Nowatorski system monitorowania betonowych konstrukcji

Naukowcy z City University London i Queen University Belfast skonstruowali innowacyjne czujniki, które pozwolą zdecydowanie wcześniej namierzyć ogniska korozji betonu. Pozwolą one dużo efektywniej monitorować mosty czy nabrzeżne umocnienia.

Jedną z kluczowych zalet nowych czujników jest ich długowieczność, niespotykana w konstrukcjach wykorzystywanych dotychczas. Natomiast dzięki połączeniu z internetem, powiadomienia mogą być wysyłane droga mailową do służb odpowiedzialnych za utrzymanie.

Sercem nowego rozwiązania są trzy sondy: jedna monitoruje temperaturę, druga wilgotność, a trzecia poziom pH. Zmiany tych czynników wskazują na postępującą korozję.

„Kluczem do sukcesu jest wykorzystanie naszego monitoringu zmian sygnałów czujnika jako wskaźnika poziomu korozji.” – stwierdziła Tong Sun z City University London. „Oznacza to, że możemy wykorzystać polimerowe czujniki optyczne, które są znacznie odporniejsze na zasadowe środowiska niż inne czujniki.” – dodała.

Wykorzystywane dotąd w podobnych rozwiązaniach czujniki wytrzymywały zaledwie kilka tygodni. Nowe mają wytrzymywać nawet kilka lat, nawet jeśli poziom pH przekracza wartość 12.

„Oznacza to, że nasze sondy mogą być instalowane w konstrukcji i podłączane do komputera rejestrującego wyniki. Gdy odczyty wskażą taką konieczność, przeprowadzana będzie kontrola konstrukcji. Takie działania będą prostsze tańsze i efektywniejsze niż oczekiwanie na pojawienie się widocznych oznak korozji.” – stwierdziła Sun.

Konstrukcje morskie narażone są na niszczycielskie działanie licznych czynników chemicznych, biologicznych i fizycznych, występujących w morzu. Monitorowanie takich konstrukcji jest niezwykle istotne, gdyż koszty naprawy czy usunięcia elementów, które pod wpływem korozji zawaliły się i wpadły do wody są ogromne.

Morska woda zawiera całą gamę nieorganicznych substancji powodujących korozje konstrukcji, wśród których prym wiodą jony chlorkowe.

Czujniki znajdujące się w sondzie temperatury i wilgotności wykorzystują światłowodową siatkę Bragga. Jest to rodzaj światłowodowego reflektora, który odbija jedynie fale o określonej długości. Natomiast szczegóły sondy mierzącej poziom pH zostały utajnione. Wiadomo jedynie, że jest ona w stanie mierzyć stężenie chlorków na poziomie 20 milimoli na litr.

(lk)