Reinforced concrete piles are used in case of structures that are constructed on soft ground to transfer the loads into deeper strata with sufficient bearing capacity. In order to determine the pile’s behavior and possible damage, static and dynamic pile tests are carried out. Dynamic measurements taken from the pile head can show the bearing behavior and structural integrity by using the theory of wave propagation. In order to receive more precise information about the pile features, now, a string of sensors is embedded at different levels of the pile. A fiber optic strain wave sensor, based on the extrinsic Fabry-Perot interferometer (EFPI), has already been developed and tested in full-scale field tests by Schallert (2010). It was possible to detect the introduced deformation caused by the static load and the dilatational wave during dynamic loading. Although the full-scale tests were successful, the engineering design of the sensor body left room - from the economical point of view - to be optimized. After laboratory tests with the optimized sensor, a cast-in-situ bored pile has been built at the BAM Test Site Technical Safety in Horstwalde, South of Berlin. Additionally to the EFPI sensors, fiber Bragg grating (FBG) sensors, temperature sensors and resistance strain gauge (RSG) sensors are embedded in order to compare the signals with each other. In this paper, the modified sensor and the Setup of the cast-in-situ bored pile along with results of dynamic tests are shown.
Adapted and effective pest management strategies for the protection of irreplaceable culture heritage as well as for the prevention of damages in households and warehouses are based on reliable information about the presence and distribution of the pest organisms. Monitoring the webbing clothes moth Tineola bisselliella at thirteen outdoor stations in the broader area of Berlin give a first idea of their occurrence in an urban area and the hinterlands. The results demonstrate a seasonal abundance in the city and a missing of this species in the countryside. Data suggest a synanthropic occurrence of the webbing clothes moth rather than an invasion from natural reservoires. Possible molecular examinations on the species and subspecies level are presented to analyze the gene flow between populations and give an impression of species mobility as well as pathways of infestation.
Sowohl in der Denkmalpflege als auch in anderen Anwendungsbereichen der zerstörungsfreien Prüfung können größere kostenintensive Erhaltungs- und Instandsetzungsmaßnahmen durch das frühzeitige Erkennen und Einschätzen von Schäden vermieden werden. Eine derartige vorbeugende Instandsetzung ist jedoch nur möglich, wenn häufige Inspektionen kostengünstig und schnell durchgeführt werden können. Systematische Methoden zur Beobachtung und Erfassung von Prozessen über einen längeren Zeitraum sowie deren Überwachung werden unter dem Begriff "Monitoring" zusammengefasst.
Die herausragenden Eigenschaften faseroptischer Sensoren beim Monitoring geotechnischer Strukturen werden diskutiert und ihre Vor- und Nachteile zusammengefasst. Es werden die Grundlagen der wichtigsten faseroptischen Sensoren (Rückstreu-, Faser-Bragg-Gitter-, Fabry-Perot-Sensoren, Mach-Zehnder-Interferometer sowie Sensoren auf Basis der Niedrig-Kohärenz-Interferometrie) aufbereitet.
Schäden an Bauwerksoberflächen wie Risse, Ablösungen, Feuchte, Bewuchs (Moose, Flechten, Pilze usw.) und Krustenbildung werden zurzeit hauptsächlich durch konventionelle Verfahren, wie z.B. Sichtprüfung und manuelle Vermessung, erfasst. Zur Sicherung des kulturellen Erbes werden jedoch dringend moderne und effiziente Verfahren und Strategien für eine vorbeugende Instandhaltung benötigt, die mit geringeren Kosten häufigere Inspektionen ermöglichen. Auch Wachstum und Alterung des Gebäudebestands verschärfen die Situation zunehmend, Da eine detaillierte 3-D-Darstellung und wiederholte Beobachtung insbesondere von Rissen und Ablösungen u.a. auch für die sicherheitsrelevante Einschätzung der
Standsicherheit eines Gebäudes eine sehr große Rolle spielen, wurden in den letzten Jahren laserbasierte Messverfahren weiterentwickelt und eingesetzt, Diese ermöglichen eine schnelle und automatisierte Erfassung der Oberflächengeometrie und können zudem innerhalb vorgegebener Zeitintervalle wiederholt eingesetzt werden. Das Verfahren kann auch durch eine zusätzliche Aufnahmetechnik ergänzt werden, die eine Zuordnung von erfassten Farbwerten zu den 3-D-Messpunkten erlaubt.
