Untersuchung des Tragverhaltens von Offshore-Grout-Verbindungen unter Wasser an Tragstrukturen mit dynamischen Wechselwirkungen - Verbund Akronym: Grout-WATCH; Teilvorhaben: Faseroptische Sensorik zur Erfassung von Schädigungen im Grout

Abstract

As part of the subproject "Fiber Optic Sensors for Detecting Damage in Grout", MIOPAS GmbH developed a novel miniaturized fiber optic strain sensor. This enables the local detection of strains in the grout to monitor the failure of the grout connection and detect local changes. Based on the fiber optic Fiber Bragg Grating (FBG) technology, a sensor was developed for use in the very small grout gap in the laboratory and on test benches. A challenge in this project is the miniaturized mechanical design of the sensor, which must exhibit sufficient robustness and stability against lateral forces for use in the grout gap and enable application in highly alkaline and moist concrete. The sensor platform developed for this purpose enables the production of different measuring lengths and allows versatile use in various application scenarios with the project partners. The most common sensor lengths in this project are 50, 300, and 400 mm. A total of 5 different lengths were constructed. For the optical sensors, a mounting system was developed for the grout gap that ensures secure positioning during grouting. For the partners' experiments, interrogation units were provided, and the measurement technology setup was implemented together with the partners. In total, more than 220 sensors were developed for the experiments in the laboratory and at the test facilities of the individual institutes of Leibniz University Hannover and Fraunhofer IWES, and the sensors were installed together for grout application. Im Rahmen des Teilprojektes „Faseroptische Sensorik zur Erfassung von Schädigungen im Grout“ wurde von der MIOPAS GmbH ein neuartiger miniaturisierter faseroptischer Dehnungssensor entwickelt. Dieser ermöglicht die lokale Erfassung von Dehnungen im Grout, um damit das Versagen der Groutverbindung zu monitoren und örtliche Veränderungen nachweisen zu können. Auf Basis der faseroptischen Faser Bragg Gitter Technologie (FBG) wurde dazu ein Sensor entwickelt, der im sehr kleinen Groutspalt im Labor und auf den Prüfständen zum Einsatz kommt. Als Herausforderung in diesem Projekt ist der miniaturisierte mechanischer Aufbau des Sensors zu sehen, der für eine Einsatz im Groutspalt eine ausreichende Robustheit als auch Stabilität gegenüber Querkräfte aufweisen und einen Einsatz im hochalkalischen und feuchten Beton ermöglichen soll. Die dazu entwickelte Sensorplattform, ermöglicht die Herstellung von unterschiedlichen Messlängen und ermöglicht einen vielseitigen Einsatz in den unterschiedlichen Anwendungsszenarien bei den Verbundpartnern. Die gängigsten Sensorlängen in diesem Projekt sind 50, 300 und 400 mm. Insgesamt wurden 5 unterschiedliche Längen aufgebaut. Für die optischen Sensoren wurde ein Befestigungssystem im Groutspalt entwickelt, das beim Vergrouten für eine sichere Positionierung sorgt. Für die Versuche bei den Partnern wurden Auswerteeinheiten zur Verfügung zur gestellt und der Aufbau der Messtechnik zusammen mit den Partnern umgesetzt. Insgesamt wurden mehr als 220 Sensoren für die notwendigen Versuche im Labor und an den Versuchseinrichtungen der einzelnen Institute der Leibniz Universität Hannover und des Fraunhofer IWES entwickelt und die Sensoren zusammen für den Grouteinsatz installiert. Datei-Upload durch TIB