Diagnostyka i monitoring mostów kompozytowych

Wstępne wyniki badań nad efektywnością zastosowania systemu DFOS w diagnostyce i monitoringu mostów kompozytowych. Wyniki pochodzą z dwóch projektów badawczych realizowanych obecnie przez Katedrę Dróg i Mostów Politechniki Rzeszowskiej, współfinansowanych przez NCBiR i PARP.

Obiekty mostowe z kompozytów FRP (ang. fibre-reinforced polymers) są budowane na świecie od ponad 35 lat [1]. Powodem dużego zainteresowania środowiska mostowego tym nowym materiałem konstrukcyjnym jest oczywiście jego trwałość. A także duża wytrzymałość i sztywność wytwarzanych z kompozytów elementów mostów (dźwigarów oraz paneli pomostowych). Jednakże kompozyty FRP, jak każdy materiał konstrukcyjny, mają także swoje wady. Mogą one prowadzić do uszkodzeń, a nawet do poważnych awarii tych konstrukcji. Wśród wad kompozytów FRP można wymienić m.in.: podatność na rozwarstwienie wewnętrzne, pękanie matrycy i/lub włókien, uszkodzenia połączeń itp. [2]. Ponadto stosunkowo krótki okres stosowania kompozytów FRP w mostach powoduje, że nie jest jeszcze dokładnie rozpoznane zachowanie tych konstrukcji w czasie.

Dlatego praktycznie od samego początku budowy mostów z kompozytów FRP istnieje świadomość o konieczności stałej diagnostyki i monitoringu. Jednakże ze względu na specyficzną mikro- i makrostrukturę typowe uszkodzenia kompozytów nie są możliwe do detekcji i oceny podczas rutynowego przeglądu wizualnego. Dlatego ocenę stanu technicznego mostów kompozytowych zazwyczaj wspomaga zastosowanie różnych metod diagnostyki nieniszczącej NDT/NDE [3]. Co więcej, ze względu na wspomniany brak doświadczeń eksploatacyjnych większość współczesnych mostów kompozytowych jest dodatkowo monitorowana w celu oceny zachowania się konstrukcji w cyklu życia [4].