[发明专利]一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器

权利要求书

1.一种钢筋混凝土锈裂监测方法，包括以下步骤：

(a)传感器制作：采用圆柱形的混凝土浇筑模具，选取与工程所用材质相同的模拟钢筋并放置在模具中心，模拟钢筋长度略短于模具高度，在模具内埋设和模拟钢筋长度一致的不锈钢段，模拟钢筋端头和不锈钢端头用导线连出后用环氧树脂封闭，采用电化学工作站测量钢筋和不锈钢之间的极化电流，判断钢筋初始锈蚀时间；将传感光纤环绕钢筋布置，形成3道环向应变监测光纤，另外布置1道环境参数补偿光纤；选取与工程所用配合比相同的混凝土，浇筑进模具内部，养护完成后传感器制作完成；

(b)传感器标定：该标定试验采用钢筋通电加速锈蚀方法，将步骤(a)制作的传感器的待锈钢筋和不锈钢分别于恒流电源正负极连接，采用布里渊光时域分析仪记录光纤应变值；将3道传感光纤所测的应变值减去设置1道的环境补偿光纤的应变值，通过最小二乘法拟合建立光纤应变值与钢筋锈胀率、体积膨胀率及裂缝宽度之间的关系曲线；

(c)传感器安装：在结构混凝土施工过程中，将步骤(a)制作的若干个传感器通过和结构钢筋绑扎的方式直接埋入不同结构部位的混凝土内部；各传感器之间通过冗余光纤和法兰接头相互连接，所有传感器埋设完毕后，通过传输光纤将其串联接入电化学工作站并连入中央控制室，用以监测数据分析和钢筋混凝土锈蚀状态评估。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土锈裂监测方法，其特征在于：所述的步骤(b)中若干个传感器沿钢筋长度方向等间距布置。

3.一种实施上述钢筋混凝土锈裂监测方法的传感器，其特征在于：包括由混凝土浇筑的圆柱体试件，置于试件内部的模拟钢筋和不锈钢棒，3道环绕模拟钢筋布置的传感光纤和1道用于环境参数补偿的传感光纤，钢筋端头和不锈钢端头用导线连出后用环氧树脂封闭。

4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：所述的模拟钢筋和待测结构内部埋设的钢筋一致。

5.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：圆柱体试件的半径和待测结构的混凝土保护层厚度大小一致。

6.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：环绕钢筋布置的传感光纤距离混凝土表面不小于5mm，且每道传感光纤长度大于1.0m。 

7.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于：环境参数补偿光纤的直径和环绕模拟钢筋布置的传感光纤一致。