以光纖量測技術探討活性粉混凝土板 受反覆衝擊之內部應變特性

Abstract

一般試驗的架設多在試體外貼上應變計去作量測，少有內埋感測器於試體內作應變的直接量測，而光纖的誕生卻改善了內埋感測器的可行性。光纖感測器也因為擁有光纖的優點，可以輕易埋入結構體中，去量測出各種物理量的測定。比如結構物使用過程中之應變、溫度、震動等等，都具有相當良好的表現，相當適合用於土木結構物的監測。 利用改良光纖埋設方式取代原埋設方式，希望在反覆衝擊試驗中，量測到混凝土內部應變趨勢圖，並可作為監測系統之參考。本研究嘗試使用布拉格光纖光柵作為感測器，應用其高精密度量測RPC板受反覆衝擊力作用下混凝土內部應變的變化情形。 由靜態試驗結果得知，使用光纖量測其敏感度可以達到0.1mm以下的精度，且光纖光柵對於拉應變有較為精準的量測值。在混凝土板受反覆撞擊試驗得知，主裂縫形成時，光纖量測值會有明顯的極限應變，其後應變量會持續降低之趨勢，將來若埋設在不同的材料下，皆可利用此趨勢作為預警之系統。 RPC混凝土板受反覆衝擊力時，若能量介於40J~300J時，可能造成類似脆性破壞的效果，裂縫密度僅不到0.03 cm-1吸收能量效果較低，若採用能力低於20J時，裂縫密度則大於0.18 cm-1，吸收能量效果也提高許多，故作反覆衝擊試驗時，須先考慮破壞之模式在進行撞擊之測試。