由于桥梁混凝土中含有大量水泥浆体,所以在浇筑过程中必然存在一段固化养护期。在此阶段,混凝土内部会发生一系列物理、化学反应,其内部的湿度、温度等各种参数也随之改变。同时,此阶段还是混凝土强度发展的重要阶段。因此,实现对固化阶段的监测对预测桥梁混凝土强度发展具有重大意义。但目前尚缺乏一种可靠的混凝土内部湿度实时监测方法,也少有学者将混凝土固化过程中的参数变化与强度发展联系到一起。基于此,本文尝试开发一套可埋入混凝土内部的塑料光纤湿度传感系统,并在此基础上尝试用试验探究混凝土在固化过程中各参数的变化与强度发展之间的联系。具体的研究内容如下:本文提出一种以韧性好、稳定性高的塑料光纤为原材料,通过在光纤表面刻槽的方式制作而成的湿度传感系统。其基本工作原理可由光纤损耗理论来解释。塑料光纤伤因刻槽产生的损耗可以看作是光纤连接损耗,由此推导出损耗公式。并得出凹槽处折射率、光纤直径以及凹槽尺寸、个数均会对损耗值产生影响。因此外界湿度变化时,凹槽处折射率会随之变化,导致接收到的光功率也会改变。在传感器设计过程中,通过试验探究了凹槽尺寸、光纤直径对传感器精度的影响,结果表明槽深越深、槽宽越大、光纤直径越小,所对应的传感器灵敏度越高。在随后的标定试验中,将传感元件置于温湿度箱中,测得了相对湿度与相对光功率之间的响应曲线。并针对不同凹槽个数的塑料光纤进行了多组试验,试验结果显示两者具有良好的线性关系。根据试验结果选取了槽宽80um,槽深100um,凹槽个数15,光纤直径1000um的刻槽光纤用来制作传感元件。最后通过试验证实了该传感器在10～80℃温度范围内稳定性能良好。在混凝土固化过程监测试验中,将刻槽光纤湿度传感器埋入三组不同水灰比混凝土试件内部,监测了28d内相对光功率变化并转化为湿度变化。同TH22R-EX型自动温湿度记录仪测得结果对比,发现两者数据变化趋势基本一致,证实了传感器的可行性。此外,还同时监测了28d龄期内抗压强度发展与温度变化。通过以上试验数据归纳总结了混凝土固化过程中相对湿度、温度变化以及抗压强度的发展历程。同时对比各组水灰比的不同试验数据,发现混凝土试件水灰比越低,固化过程中所能达到的温度峰值越低,内部相对湿度变化幅度越大。最后,将固化过程中相对湿度降低阶段抗压强度与湿度变化关系进行拟合,发现两者具有良好的线性关系,并得到两者之间的关系式。利用该关系式便可以通过监测混凝土固化过程中的湿度变化来预测混凝土强度发展情况。