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,保護鋼筋不發生銹蝕,但如果混凝土炭化或者出現裂縫,空氣中的水分、氧氣、二氧化硫等物質會接觸到鋼筋,發生電化學反應,引起鋼筋的銹蝕。
二、鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結構性能的影響
主要體現在三方面。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,鋼筋銹蝕產生的體積比銹蝕前的體積大得多(一般可達2~3倍),體積膨脹壓力使鋼筋外圍混凝土產生拉應力,發生順筋開裂,使結構耐久性降低;其三,鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結力下降。因此,鋼筋銹蝕對結構的承載力和適用性都造成了嚴重影響,由此帶來的維修與加固費用也是相當昂貴的。為此,結合水工建筑物安全檢測實踐,開展了水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測技術及應用研究,目的是為水工建筑物的安全評價提供科學的依據。
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、電化學檢測法。
電化學法: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方法, “銅+硫酸銅飽和溶液”半電池,與“鋼筋+混凝土”半電池構成一個全電池系統。在全電位系統中,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生的電化學反應會引起全電池電位的變化,,根據混凝土中鋼筋表面各點的電位評定鋼筋的銹蝕狀態,該方法不受混凝土構件尺寸和鋼筋保護層厚度的限制。
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
(1)半電池電化學法判定的是發生銹蝕的概率(可能性),而不是銹蝕的實際狀態
(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,應配合其他方法和因素綜合分析,并配合剔鑿法驗證。
(3)半電池法是對銹蝕狀態概率的測定,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生銹蝕后的使用壽命 ----是設計人員最關心的問題
五、規程中的相應規定
1、中華人民共和國國家標準 GB/T50344-2004 《建筑結構檢測技術標準》規范中如下規定:
序號
| 鋼筋電位狀態 (mv)
| 鋼筋銹蝕狀態判別
|
1
| -350 -- -500 | 鋼筋發生銹蝕的概率95% |
2
| -200 -- -350
| 鋼筋發生銹蝕的概率50%,可能存在坑蝕現象 |
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標準 JGJ/T 152-2008 《混凝土中鋼筋檢測技術規程》
序號
| 鋼筋電位狀態 (mv)
| 鋼筋銹蝕狀態判別
|
1 | > -200 | 不發生銹蝕的概率>90% |
2 | -200 -- -350 | 銹蝕性狀不確定 |
3 | -<-350 | 發生銹蝕的概率>90% |
六、鋼筋銹蝕的現場檢測
第一步:布點
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,點距為20cm。
鋼筋銹蝕儀電位測量方式示意圖
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