Der Chloridgehalt, ab dem bei der Bewehrung im Beton mit Korrosion gerechnet werden muss, wird als kritischer Chloridgehalt bezeichnet. Die Höhe dieses kritischen Chloridgehaltes bestimmt in hohem Maße den Instandsetzungsumfang und damit die Instandsetzungskosten. Zahlreiche Labor- und Bauwerksuntersuchungen belegen, dass dieser kritische Chloridgehalt von einer Vielzahl von Parametern abhängt und deswegen kein fester Wert sein kann. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, über Betrachtung von Korrosions- bzw. Depassivierungswahrscheinlichkeiten einen unteren kritischen Chloridgehalt zu bestimmen, bei dem bei gegebenen Randbedingungen nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit (z. B. 5%-Fraktilwert) Korrosion von Stahl in Beton zu erwarten ist. Die Auswertung von zahlreichen Untersuchungen zeigt, dass der Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes von 0, 5 M.-% bezogen auf den Zementgehalt bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen mit einer hinreichend geringen Korrosionswahrscheinlichkeit korreliert und somit auch in Übereinstimmung mit der Richtlinie 'Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen' des DAfStb als unterer kritischer Chloridgehalt unter Praxisbedingungen anzusetzen ist.
Different types of fiber-optic sensors based on glass or polymeric fibers are used to evaluate material behavior or to monitor the integrity and long-term stability of load-bearing structure components. Fiber-optic sensors have been established as a new and innovative measurement technology in very different fields, such as material science, civil engineering, light-weight structures, geotechnical areas as well as chemical and high-voltage substations. Very often, mechanical quantities such as deformation, strain or vibration are requested. However, measurement of chemical quantities in materials and structure components, such as pH value in steel reinforced concrete members also provides information about the integrity of concrete structures. A special fiber-optic chemical sensor for monitoring the alkaline state (pH value) of the cementitious matrix in steel-reinforced concrete structures with the purpose of early detection of corrosion-initiating factors is described. The paper presents the use of several fiber-optic sensor technologies in engineering. One example concerns the use of highly resolving concrete-embeddable fiber Fabry-Perot acoustic emission (AE) sensors for the assessment of the bearing behaviour of large concrete piles in existing foundations or during and after its installation. Another example concerns fiber Bragg grating (FBG) sensors attached to anchor steels (micro piles) to measure the strain distribution in loaded soil anchors. Polymer optical fibers (POF) can be — because of their high elasticity and high ultimate strain – well integrated into textiles to monitor their Deformation behaviour. Such 'intelligent' textiles are capable of monitoring displacement of soil or slopes, critical mechanical deformation in geotechnical structures (dikes, dams, and embankments) as well as in masonry structures during and after earthquakes.
Fibre-optic sensors for early damage detection in plastic insulations of high-voltage facilities
(2011)
Fibre-optic sensors (FOS) have great potential as online damage detectors when integrated in HV accessories. Among their well-known use as temperature and strain sensors, there are some more opportunities of use, e. g. they can intimately be embedded in polymeric insulations of HV cable terminations and joints to detect and monitor partial discharges right at the location of their origin. Two FOS types for early PD detection were investigated: an embeddable fibre-optic acoustic sensor to measure acoustlc waves in polymeric insulations generated by PDs, and a fluorescent optical fibre to detect first optical effects during ionization processes in the insulation material. The paper descrlbes these methods, related monitoring Problems and shows first test results.
Methods for the combination (i. e. comparison and overlay) and data fusion (i. e. integration of all data in one data set, replacement of data) of active thermography and D laser scanner (light section method) have been developed. Systematic investigations for quantification of damage in historic structures are presented using both techniques. A case study shows that reproducible investigations at regular time intervals are very well suited for structural monitoring.