Verlicht asfalteren. Over de haalbaarheid van Fiber Bragg Grating sensoren in het asfaltverwerkingsproces

Vegt, G.J. van der (2016) Verlicht asfalteren. Over de haalbaarheid van Fiber Bragg Grating sensoren in het asfaltverwerkingsproces.

[img]
Preview
PDF
3MB
Abstract:Doordat opdrachtnemers in de wegenbouw de laatste jaren steeds innovatiever dienen om te springen met de door de EMVI-regelgeving gestelde eisen, is er meer vraag ontstaan naar het onderzoek naar proces- en productverbetering in de wegenbouw. Als gevolg van deze toegenomen vraag is ASPARi ontstaan, een onderzoeksunit van de Universiteit Twente die samenwerkt met verschillende wegenbouwbedrijven door heel Nederland. ASPARi richt zich op het verbeteren van het asfaltverwerkingsproces. Dit wordt onder andere geprobeerd door middel van het implementeren en ontwikkelen van nieuwe technologieën en software. Verschillende apparaten behoren inmiddels tot de door ASPARi -ontwikkelde PQimethodiek, zoals thermokoppels, infrarood-camera’s en laser-line scanners. Een nieuwe technologie die in aanmerking komt om het instrumentenarsenaal van ASPARi aan te vullen, bestaat uit glasvezels met daarin Fiber Bragg Grating-sensoren (FBG). Deze sensoren reageren op rek, welke het gevolg kan zijn van zowel mechanische als thermische omstandigheden. Het uitgevoerde onderzoek stond in het licht van de mogelijke haalbaarheid van de implementatie van deze sensoren in het asfaltverwerkingsproces. Daarvoor is begonnen met een literatuuronderzoek, waarin de werking en de achtergrond van de sensoren werd bestudeerd. Uit de bestudeerde literatuur kwam naar voren dat de FBG-sensoren reeds met succes worden gebruikt in verscheidene facetten van de civiele techniek, waardoor deze technologie overkomt als veelbelovend voor de toekomst. De sensoren zijn ook al meer dan eens toegepast in een bestaande asfaltverharding, met bruikbare resultaten. In dit onderzoek wordt echter onderzocht of het ook haalbaar is om de sensoren te installeren alvorens het warme asfalt er overheen wordt gespreid en vervolgens wordt verdicht. Na het literatuuronderzoek zijn er verschillende tests gedaan met de FBG-sensoren, op kleine schaal. Deze experimenten werden uitgevoerd in twee fasen. In die tests werd onder andere onderzocht wat een praktische manier is om de sensoren te bevestigen en te beschermen in het asfalt en welke parameters invloed hebben op de door de sensoren geleverde waarden. Deze waarden (thermische rek  temperatuur) werden vergeleken met thermokoppeldraden die ook in het asfalt werden geplaatst. De data afkomstig van de FBG-sensoren die de mechanische rek representeerden, werden naast een door de onderzoeker ontwikkeld rekenmodel gelegd. Vervolgens werd beoordeeld of de output van de FBG-sensoren gebruikt kunnen worden voor modellen die mogelijk een meerwaarde vormen voor aannemers in de wegenbouw. Daaruit werd geconcludeerd dat de waardes die geleverd worden door de FBG’s, omgezet kunnen worden naar input van modellen die een uitspraak doen over lange termijnprestaties, voertuigbelastingen na het asfaltverdichtingsproces en tijdens het proces verbruikte energie. Qua resultaten bleek dat het goed mogelijk is om de sensoren op de gewenste positie in het asfalt te bevestigen. Echter is het beschermen van de sensoren een moeilijkere opgave; enkele s ensoren gingen stuk als gevolg van de experimenten. Ook bleek dat er nog een niet te verwaarlozen afstand zit tussen de verwachte verkregen waarden en de daadwerkelijk verkregen waarden. Al met al concludeert de onderzoeker dat de FBG-sensoren, mede door hun veelzijdigheid, nog steeds een veelbelovende technologie zijn, maar dat er nog te weinig specifieke kennis is om ze op zeer korte termijn al toe te passen in het beoogde, vroege stadium van het asfaltverwerkingsproces. Daarom is het een vereiste dat er meer onderzoek wordt gedaan naar de mogelijke toepassing van FBG-sensoren in de wegenbouw. Daardoor worden de in dit onderzoek ontwikkelde modellen vooralsnog in de wachtkamer gezet tot het moment dat hun input, hetgeen gevormd wordt door de gemeten gegevens afkomstig van FBG-sensoren, betrouwbaarder, nauwkeuriger en robuuster is.
Item Type:Essay (Bachelor)
Faculty:ET: Engineering Technology
Subject:56 civil engineering
Programme:Civil Engineering BSc (56952)
Link to this item:http://purl.utwente.nl/essays/71035
Export this item as:BibTeX
EndNote
HTML Citation
Reference Manager

 

Repository Staff Only: item control page