鋼筋銹蝕電位的檢測與判定

第三節(jié)鋼筋銹蝕電位的檢測與判斷一、概括混凝土碳化會使得混凝土的PH值降低，當(dāng)PH值小于11時(shí)，這時(shí)混凝土中鋼筋表面的致密鈍化膜就被損壞，不單這樣，CaSO3、CaSO4還會與水尼水化產(chǎn)物中的鋁酸三鈣反響，生成物體積增大，進(jìn)而使混凝土脹裂，這就是硫酸鹽侵蝕損壞。一旦鋼筋表面鈍化膜局部損壞或變得致密度差，即不完好，則鈍化膜處就會形成陽極，而四周鈍化膜完滿的部位構(gòu)成陰極，進(jìn)而形成了若干個(gè)微電池。二、半電池電位法半電池電位法是利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反響惹起的電位變化來測定鋼筋銹蝕狀態(tài)的一種方法。經(jīng)過測定鋼筋/混凝土半電池電極與在混凝土表面的銅/硫酸銅參照電極之間電位差的大小，評定混凝土中銹蝕活化程度。三、丈量裝置1、參照電極（半電池）：本方法參照電極為銅/硫酸銅半電池。2、二次儀表的技術(shù)性能要求3、導(dǎo)線：導(dǎo)線總長不該超出150m，一般選擇截面積大于0.75mm2的導(dǎo)線。4、接觸液：為使銅/硫酸銅電極與混凝土表面有較好的電接觸，可在水中加適當(dāng)?shù)募矣靡簯B(tài)清洗劑對被測表面進(jìn)行濕潤，減少接觸電阻與電路電阻。四、測試方法1、測區(qū)的選擇與測點(diǎn)部署1）、主要承重構(gòu)件或承重構(gòu)件的主要受力部位。2）、在測工上部署測試網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為測點(diǎn)。間距可選20cm×20cm、30cm×30cm、20cm×10cm。測點(diǎn)地點(diǎn)距構(gòu)件邊沿應(yīng)大于5cm，一般不宜少于20個(gè)測點(diǎn)。3）、當(dāng)一個(gè)測區(qū)內(nèi)存在相鄰點(diǎn)的讀數(shù)超出150mV時(shí)，往常應(yīng)減小測點(diǎn)的間距。4）、測區(qū)應(yīng)一致編號。2、混凝土表面辦理用鋼絲刷、砂紙打磨測區(qū)混凝土表面，去除涂料、浮漿、污跡、灰塵等，并用接觸液將表面濕潤。3、二次儀表與鋼筋的電連結(jié)1）、銅/硫酸銅電極接二次儀表的正輸入端；鋼筋接負(fù)輸入端。2）、局部翻開混凝土或選擇裸露的鋼筋，在鋼筋上鉆一小孔并擰上自攻螺釘，用加壓型鱷魚夾夾住并濕潤，保證有優(yōu)秀的電連結(jié)。3）、銅/硫酸銅參照電極與測點(diǎn)的接觸。電極前端浸潤，讀數(shù)前濕潤混凝土表面。4、銅/硫酸銅電極的準(zhǔn)備。5、丈量值的采集測點(diǎn)讀數(shù)改動不超出2mV，可視為穩(wěn)固。重復(fù)測讀的差別不超出10mV。五、鋼筋銹蝕電位的一般判斷標(biāo)準(zhǔn)1）、在對已辦理的數(shù)據(jù)（已進(jìn)行溫度修正）進(jìn)行判讀以前，按老例將這些數(shù)據(jù)加以負(fù)號，繪制等電位圖，而后進(jìn)行判讀。2）依照表6-6的規(guī)定判斷混凝土中鋼筋發(fā)生銹蝕的概率或鋼筋正在發(fā)生銹蝕的銹蝕活動程度。構(gòu)造混凝土中鋼筋銹蝕電位的判斷標(biāo)準(zhǔn)表6-6評定標(biāo)定值電位水平（mV）鋼筋狀態(tài)1～無銹蝕活動性或銹蝕活動性不確立0-2002-200～-300有銹蝕活動性，但銹蝕狀態(tài)不確立，可能坑蝕3-300～-400銹蝕活動性較強(qiáng)，發(fā)和銹蝕概率大于90%4-400～-500銹蝕活動性強(qiáng)，嚴(yán)重銹蝕可能性極大5＜-500構(gòu)件存在銹蝕開裂地區(qū)注：①表中電位水平為采納銅/硫酸銅電極時(shí)的量測值。