混凝土電阻率測(cè)試儀預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土檢測(cè)

混凝土電阻率測(cè)試儀

混凝土電阻率測(cè)試儀預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土檢測(cè)

SR-4000混凝土電阻率測(cè)定儀
1. 介紹
SR-4000混凝土電阻率測(cè)試儀。請(qǐng)?jiān)谑褂脙x器前
認(rèn)真閱讀此操作手冊(cè)。
該儀器是通過(guò)測(cè)試混凝土表面的電阻率來(lái)探測(cè)鋼
筋銹蝕情況的非常有用的一款儀器。本儀器主要包括：
主機(jī)和Wenner array探頭。硫酸銅溶液。當(dāng)Wenner
array 探頭和鋼筋混凝土表面接觸時(shí)，儀器獲取測(cè)試
結(jié)果。
儀器面板上有LED顯示燈，“HLOD”鍵用來(lái)保
持儀器的當(dāng)前測(cè)試值。
另外，當(dāng)按下HOLD鍵時(shí)，LED燈變亮。
注意：除了混凝土和標(biāo)準(zhǔn)塊外，不要把Wenner
探頭和帶靜電或高電導(dǎo)材料（如：金屬）接觸，否則
SR-4000中的電路將會(huì)由于電流過(guò)載而燒壞。
SR-4000混凝土電阻率測(cè)定儀

2. 測(cè)試方法及原理
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土
保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍
混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離
子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中
鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反
應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2~4倍，從
而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)
裂、剝離，沿鋼筋縱向斷面面積減小，鋼筋與混凝土
握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的
裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂
縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度（當(dāng)然保護(hù)層亦不能
太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬
度）；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保
證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含
氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的
空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。
在各種混凝土結(jié)構(gòu)中我們都可以預(yù)見(jiàn)鋼筋銹蝕問(wèn)
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題。銹蝕會(huì)造成混凝土開(kāi)裂和鋼筋截面積的減少，因
此在鋼筋銹蝕發(fā)展的初期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就顯得尤為重要。
儀器能夠在不用打開(kāi)混凝土的情況下找出正在銹蝕的
鋼筋。
而SR-4000有Wenner探頭，探頭和混凝土表面
接觸后，很快就可以測(cè)試出鋼筋的銹蝕狀態(tài)?；炷?br>電阻率在銹蝕預(yù)警時(shí)起著很重要的作用。當(dāng)混凝土的
電阻率越小，說(shuō)明混凝土中鋼筋的銹蝕可能性或速度
越大。
在計(jì)算電阻率時(shí)所用公式為：R=v/I，ρ=2παR
其中：R—電極電阻；v—電極電壓；I—電極電流；ρ
—電阻率；α—電極間距
例如，在高速公路橋上，要用一些防冰鹽用作冬
季的防護(hù)，當(dāng)這些防冰鹽滲進(jìn)混凝土和鋼筋接觸時(shí)就
會(huì)造成銹蝕。銹蝕zui終將會(huì)造成鋼筋截面積損失和混
凝土開(kāi)裂剝落。能在鋼筋銹蝕的早期就檢測(cè)出來(lái)非常
重要。另外，在修補(bǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，找出正在銹
