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鋼筋銹蝕儀的測試原理及現(xiàn)場檢測
一、鋼筋銹蝕的成因
混凝土是堿性的，在混凝土完好的情況下會在鋼筋表面形成鈍化層，保護(hù)鋼筋不發(fā)生銹蝕，但如果混凝土炭化或者出現(xiàn)裂縫，空氣中的水分、氧氣、二氧化硫等物質(zhì)會接觸到鋼筋，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，引起鋼筋的銹蝕。
二、鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響
主要體現(xiàn)在三方面。其一，鋼筋銹蝕直接使鋼筋截面減小，從而使鋼筋的承載力下降，極限延伸率減少；其二，鋼筋銹蝕產(chǎn)生的體積比銹蝕前的體積大得多（一般可達(dá)2～3倍），體積膨脹壓力使鋼筋外圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，發(fā)生順筋開裂，使結(jié)構(gòu)耐久性降低；其三，鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降。因此，鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)的承載力和適用性都造成了嚴(yán)重影響，由此帶來的維修與加固費(fèi)用也是相當(dāng)昂貴的。為此，結(jié)合水工建筑物安全檢測實(shí)踐，開展了水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測技術(shù)及應(yīng)用研究，目的是為水工建筑物的安全評價提供科學(xué)的依據(jù)。
三、檢測原理
鋼筋銹蝕的無損檢測方法主要分為三類：綜合分析法、物理檢測法、電化學(xué)檢測法。
電化學(xué)法：有多種種方法，我們儀器采用的是半電池電位法。
半電池法是一種電化學(xué)方法， “銅+硫酸銅飽和溶液"半電池，與“鋼筋+混凝土"半電池構(gòu)成一個全電池系統(tǒng)。在全電位系統(tǒng)中，由于“銅+硫酸銅飽和溶液"的電位值相對恒定，而混凝土中的鋼筋因銹蝕產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)會引起全電池電位的變化，，根據(jù)混凝土中鋼筋表面各點(diǎn)的電位評定鋼筋的銹蝕狀態(tài)，該方法不受混凝土構(gòu)件尺寸和鋼筋保護(hù)層厚度的限制。
圖 1 鋼筋銹蝕檢測儀示意圖
1.露出鋼筋部位 2.電壓儀 3.銅—硫酸銅半電池
四、鋼筋銹蝕檢測要點(diǎn)
（1）半電池電化學(xué)法判定的是發(fā)生銹蝕的概率（可能性），而不是銹蝕的實(shí)際狀態(tài)
（2）半電池法測定的是腐蝕電位，一方面測定中影響因素多。另一方面腐蝕電位也不是weiyi表征因素，應(yīng)配合其他方法和因素綜合分析，并配合剔鑿法驗(yàn)證。
（3）半電池法是對銹蝕狀態(tài)概率的測定，不能判定銹蝕速度或銹蝕率：
銹蝕率可以反映銹蝕后的有效截面積
銹蝕速度可以反映發(fā)生銹蝕后的使用壽命 ----是設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的問題
五、規(guī)程中的相應(yīng)規(guī)定
1、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T50344-2004 《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范中如下規(guī)定：
序號
| 鋼筋電位狀態(tài) （mv）
| 鋼筋銹蝕狀態(tài)判別
|
1
| -350 -- -500 | 鋼筋發(fā)生銹蝕的概率95% |
2
| -200 -- -350
| 鋼筋發(fā)生銹蝕的概率50%，可能存在坑蝕現(xiàn)象 |
3
| -200 或高于 -200
| 無銹蝕活動性或銹蝕活動性不確定，銹蝕概率5% |
中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 152-2008 《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》
序號
| 鋼筋電位狀態(tài) （mv）
| 鋼筋銹蝕狀態(tài)判別
|
1 | > -200 | 不發(fā)生銹蝕的概率>90% |
2 | -200 -- -350 | 銹蝕性狀不確定 |
3 | -<-350 | 發(fā)生銹蝕的概率>90% |
六、鋼筋銹蝕的現(xiàn)場檢測
第一步：布點(diǎn)
第二步 測試
選擇電位測試時，需要鑿開一處混凝土露出鋼筋，并除去鋼筋銹蝕層，把連接黑色信號線的金屬電極夾到鋼筋上，黑色信號線的另一端接銹蝕儀“黑色"插座，紅色信號線一端連電位電極，另一端接銹蝕儀“紅色"插座。
鋼筋銹蝕儀電位測量方式示意圖
選擇梯度測試時，不需要開鑿混凝土，用連接桿連接兩個電位電極，點(diǎn)距為20cm。
鋼筋銹蝕儀電位測量方式示意圖
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