②混凝土濕度對量測值有顯然影響，量測時(shí)構(gòu)件應(yīng)為自然狀態(tài)，不然偏差較大。第四節(jié)構(gòu)造混凝土中氯離子含量的測定與評定一、概括混凝土中氯離子可惹起并加快鋼筋的銹蝕；硫酸鹽（SO42-）的侵入可使混凝土成為易碎松懈狀態(tài)，強(qiáng)度降落；堿的侵入（K+、Na+）在集料擁有堿活性時(shí)，可能惹起堿—集料反響損壞。二、構(gòu)造混凝土中氯離子含量的測定方法1）、氯離子含量的測定方法：實(shí)驗(yàn)室化學(xué)剖析法和滴定條法。滴定條法可在現(xiàn)場達(dá)成氯離子含量的測定。2）、混凝土中的氯離子含量，可采納現(xiàn)場按混凝土不一樣深度取樣。3）、氯離子含量測定應(yīng)依據(jù)構(gòu)件的工作環(huán)境條件及構(gòu)件自己的質(zhì)量情況確立測區(qū)。三、取樣1、混凝土粉末剖析樣品的取樣部位和數(shù)目1）、剖析樣品的取樣部位可參照鋼筋銹蝕電位測試測區(qū)部署原則確立。2）、測區(qū)的數(shù)目應(yīng)依據(jù)鋼筋銹蝕電位檢測結(jié)果以及構(gòu)造的工作環(huán)境條件確立。3）、每一測區(qū)取粉的鉆孔數(shù)目不宜少于3個(gè)，取粉孔可與碳化深度丈量孔合并使用。（4）、測區(qū)、測孔應(yīng)一致編號。2、取樣方法1）、使用直徑20mm以上的沖擊鉆在混凝土表面鉆孔。2）、鉆孔取粉應(yīng)分層采集，一般深度間隔可取3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm等。3）、鉆孔深度使用附在鉆頭側(cè)面的標(biāo)尺桿控制。4）、用一硬塑料管和塑料袋采集粉末。5）、同一測區(qū)不一樣孔同樣深度的粉末可采集在一個(gè)塑料袋內(nèi)，質(zhì)量不該少于25g。四、滴定方法1）、將采回的樣品過篩，去掉此中較大的顆粒。2）、將樣品置于105℃±5℃烘箱內(nèi)烘2h，冷卻至定溫。3）、稱取5g樣品粉末（正確度優(yōu)于±）放入燒杯中。4）、遲緩加入50mlL（,HNO3）并完全攪拌直至嘶嘶聲停止。5）、用石蕊試紙檢查溶液能否呈酸性（石蕊試紙變紅），假如不呈酸性，再加入適當(dāng)硝酸。6）、加入約5g無水碳酸鈉（Na2CO3）。7）、用石蕊試紙檢查溶液能否呈中性（石蕊試紙不變）；不然，再加入少許無水碳酸鈉直至溶液呈中性。8）、用過濾紙做一錐斗加入液體。9）、當(dāng)純凈的溶液滲透錐頭后，把滴定條插入液體中。10）、待到滴定條頂端水平黃色細(xì)和轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，拿出滴定條并順著由上至下的方向?qū)⑵洳粮伞?1）、讀取滴定條顏色變化處的最高值，而后，在該批滴定表中查出反對應(yīng)的氯離子含量值，此值是以百萬分之幾表示的。12）、假如使用樣質(zhì)量量不是5g或使用過度的硝酸，則應(yīng)按式下式修正百分比含量。氯離子百分含量ab10000c式中：a—查表所得的值；b—硝酸體積（ml）；c—樣質(zhì)量量（g）。五、試驗(yàn)室化學(xué)剖析法1、混凝土中游離氯離子含量的測定1）、合用范圍測定硬化混凝土中沙漿的游離氯離子含量。2）所需化學(xué)藥品硫酸（相對密度）、酒精（95%）、硝酸銀、鉻酸鉀、酚酞（以上均為化學(xué)純）、氯化鈉（剖析純）。3）、試劑配制4）、試驗(yàn)步驟①樣品辦理取混凝土中的沙漿約30g，研磨至所有經(jīng)過篩，而后置于105℃±5℃烘箱中加熱2h，拿出后放入干燥器冷卻至室溫。稱取20g（精準(zhǔn)至）,質(zhì)量為g，置于三角燒瓶中并加入200ml（V3）蒸餾水，塞緊瓶塞，強(qiáng)烈振蕩1～2min，浸泡24h。②將上述試樣過濾。