Effects of bonding on Fiber Bragg Grating (FBG) sensor for monitoring steel corrosion condition in concretes

光纤布拉格光栅 腐蚀 材料科学 腐蚀监测 钢筋 巴(单位) 结构健康监测 波长 栅栏 光纤传感器 复合材料 冶金 纤维 光电子学 物理 气象学
作者
Haijun Zhou,Yunjia Wang,Zonglong Zhou,Cong Ma
出处
期刊:Measurement [Elsevier BV]
卷期号:222: 113565-113565 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.measurement.2023.113565
摘要

Steel corrosion in concrete is harmful but invisible. Until now, it is still very hard to measure the steel corrosion condition by non-destructive method accurately. In this paper, Fiber Bragg Grating (FBG) sensors include single and three grating sensors, are proposed to bond with steel bar and embed in concrete for monitoring the steel corrosion condition. The steel corrosion condition is evaluated by the corrosion ratio and volume expansion coefficients of steel, which are derived from the wavelength shift of FBG. Bonding materials and bonding ways are investigated in detail for improving the accuracy of FBG sensors. The mechanism of bonding effects on FBG sensor for optimizing the accuracy, has been discussed. The results suggested that the steel corrosion condition is successfully monitored by calculating the corrosion ratio of 2.02–4.24%, and volume expansion coefficient of 2.18–2.65 in this test. The research work is more quantify than the traditional methods for monitoring the steel corrosion condition in concretes. It is helpful for ensuring the safety operation of infrastructures efficiently.
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