蝕的部位并進(jìn)行修補(bǔ)也非常重要。同時(shí)這也非常必要，
用來(lái)確認(rèn)修補(bǔ)后鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性和可靠性，
并使修補(bǔ)的費(fèi)用zui小化。
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圖1 SR-4000測(cè)試原理圖
SR-4000的Wenner探頭上有一排4個(gè)電極。通過(guò)
外面2個(gè)電極產(chǎn)生電流，通過(guò)里面2個(gè)電極測(cè)試所
產(chǎn)生的電壓。SR-4000就是用來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)果，在儀器上
顯示的結(jié)果為電阻率（kΩ/cm）。
3. SR-4000儀器清單
SR-4000包括以下部分：
● SR-4000主機(jī)
● 傳感器——Wenner探頭
● 海綿塞（4個(gè)）
● 連接電纜（連接主機(jī)和Wenner探頭）
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● 標(biāo)準(zhǔn)塊
● 鋁合金攜帶箱
● 操作手冊(cè)
● 充電器
● 導(dǎo)電溶液
儀器配件如下圖所示：
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4. SR-4000使用基本信息
很久以前，人們用一種帶4個(gè)電極的儀器來(lái)測(cè)試
和評(píng)估土層。當(dāng)把帶4個(gè)電極的Wenner探頭用于測(cè)試
混凝土銹蝕時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)
題，在八十年代初期發(fā)表了一些文獻(xiàn)。英國(guó)Colebrand
公司根據(jù)S.G.Millard，J.A.Harrison A.J.Edwards所
著《Measurement of the Electrical Resistivity
Reinforced Concrete Structives for the
Assesment of Corrosion Rick》一文研制了電阻率
記錄儀， 英國(guó)CNS 公司根據(jù)A.J.Ewins 所著
《Resisitivity Measurements in Concrete》一文也
研制了電阻率記錄儀，近來(lái)瑞士的PROCEQ公司也研
制了此儀器。
SR-4000通過(guò)解決現(xiàn)有這些儀器存在的問(wèn)題和使
用上的不方便，使得它能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的操作而獲得更
準(zhǔn)確的測(cè)試。
●雖然使用SR-4000進(jìn)行混凝土銹蝕測(cè)試非常有
效，但是為了獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果，仍然有些問(wèn)題需
要克服，這主要是由于混凝土的特性造成的。
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混凝土這種材料的電導(dǎo)性具有不均一性，它可以
被外界溫度和混凝土的含水率所影響。
在同一點(diǎn)測(cè)試時(shí)，SR-4000的準(zhǔn)確度應(yīng)該在1%以
內(nèi)。然而，我們要記住混凝土的電阻率會(huì)隨著含水率
的變化而改變。當(dāng)混凝土從水飽和狀態(tài)變?yōu)榭靖蔂顟B(tài)，
那么混凝土的電阻率可以由水飽和時(shí)的不到1kΩ cm
升高到100kΩ cm。
因此，測(cè)試時(shí)必須明白混凝土的電阻率會(huì)受到外
界溫度和混凝土含水率變化而變化。同時(shí)測(cè)試電阻電
流也會(huì)被混凝土中鋼筋影響。所以，如果在測(cè)試區(qū)有
鋼筋時(shí)，用鋼筋掃描儀準(zhǔn)確定出混凝土中鋼筋的位置，
然后在用Wenner探頭測(cè)試時(shí)盡量離這些鋼筋遠(yuǎn)些。
● 當(dāng)混凝土表面過(guò)于狹窄，小于Wenner探頭的
長(zhǎng)度（150mm）或混凝土表面很不平整以至于探頭
上4個(gè)電極無(wú)法同時(shí)接觸混凝土表面，在這種情況下，
測(cè)試就無(wú)法進(jìn)行。SR-4000的探頭上有4個(gè)電極，每
個(gè)電極的間距是50mm。如果間距太小，會(huì)由于粗骨
料的存在而造成測(cè)試結(jié)果的離散性變大。如果間距太
大，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)下降，主要是混凝土中鋼筋
對(duì)電流影響增大。如果測(cè)試表面彎曲或挖空，測(cè)試也