用移液管分別汲取濾液20ml（V4），置于兩個(gè)三角燒瓶中，各加2滴酚酞，使溶液呈微紅色，再用稀硫酸中和至無色后，加鉻酸鉀指示劑10～20滴，立刻用硝酸銀溶液滴定至呈磚紅色。記錄所耗費(fèi)的硝酸銀毫升數(shù)V5）。5）試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算游離氯離子含量按下式計(jì)算：NV0.0354525P100%G?V4/V3式中:P—沙漿樣品游離氯離子含量(%);N2—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度;G—沙漿樣品重(g);V3—浸樣品的水重(ml);V4—每次滴準(zhǔn)時(shí)提取的濾液量(ml);V5—每次滴準(zhǔn)時(shí)耗費(fèi)的硝酸銀溶液(ml);—氯離子的毫克當(dāng)量.2、混凝土中氯離子總含量，此中包含已和水泥聯(lián)合的氯離子量。1）、合用范圍測定混凝土中沙漿的氯離子總含量，此中包含已和水泥聯(lián)合的氯離子量。2）、基來源理用硝酸將含用氯化物的水泥所有溶解，而后在硝酸溶液中，用倭爾哈德法來測定氯化物含量。倭爾哈德法是在硝酸溶液中加入過度的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，使氯離子完好積淀在上述溶液中，用鐵礬作指示劑；將過度的硝酸銀用KCNS標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。3）、化學(xué)試劑氯化鈉、硝酸銀、硫氰酸鉀、硝酸、鐵礬、鉻酸鉀（以上均為化學(xué)純）。4）、試驗(yàn)步驟1）、試劑配置2）、混凝土試樣辦理和氯離子測定步驟①取適當(dāng)?shù)幕炷猎嚇樱s40g）用小錘子認(rèn)真除掉混凝土試樣中石子部分，保留沙漿，把沙漿研碎成粉狀，置于105℃±5℃烘箱中加熱2h，拿出后放入干燥器冷卻至室溫，用感量為天平稱取10～20g沙漿試樣倒入三角錐瓶。②用容量瓶盛100ml稀硝酸（按體積比為濃硝酸：蒸餾水=15：85）倒入盛有沙漿試樣的三角錐瓶內(nèi)，蓋上瓶塞，防備蒸發(fā)。③沙漿度樣浸泡一日夜左右（以水泥所有溶解為度），時(shí)期應(yīng)搖動三角錐瓶，而后用濾紙過濾，除掉積淀。④用移液管正確量取濾液20ml兩份，置于三角錐瓶，每份由滴定管加入硝酸銀溶液約20ml（可估量氯離子含量的多少而酌量增減），分別用硫氰酸鉀溶液滴定。滴準(zhǔn)時(shí)強(qiáng)烈搖動溶液，當(dāng)?shù)沃良t色能保持5～10s不褪色即為終點(diǎn)。5）、試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算氯離子總含量按下式計(jì)算：P0.03545(NVN1V1100%GV2/V3式中:P—沙漿樣品氯離子總含量(%);N—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度;V—加入濾液試樣中的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(ml)N1—硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度;V1—加入濾液試樣中的硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(ml)V2—每次滴下時(shí)提取的濾液量(ml)V3—浸樣品的水重(ml);—氯離子的毫克當(dāng)量.六、氯離子含量的評判標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)每一取樣層氯離子含量的測定值，作出氯離子含量的深度散布曲線。構(gòu)造混凝土中氯離子含量的評判標(biāo)準(zhǔn)氯離子含量＜

