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(kāi)裂、剝落,結(jié)構(gòu)承載力下降,甚至倒塌。
傳感器的監(jiān)測(cè)原理:設(shè)置一個(gè)光纖光柵傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)由于鋼筋腐蝕體積變化所引起的光柵應(yīng)變,通過(guò)監(jiān)測(cè)光纖光柵波長(zhǎng)的漂移可以直接測(cè)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(gè)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(hào)為C20的水泥砂漿外封裝。
可見(jiàn):隨著鋼筋腐蝕的加劇,F(xiàn)BG的光譜中心波長(zhǎng)發(fā)生位移,其位移可達(dá)1.272nm,在109 d時(shí),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(cè)初期,波長(zhǎng)位移都呈現(xiàn)上下波動(dòng),沒(méi)有明顯的增加,這是因?yàn)樵诔跗阡摻钸€并未出現(xiàn)明顯的腐蝕,而混凝土的收縮、鋼筋腐蝕對(duì)周?chē)炷量紫兜奶畛涞纫蛩?,都?huì)影響光柵波長(zhǎng)的移動(dòng)。
(2)隨時(shí)間增加,這4組光柵波長(zhǎng)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(zhǎng)值持續(xù)增加。
(3)這4組數(shù)據(jù)并不是在同一時(shí)間出現(xiàn)明顯的光柵波長(zhǎng)位移的增加,而且光柵波長(zhǎng)位移隨時(shí)間增加的速率不同,這都是因?yàn)槊恳唤M加速腐蝕的電流不同,而且電流沒(méi)有保持時(shí)間的一致性,因此每個(gè)傳感器中鋼筋腐蝕速率不同。
推薦光纖光柵鋼筋計(jì):
JH-FGS-F2光纖光柵鋼筋計(jì)(應(yīng)變)
參考文獻(xiàn):李俊,吳瑾,高俊啟, “一種監(jiān)測(cè)鋼筋腐蝕的光纖光柵傳感器的研究”,光譜學(xué)與光譜分析
關(guān)于聚華科技
杭州聚華光電科技有限公司(Cavono, Inc.)是一家基于物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感器技術(shù)從事土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與預(yù)警管理的高新技術(shù)企業(yè),聚華是專(zhuān)業(yè)的光纖光柵傳感器產(chǎn)品提供商和土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)一站式解決方案優(yōu)質(zhì)合作伙伴。公司專(zhuān)注于橋梁、隧道、邊坡、基坑、地鐵、礦山、電力等土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣與應(yīng)用,以提供野外光纖傳感器自動(dòng)化監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)一站式解決方案見(jiàn)長(zhǎng)。主要以光纖光柵傳感器技術(shù)、分布式光纖測(cè)溫技術(shù)、工程安全自動(dòng)化云計(jì)算軟件、工程化專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析為技術(shù)核心。r786.cn
傳感器的監(jiān)測(cè)原理:設(shè)置一個(gè)光纖光柵傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)由于鋼筋腐蝕體積變化所引起的光柵應(yīng)變,通過(guò)監(jiān)測(cè)光纖光柵波長(zhǎng)的漂移可以直接測(cè)量鋼筋腐蝕程度。
傳感器結(jié)構(gòu)
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(3)這4組數(shù)據(jù)并不是在同一時(shí)間出現(xiàn)明顯的光柵波長(zhǎng)位移的增加,而且光柵波長(zhǎng)位移隨時(shí)間增加的速率不同,這都是因?yàn)槊恳唤M加速腐蝕的電流不同,而且電流沒(méi)有保持時(shí)間的一致性,因此每個(gè)傳感器中鋼筋腐蝕速率不同。
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