目前已知钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构较早破坏的重要原因,而经过调查与研究,影响钢筋锈蚀的因素有多种,比如说:氯离子浓度、温湿度、裂缝宽度等等,这些因素影响了钢筋锈蚀的发展,进而影响到钢筋混凝土结构的使用寿命,因此研究不同影响因素下钢筋锈蚀的发展以及设计一种可监测多因素的传感器,对于及时评判钢筋锈蚀,预测混凝土结构使用寿命,确保结构安全具有深远意义。本文首先调查分析了国内外监测传感器的设计原理、监测原理并讨论了其优缺点,对其在实际工程中的适用范围做出了深入探讨,其次研究了氯离子含量以及裂缝宽度等因素对钢筋锈蚀的影响,然后自制了阳极梯、氯离子传感器并对其进行了可靠性研究,最后通过多传感器监测埋入到水泥基材料中的钢筋在干湿循环下的锈蚀发展。基本研究内容包括:(1)通过研究两种水灰比下普通砂浆以及应变硬化水泥基复合材料(SHCC)中内掺不同含量氯离子影响钢筋锈蚀过程表明:相同水灰比下,初始氯离子含量越高,钢筋越容易发生锈蚀;养护初期湿度大、自由氯离子含量高,钢筋易发生锈蚀;后期湿度大、自由氯离子含量低,钢筋较易发生锈蚀;中期湿度低、自由氯离子含量低,钢筋不易发生锈蚀;相同氯离子含量下,0.55水灰比下钢筋比0.4水灰比下钢筋更容易发生锈蚀。(2)通过研究不同裂缝宽度在毛细吸盐、毛细吸水以及空气环境中钢筋锈蚀过程得知,在毛细吸盐以及吸水过程中,随裂缝宽度的增大,钢筋越容易发生锈蚀,而在空气环境下裂缝宽度对钢筋锈蚀影响不明显;在相同裂缝宽度下,吸盐过程钢筋锈蚀最容易发生,其次是吸水环境,最后是干燥的空气环境。(3)对比自制阳极梯与德国阳极梯在水泥基材料中电化学参数趋势发现,自制阳极梯在预测钢筋锈蚀方面具有一定的可靠性。(4)对比自制氯离子传感器与钻芯取粉滴定出来的氯离子含量可知,自制传感器在描述氯离子趋势方面具有一定的可靠性。(5)通过研究自制阳极梯、氯离子传感器、温湿度传感器在混凝土中干湿循环下电化学参数表征可知,当混凝土表面湿度较大时,外界氧气不容易扩散到阴极表面,此时钢筋不易发生锈蚀,而当钢筋表面氯离子含量远远大于规范标准的临界氯离子含量时,钢筋此时会发生锈蚀。(6)通过对比研究德国阳极梯、氯离子传感器、温湿度传感器在砂浆中干湿循环下电化学参数表征得知,砂浆表面湿度大时,钢筋也不易发生锈蚀,而当钢筋周围的氯离子含量超过标准时,钢筋才可能会发生锈蚀。