基于Fe-C敏感膜的光纖光柵鋼筋銹蝕傳感器研究.pdf

1、建筑用鋼材的銹蝕是引起工程結(jié)構(gòu)性能退化的重要因素，因此鋼材銹蝕狀態(tài)檢測和監(jiān)測是評估結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)的主要內(nèi)容之一。尤其是混凝土結(jié)構(gòu)中的的鋼筋銹蝕會導(dǎo)致構(gòu)件承載力下降和延性的降低，并引起混凝土剝落，影響整個結(jié)構(gòu)的安全性。實時、在線監(jiān)測鋼材的銹蝕趨勢或者狀態(tài)，可以為結(jié)構(gòu)評估和維護(hù)措施決策提供關(guān)鍵材料狀態(tài)數(shù)據(jù)，是評價各類鋼筋腐蝕防護(hù)體系效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。并且，鋼筋銹蝕監(jiān)測技術(shù)可以記錄或?qū)崟r監(jiān)測大型鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕狀態(tài)，提出銹蝕預(yù)警信號，輔助制定必要的修

2、復(fù)、防護(hù)措施。
　　 光纖光柵傳感器是一種先進(jìn)、無損、實時、高效的工程結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估傳感器，它具有可靠、穩(wěn)定、信號檢測.傳輸一體化、精度高的優(yōu)點，近年來已經(jīng)發(fā)展了一系列應(yīng)用與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和材料的監(jiān)測、檢測傳感器，并在各類重大工程中應(yīng)用。
　　 本論文提出了一種基于光纖布喇格光柵的新型鋼材銹蝕狀態(tài)傳感器。該傳感器充分利用光柵的分布式傳感系統(tǒng)，對鋼筋銹蝕進(jìn)行無損，實時的監(jiān)測，對鋼筋銹蝕的發(fā)生提供預(yù)警信息，對銹蝕狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)評

3、估。
　　 本文創(chuàng)新點在于：
　　 1.以鋼材銹蝕所伴生的體積膨脹原理為基礎(chǔ)，設(shè)計出一種基于Fe-C敏感膜的光纖光柵銹蝕傳感器，并運用理論分析和結(jié)構(gòu)模擬，建立了敏感膜銹蝕程度、厚度和銹蝕產(chǎn)物性質(zhì)與光纖光柵傳感器應(yīng)變之間的量化關(guān)系，分析了敏感膜膨脹的均勻性膨脹(劈裂)與光柵的輸出波形之間的對應(yīng)關(guān)系；
　　 2.研究了Fe-C敏感膜的制備方法，通過對敏感膜形貌和結(jié)構(gòu)的測試分析，證明了Fe-C敏感膜用于銹蝕監(jiān)測的可行性