裴建新

摘要：针对沥青道路裂纹扩展的监测问题，通过自制的柔性FBG传感器对弯曲试验中沥青试件裂纹的扩展进行监测，并结合MTS试验分析该监测方法的可行性。结果表明，柔性FBG传感器对裂缝宽度具有很好的感知能力，裂缝宽度与波长具有很好的线性关系，温度对于光纤光栅波长变化的影响相对于裂缝宽度的影响非常有限。

关键词：沥青道路；裂纹扩展监测；线性关系；光纤光栅传感

中图分类号：U416.06文献标志码：B

Abstract： A imed at the monitoring of crack extension on asphalt pavement， homemade flexible fiber Bragg grating strain sensor was applied to monitor the extension of cracks on asphalt specimen during bending test. The feasibility of the monitoring approach was analyzed in combination with the test results of MTS. It shows that the flexible FBG sensor is good at perceiving the width of cracks， which shows linear relation with the wave length of fiber Bragg grating； the impact of temperature on the wave length is far less than that on the width of cracks.

Key words： asphalt road； crack extension monitoring； flexible FBG； fiber Bragg grating

0引言

随着沥青路面在高速公路建设中的普及，沥青路面的病害也日益显现。调查显示，路面裂缝是沥青路面最主要的病害之一，其不但会影响行车的舒适性，更会产生其他的次生病害，降低路面的使用寿命。而引起沥青路面裂缝的因素有很多，如交通量、环境、结构、施工工艺、材料组成、沥青膜厚度等。

作为评价沥青路面抗裂能力的重要手段之一，沥青混合料的三点弯曲试验被研究者们广泛的应用。但是针对弯曲试验中裂纹扩展的动态变化目前尚没有较好的监测方法。针对这一点的不足，本文创新性地引入光纤光栅传感技术，通过自制的柔性FBG传感器对弯曲试验中裂纹的扩展进行监测，并结合MTS试验分析该监测方法的可行性[13]。

1柔性FBG传感器的制作方法及试验方案

1.1制作方法

目前较成熟的布拉格光纤光栅（FBG）传感器主要以刚性封装为主，而刚性封装对于路面结构的影响较大。为了使传感器对裂缝扩展影响最小，本文制作了柔性FBG传感器，制作流程如图1所示。……