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無(wú)法進(jìn)行，因?yàn)閃enner探頭上的電極是平行的，測(cè)
試時(shí)4個(gè)電極必須都和混凝土表面接觸。
測(cè)試結(jié)果可能會(huì)受電極和混凝土表面的接觸條件
影響，因此在測(cè)試時(shí)，要注意接觸條件。
5. 使用儀器前的準(zhǔn)備工作
a．如何將海綿塞塞入Wenner探頭
為了獲取準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，應(yīng)該經(jīng)常保持海綿的
清洗。在每次測(cè)試前后，應(yīng)當(dāng)用清水對(duì)海綿塞進(jìn)行清
洗。把海綿塞吸完水后塞入電極中。使用后，將海綿
塞取出在水中清洗。
b．Wenner探頭和主機(jī)的連接
先把探頭和電纜連接，然后將電纜連接到主機(jī)的
插槽上。如果在連接電纜到主機(jī)上之前就將主機(jī)開(kāi)機(jī)，
則在之后連接電纜時(shí)主機(jī)有可能被損壞，因此強(qiáng)烈建
議在連接好之后再開(kāi)機(jī)。
c．混凝土表面
如果混凝土表面太干或太濕，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果不
準(zhǔn)確。另外當(dāng)混凝土表面被污染時(shí)，測(cè)試無(wú)法進(jìn)行，
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因?yàn)檫@將造成嚴(yán)重錯(cuò)誤。如果可能，建議保持混凝土
表面處于測(cè)試狀態(tài)。萬(wàn)一混凝土表面覆蓋油性涂
料，那么測(cè)試將無(wú)法進(jìn)行。此外如果混凝土表面覆蓋
水性涂料，測(cè)試結(jié)果將不準(zhǔn)確。此時(shí)要在混凝土上鉆
2～3mm的孔，為的是取得的測(cè)試結(jié)果。
d．主機(jī)
SR-4000耗電量較大，因此您在使用前將儀
器充滿電。在去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試之前，開(kāi)機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)塊檢查儀
器是否工作正常。
如果沒(méi)有硬性規(guī)定混凝土表面的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間的
zui小間距，在同一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量是沒(méi)有實(shí)際意義
的，相反如果二個(gè)測(cè)點(diǎn)間距很大可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法探測(cè)
出存在的銹蝕情況，也會(huì)使之后的評(píng)估銹蝕數(shù)據(jù)缺乏。
因此，測(cè)點(diǎn)間距要考慮待測(cè)構(gòu)件情況和測(cè)試的zui終目
的而定。通常來(lái)說(shuō)，50cm 的間距比較合適，但是如
果銹蝕的可能性比較高時(shí)，建議縮小測(cè)試間距。當(dāng)在
某個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)鋼筋。
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6．SR-4000 儀器維護(hù)
a. 如何保養(yǎng)SR-4000
如果可能，建議不使用時(shí)要將SR-4000 保存在鋁
合金攜帶箱中。這樣可以防水汽和灰塵。另外如果儀
器不小心跌落，也可以使儀器遭到的損壞減到zui小。
SR-4000 耗電量比較大，在測(cè)量當(dāng)中如暫時(shí)不測(cè)，請(qǐng)
隨時(shí)關(guān)機(jī)。在使用之前要經(jīng)常對(duì)儀器進(jìn)行充電。
b. 如何保養(yǎng)Wenner探頭
迄今為止，在各種測(cè)試情況下都是采用4 個(gè)電極
的Wenner 探頭。測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性受海綿和混凝土
表面的接觸好否的影響，因此海綿的保養(yǎng)也很重要。
當(dāng)測(cè)試結(jié)束后，將海綿塞清洗并擠干后保存。Wenner
探頭上有金屬部件，因此要擦干后保存，以免生銹。
如果海綿塞用壞了，應(yīng)當(dāng)更換新的。
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7. SR-4000儀器操作
開(kāi)關(guān)與插頭在儀表前側(cè)位置。
