鋼筋腐蝕光纖光柵傳感器設(shè)計(jì)與封裝.pdf

1、鋼筋腐蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)的重要因素之一，因此在結(jié)構(gòu)的使用過(guò)程中，如何檢測(cè)鋼筋腐蝕狀態(tài)，了解腐蝕速度及變化規(guī)律，進(jìn)而評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性，成為急待解決的問(wèn)題。
　　 鋼筋腐蝕最直接的特征就是腐蝕以后體積膨脹。本文根據(jù)這一特征并結(jié)合光纖布拉格光柵測(cè)量應(yīng)變的原理，研制出一種新型鋼筋腐蝕光纖光柵傳感器，并將其應(yīng)用于工程實(shí)際中。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　 （1）基于鋼筋腐蝕后體積膨脹的特征與光纖布拉格光柵的應(yīng)變傳感原理，設(shè)計(jì)出一種

2、雙鋼筋腐蝕光柵傳感器，并在空氣中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雙鋼筋腐蝕傳感器方案可行。
　　 （2）空氣環(huán)境中實(shí)驗(yàn)完成以后，為檢驗(yàn)傳感器在砂漿中的工作性能，進(jìn)行了三種埋入砂漿實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取最優(yōu)方案。并在最優(yōu)方案基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出將光柵放入鋼筋中進(jìn)行應(yīng)變傳感的方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這一優(yōu)化方法更加合理有效。
　　 （3）將傳感器放入混凝土中進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，建立鋼筋腐蝕率和光纖布拉格光柵波長(zhǎng)變化的初步關(guān)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示布拉格光

3、柵波長(zhǎng)隨鋼筋腐蝕體積膨脹而增大。
　　 （4）為使鋼筋腐蝕傳感器測(cè)得腐蝕率更加準(zhǔn)確，解決光纖布拉格光柵應(yīng)變與溫度的雙重敏感，研制出不銹鋼溫度補(bǔ)償傳感器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量顯示不銹鋼溫度補(bǔ)償傳感器的效果滿足要求。
　　 （5）為方便在工程中應(yīng)用，采用砂漿對(duì)雙鋼筋腐蝕傳感器進(jìn)行封裝，但砂漿與混凝土的抗氯離子滲透性差異很大。為解決這一問(wèn)題，通過(guò)添加硅灰改善砂漿的抗?jié)B透性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示方案可行。
　　 （6）將雙鋼筋光纖光柵腐蝕傳