～

～

～

＞（占水泥含量的百分比）有可能引發(fā)鋼筋

會引發(fā)鋼筋銹引發(fā)鋼筋銹蝕的可能性

很小

不確立

鋼筋銹蝕活化銹蝕

蝕評定標(biāo)度值

1

2

3

4

5第五節(jié)混凝土中鋼筋散布及保護(hù)層厚度的檢測一、應(yīng)用范圍混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度的檢測針對主要承重構(gòu)件或承重構(gòu)件的主要受力部位，或鋼筋銹蝕電位試結(jié)果表示鋼筋可能銹蝕活化的部位。用于估測混凝土中鋼筋的地點(diǎn)，深度和尺寸。二、檢測方法及辦理1）、檢測方法：2）：檢測原理：儀器探頭產(chǎn)生一個(gè)電磁場，當(dāng)某條鋼筋或其余金屬物體位于這個(gè)電磁場內(nèi)時(shí)，會惹起這個(gè)電磁場磁力的改變，造成局部電磁場強(qiáng)度的變化。電磁場強(qiáng)度的變化和金屬物大小與探頭距離存在必定的對應(yīng)關(guān)系。假如把特定尺寸的鋼筋和所要檢查的資料進(jìn)行適合的標(biāo)定，經(jīng)過探頭丈量并由儀表顯示出來這類對應(yīng)關(guān)系，即可估測混凝土中鋼筋地點(diǎn)、深度和尺寸。三、儀器技術(shù)要求1、檢測儀器一般包含探頭、儀表和連結(jié)導(dǎo)線，儀表可進(jìn)行模擬或數(shù)字的指示輸出，較先進(jìn)的儀表還擁有圖形顯示功能。2、儀器的保護(hù)層丈量范圍應(yīng)大于120mm。3、合用的鋼筋直徑范圍應(yīng)為φ6～φ50。四、儀器的標(biāo)定1）、鋼筋保護(hù)層測試儀使用時(shí)期的標(biāo)定校準(zhǔn)應(yīng)使用專用的標(biāo)定塊。2）、標(biāo)定塊由一根φ16的一般碳素鋼筋垂直澆鑄在長方體無磁性的塑料塊內(nèi)，使鋼筋距四個(gè)側(cè)面分別為15mm、30mm、60mm、90mm。五、操作程序1、混凝土構(gòu)造鋼筋散布情況檢查的范圍2、測區(qū)部署原則1）、按單個(gè)構(gòu)件檢測時(shí)，應(yīng)依據(jù)尺寸大小，在構(gòu)件上均勻部署測區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不該少于3個(gè)。2）、關(guān)于最大尺寸大于5m的構(gòu)件，應(yīng)適合增添測區(qū)數(shù)目。3）、測區(qū)應(yīng)均勻散布，相鄰兩測區(qū)的間距不宜小于2m。4）、對構(gòu)件上每一測區(qū)應(yīng)檢測許多于10個(gè)測點(diǎn)。3、丈量步驟1）、測試前應(yīng)認(rèn)識相關(guān)圖紙資料，以確立鋼筋的種類和直徑。2）、測區(qū)內(nèi)確立鋼筋的地點(diǎn)與走向3）、保護(hù)層厚度的測讀：將傳感器置于鋼筋所在地點(diǎn)正上方，并左右稍稍移動，讀取儀器顯示最小值即為該處保護(hù)層厚度。每一測點(diǎn)宜讀取2～3次穩(wěn)固讀數(shù)，取其均勻值，精準(zhǔn)至1mm。六、影響丈量正確度的要素及修正1、影響測理正確度的要素1）、外加磁場的影響2）、混凝土若擁有磁性，丈量值需加以修正2、保護(hù)層丈量值的修正七、鋼筋散布及保護(hù)層厚度的評定1、數(shù)據(jù)辦理（1）、第一依據(jù)某一丈量部位各測點(diǎn)混凝土厚度實(shí)測值，按下式求出混凝土保護(hù)層厚度均勻值Dn（精準(zhǔn)至）。nDniDn