HOLD： 這個(gè)鍵用來(lái)保持當(dāng)前的
儀器測(cè)試值，當(dāng)按下此鍵時(shí)，紅色
的LED 指示燈亮起。再按一次，
重新回到測(cè)試模式，同時(shí)紅色LED
燈滅。
電池： 使用前請(qǐng)充電。
RANGE： 這個(gè)鍵用來(lái)選擇量程。
開(kāi)機(jī)時(shí)量程默認(rèn)為1999 模式，如
果測(cè)試結(jié)果低于199.9，為了獲得
更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，建議選擇量程為199.9 模式，如
果測(cè)試結(jié)果低于19.9，為了獲得更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，
建議選擇量程為19.9 模式。
OVER： 測(cè)試結(jié)果在19.9 量程模式下超過(guò)19.9，那
么“OVER”燈將閃爍。此時(shí)應(yīng)當(dāng)將量程選為199.9
模式，如果“OVER”燈仍然閃爍，應(yīng)當(dāng)將量程改選
為1999 模式。如果“OVER”燈仍然閃爍，這說(shuō)明探
頭的接觸不好或者測(cè)試結(jié)果超出測(cè)試極限。
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CHARGE： 用來(lái)指示電池處于充電狀態(tài)。
如何給電池充電： 在連接完主機(jī)和適配器后，將適配
器插到220V 的交流電源上。一般電池充電6~8 小時(shí)。
特別注意：使用220v 交流電源進(jìn)行充電，充電時(shí)請(qǐng)
勿開(kāi)機(jī)，否則將對(duì)儀器產(chǎn)生損害
8.用SR-4000進(jìn)行檢測(cè)
1.將海綿塞塞入Wenner探頭上的電極
首先用水清洗海綿塞，然后將吸完水（或硫酸銅
溶液）的海綿塞分別塞進(jìn)探頭上的4 個(gè)電極中。在測(cè)
試過(guò)程中，如果海綿塞干了，則需要讓海綿塞吸水（或
硫酸銅溶液）再繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。
2.連接主機(jī)和Wenner探頭
在連接完電纜和Wenner 探頭后，將電纜連接到
主機(jī)。
3.開(kāi)機(jī)
開(kāi)機(jī)后，此時(shí)儀器應(yīng)顯示0 或1。
4.用標(biāo)準(zhǔn)塊檢查SR-4000
當(dāng)Wenner 探頭和標(biāo)準(zhǔn)塊接觸后，檢查測(cè)試結(jié)果
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是否在60.0~63.0kΩ·cm。
9.結(jié)果分析
在測(cè)試混凝土中鋼筋銹蝕時(shí)，上面已經(jīng)提到電阻
率會(huì)受到外界溫度和混凝土含水率的影響。這也就是
為什么某一測(cè)試點(diǎn)很難給出固定測(cè)試結(jié)果的原因。
現(xiàn)場(chǎng)通常用下表來(lái)進(jìn)行判斷和分析。
電阻率銹蝕可能性
≤5kΩ 非常高
5~10 kΩ 高
10~20 kΩ 中等
20~199.9 kΩ 好/銹蝕可能性小
200 kΩ 好/銹蝕可能性很小
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10.維護(hù)保養(yǎng)
常見(jiàn)故障
*開(kāi)機(jī)后，屏幕不顯示；
電池沒(méi)電，需要充電。
*測(cè)試時(shí)一直顯示“0000”；
檢查探頭和混凝土的接觸是否有問(wèn)題，確認(rèn)連線接觸
良好。
*海綿塞無(wú)法塞入電極；
吸完水后再將其塞入電極。
*同一點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果不穩(wěn)定；
探頭與混凝土接觸不良好。
11.技術(shù)參數(shù)
量程：0~19.9 KΩ/；0~199.9 KΩ/；0~1999 KΩ
顯示分辨率：0.1 KΩ/1 KΩ
準(zhǔn)確度：±1 KΩ
zui大測(cè)試范圍：1999 KΩ
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液晶顯示屏：31/2 字
尺寸：185mm×85mm×45mm
重量：550 克（主機(jī)）
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12. 保修卡及合格證
保修卡
用戶單位
用戶
用戶地址
儀器名稱
儀器型號(hào)
購(gòu)買日期
購(gòu)買地點(diǎn)
銷售人
混凝土電阻率測(cè)試儀備注
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李：  張