钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一,因此在结构的使用过程中,如何检测钢筋腐蚀状态,了解腐蚀速度及变化规律,进而评估结构的可靠性,成为急待解决的问题。钢筋腐蚀最直接的特征就是腐蚀以后体积膨胀。本文根据这一特征并结合光纤布拉格光栅测量应变的原理,研制出一种新型钢筋腐蚀光纤光栅传感器,并将其应用于工程实际中。主要研究内容和结果如下:(1)基于钢筋腐蚀后体积膨胀的特征与光纤布拉格光栅的应变传感原理,设计出一种双钢筋腐蚀光栅传感器,并在空气中进行实验,实验结果表明双钢筋腐蚀传感器方案可行。(2)空气环境中实验完成以后,为检验传感器在砂浆中的工作性能,进行了三种埋入砂浆实验,根据实验结果选取最优方案。并在最优方案基础上进行改进,提出将光栅放入钢筋中进行应变传感的方案,实验结果表明这一优化方法更加合理有效。(3)将传感器放入混凝土中进行标定实验,建立钢筋腐蚀率和光纤布拉格光栅波长变化的初步关系,实验结果显示布拉格光栅波长随钢筋腐蚀体积膨胀而增大。(4)为使钢筋腐蚀传感器测得腐蚀率更加准确,解决光纤布拉格光栅应变与温度的双重敏感,研制出不锈钢温度补偿传感器,实验测量显示不锈钢温度补偿传感器的效果满足要求。(5)为方便在工程中应用,采用砂浆对双钢筋腐蚀传感器进行封装,但砂浆与混凝土的抗氯离子渗透性差异很大。为解决这一问题,通过添加硅灰改善砂浆的抗渗透性,实验结果显示方案可行。(6)将双钢筋光纤光栅腐蚀传感器应用于实际工程中,提出传感器在施工中放置和保护的方法,测量结果表明保护方法合理有效。