n式中：

Dni—構(gòu)造或構(gòu)件丈量部位測點(diǎn)混凝土保護(hù)層厚度，精準(zhǔn)至

1mm；n—測點(diǎn)數(shù)（2）依照下式計(jì)算確立丈量部位混凝土保護(hù)層厚度特點(diǎn)值Dne(精準(zhǔn)至mm)：DneDksD式中:SD—丈量部位測點(diǎn)保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差,精準(zhǔn)至mm,n(Dni)2n(Dn)2SDi1n1K—合格判斷系數(shù)值2、評判經(jīng)驗(yàn)值依據(jù)丈量部位實(shí)測保護(hù)層厚度特點(diǎn)值Dne與設(shè)計(jì)值Dnd的比值，混凝土保護(hù)層厚度對構(gòu)造鋼筋持久性評判可參照表6-9中的經(jīng)驗(yàn)值?；炷帘Ｗo(hù)層厚度對構(gòu)造鋼筋持久性的評判經(jīng)驗(yàn)值表6-9Dne/Dnd對構(gòu)造混凝土持久性的影響Dne/Dnd對構(gòu)造混凝土持久性的影響＞影響不明顯～有較大影響～有輕度影響＜鋼筋易失掉堿性保護(hù),發(fā)生銹蝕～有影響第七節(jié)混凝土電阻率的檢測與評定一、混凝土電阻率的檢測方法混凝土的電阻率反應(yīng)其導(dǎo)電性?；炷岭娮杪蚀?，若鋼筋發(fā)生銹蝕，則發(fā)展速度慢，擴(kuò)散能力衰；混凝土電阻率小，銹蝕發(fā)展速度快，擴(kuò)散能力強(qiáng)。混凝土電阻率可采納四電極阻抗丈量法測定，即在混凝土表面等間距接觸四支電極，兩外側(cè)電極為電流電極，兩內(nèi)側(cè)電極為電壓電極，經(jīng)過檢測兩電壓電極間的混凝土阻抗獲取混凝土電阻率ρ。ρ=2πdV/I式中：V—電壓電極間所測電壓；I—電流電極經(jīng)過的電流；d—電極間距。二、電阻率測試儀及技術(shù)要求三、儀器的檢查在四個(gè)電極上分別接上三支電阻，則儀器的顯示值為相應(yīng)的電阻率值。四、混凝土電阻率的丈量測區(qū)與測位部署可參照鋼筋銹蝕自然電位丈量的要求。調(diào)理好儀器電極的間距，一般采納的間距為50mm，為了保證電極與混凝土表面有優(yōu)秀、連續(xù)的電接觸、應(yīng)在電極前端涂上耦合劑，特別是當(dāng)讀數(shù)不穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)。五、混凝土電阻率的評定標(biāo)準(zhǔn)混凝土電阻率的評定標(biāo)準(zhǔn)電阻率（Ω·cm）鋼筋發(fā)生銹蝕可能的銹蝕速率評定標(biāo)度值＞20000很慢115000～20000慢210000～15000一般35000～10000快4＜5000很快5注：混凝土濕度對量測值有顯然影響，量測是構(gòu)件應(yīng)為自然狀態(tài)，不然不可以使用此評判標(biāo)準(zhǔn)。第九節(jié)

混凝土橋梁構(gòu)造持久性綜合評論一、評論原則依據(jù)檢測評定的詳細(xì)要求，可對構(gòu)造的單調(diào)構(gòu)件進(jìn)行持久性評論，也可對構(gòu)造整體進(jìn)行了評論。持久性評論鑒于前面各項(xiàng)持久性檢測指標(biāo)進(jìn)行，要點(diǎn)針對構(gòu)造材質(zhì)情況和表觀損害的持久性方面。二、單調(diào)構(gòu)件評論方法單調(diào)構(gòu)件的持久性評定以該構(gòu)件的各項(xiàng)持久性評定標(biāo)度為依照，考慮構(gòu)件所處環(huán)境條件及各項(xiàng)持久性指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行評論，公式以下：nAiaiE單i1式中：E單—單調(diào)構(gòu)件的持久性評定結(jié)果；—構(gòu)件所處環(huán)境影響系數(shù)；ai-材質(zhì)情況指標(biāo)與持久性各項(xiàng)材質(zhì)情況指標(biāo)和持久性檢測指標(biāo)的評定標(biāo)度；n—所檢測的材質(zhì)情況指