionnelles et des capteurs répartis en fibre optique Brillouin, afin d'essayer de détecter la formation de fissures. Une comparaison de ces mesures avec la théorie de la flexion classique est également présentée. Les résultats prouvent que les sondes en fibre optique Brillouin peuvent capturer la déformation de tension et compression du béton; cependant, l'exactitude de leurs mesures dépend de l'installation appropriée des sondes et de la longueur de fibre utilisée pour la mesure de la déformation.