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Quando se constrói uma estrutura, na maioria das vezes, não se sabe ao certo até quando esta será necessária, útil ou ainda, segura.
No projeto utilizam-se características conhecidas dos materiais, como resistência à compressão, resistência a ataques químicos e a intempéries, além de expectativas de carregamento e condições de exposição em uso. Porém, as reais interações entre a estrutura e o ambiente no qual ela está inserida são difíceis de prever ou simular. Além do carregamento em uso, que pode variar de forma diferente do previsto (incremento de tráfego sobre uma ponte ou modificação de uso de um edifício, por exemplo), outra questão são as sobrecargas acidentais, como terremotos, inundações, etc. Todas estas incertezas fazem com que a uma previsão precisa da degradação da estrutura ao longo do tempo seja difícil (quase impossível). Para confirmar a segurança e a fidelidade da estrutura em relação ao projeto são feitas inspeções, que avaliam a degradação, a segurança e as condições gerais da estrutura. Podem-se citar como principais usos do monitoramento estrutural na engenharia civil: auxiliar as inspeções provendo ao especialista um histórico de degradação e comportamento que possibilita um melhor entendimento de possíveis problemas e a identificação de causas; certificar uma estrutura em relação à fidelidade ao projeto; avaliar a segurança de uma estrutura antiga ou num dado momento em que condições especiais se apresentem; e otimizar programas de manutenção.
POF sensors integrated in technical textiles for monitoring of earthwork structures and masonry
(2009)
Distributed polymer optical fiber sensors in geotextiles for monitoring of earthwork structures
(2009)
Fiber optic sensors based on polymer optical fibers (POF) have the advantage of being very elastic and robust at the same time. Unlike silica fibers, standard PMMA POF fibers can be strained to more than 40% while fully maintaining their light guiding properties. We investigated POF as a distributed strain sensor by analysing the backscatter increase at the strained section using the optical time domain reflectometry (OTDR) technique. This sensing ability together with its high robustness and break-down strain makes POF well-suited for integration into technical textiles for structural health monitoring purposes. Within the European research project POLYTECT (Polyfunctional textiles against natural hazards) technical textiles with integrated POF sensors, among others sensors are being developed for online structural health monitoring of geotechnical structures. Mechanical deformation in slopes, dams, dikes, embankments and retrofitted masonry structures is to be detected before critical damage occurs. In this paper we present the POF strain sensor properties, reactions to disturbing influences as temperature and bends as well as the results of the different model tests we conducted within POLYTECT. We further show the potential of perfluorinated graded-index POF for distributed strain sensing with increased spatial resolution and measurement lengths.