研究意義：鋼筋腐蝕將導(dǎo)致鋼筋體積大大增加，混凝土保護(hù)層開裂、剝落，結(jié)構(gòu)承載力下降，甚至倒塌。
傳感器的監(jiān)測原理：設(shè)置一個光纖光柵傳感器來監(jiān)測由于鋼筋腐蝕體積變化所引起的光柵應(yīng)變，通過監(jiān)測光纖光柵波長的漂移可以直接測量鋼筋腐蝕程度。



傳感器結(jié)構(gòu)
具體制作方法是：選取與工程所用鋼筋材質(zhì)相同的兩根鋼筋棒，鋼筋直徑與工程所用鋼筋相同，沿直徑方向剖為兩半，并在直徑位置處刻一通槽，供光纖光柵放置。然后將兩個半邊鋼筋棒靠緊，將光纖光柵放置在槽內(nèi)，使光柵部分位于兩鋼筋中間，拉緊光纖光柵，然后采用AB膠將光纖粘貼在鋼筋內(nèi)部的槽內(nèi)，等待AB膠干了以后，將另外兩半鋼筋合攏，使兩鋼筋棒靠緊，鋼筋腐蝕光纖光柵傳感器制作完畢后，再采用厚度約10mm的標(biāo)號為C20的水泥砂漿外封裝。



可見：隨著鋼筋腐蝕的加劇，F(xiàn)BG的光譜中心波長發(fā)生位移，其最大位移可達(dá)1.272nm，在109 d時，光柵位移下降，證明光柵粘結(jié)處出現(xiàn)了滑移，傳感失效。


（1）在監(jiān)測初期，波長位移都呈現(xiàn)上下波動，沒有明顯的增加，這是因為在初期鋼筋還并未出現(xiàn)明顯的腐蝕，而混凝土的收縮、鋼筋腐蝕對周圍混凝土孔隙的填充等因素，都會影響光柵波長的移動。
（2）隨時間增加，這4組光柵波長都出現(xiàn)了明顯的增加，證明鋼筋腐蝕體積膨脹使光柵承受了明顯的拉力，光柵中心波長值持續(xù)增加。
（3）這4組數(shù)據(jù)并不是在同一時間出現(xiàn)明顯的光柵波長位移的增加，而且光柵波長位移隨時間增加的速率不同，這都是因為每一組加速腐蝕的電流不同，而且電流沒有保持時間的一致性，因此每個傳感器中鋼筋腐蝕速率不同。

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JH-FGS-F2光纖光柵鋼筋計（應(yīng)變）

參考文獻(xiàn)：李俊，吳瑾，高俊啟， “一種監(jiān)測鋼筋腐蝕的光纖光柵傳感器的研究”，光譜學(xué)與光譜分析