混凝土中鋼筋銹蝕電位的半電池電位法檢測(cè)方法

1、混凝土中鋼筋銹蝕電位的半電池電位法檢測(cè)方法目前國(guó)內(nèi)外混凝土中鋼筋銹蝕狀況的檢測(cè)主要應(yīng)用半電池電位法。半電池電位法是利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)引起的電位變化來測(cè)定鋼筋銹蝕狀態(tài)的一種方法。通過測(cè)定鋼筋/混凝土做為一個(gè)電極與在混凝土表面的銅硫酸銅參考電極之間的電位差，評(píng)定鋼筋的銹蝕狀態(tài)。1本方法適用于硬化混凝土中鋼筋的半電池電位的測(cè)定，其目的是對(duì)鋼筋的銹蝕狀態(tài)做出適當(dāng)?shù)呐卸ā?測(cè)量裝置2.1 參考電極(1) 本方法用的參考電極為銅/硫酸銅半電池。它由一根不與銅或硫酸銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的剛性有機(jī)玻璃管、一只通過毛細(xì)作用保持濕潤(rùn)的多孔塞、一個(gè)處在剛性管里飽和硫酸銅溶液中的紫銅棒構(gòu)成，如圖2.1所示。圖

2、2.1 銅硫酸銅參考電極結(jié)構(gòu)圖(2) 銅/硫酸銅參考電極溫度系數(shù)為0.9mv/。2.2 二次儀表的技術(shù)性能要求：(1) 測(cè)量范圍大于1V；(2) 準(zhǔn)確度優(yōu)于0.5%±1mv；(3) 輸入電阻大于1010；(4) 儀器使用環(huán)境條件：環(huán)境溫度0+40；相對(duì)濕度95%。2.3 導(dǎo)線導(dǎo)線總長(zhǎng)不應(yīng)超過150m，一般選擇截面積大于0.75mm2的導(dǎo)線，以使在測(cè)試回路中產(chǎn)生的電壓降不超過0.1mv。2.4 接觸液為使銅/硫酸銅電極與混凝土表面有較好的電接觸，可在水中加適量的家用液態(tài)洗滌劑，對(duì)被測(cè)表面進(jìn)行潤(rùn)濕。3測(cè)試方法3.1測(cè)區(qū)的選擇與測(cè)點(diǎn)布置(1) 鋼筋銹蝕狀況檢測(cè)范圍應(yīng)為主要承重構(gòu)件或承重構(gòu)件

3、的主要受力部位，或根據(jù)一般檢查結(jié)果有跡象表明鋼筋可能存在銹蝕的部位。(2) 在測(cè)區(qū)上布置測(cè)試網(wǎng)格，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為測(cè)點(diǎn)，網(wǎng)格間距可選20×20cm，30×30cm，20×10cm等，根據(jù)構(gòu)件尺寸而定，測(cè)點(diǎn)位置距構(gòu)件邊緣應(yīng)大于5cm，一般不宜少于20個(gè)測(cè)點(diǎn)。(3) 當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)存在相鄰測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)超過150mv，通常應(yīng)減小測(cè)點(diǎn)的間距。(4) 測(cè)區(qū)應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)，注明位置，并描述外觀情況。3.2 混凝土表面處理用鋼絲刷、砂紙打磨測(cè)區(qū)混凝土表面，去除涂料、浮漿、污跡、塵土等，并將表面潤(rùn)濕。3.3 二次儀表與鋼筋的電連接(1) 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，銅硫酸銅電極一般接二次儀表的正輸入端，鋼筋接

4、二次儀表的負(fù)輸入端。(2) 局部打開混凝土，在鋼筋上鉆一小孔并擰上自攻螺釘，用加壓型接線夾夾在釘帽上，保證有良好的電聯(lián)接。若在遠(yuǎn)離鋼筋連接點(diǎn)的測(cè)區(qū)進(jìn)行測(cè)量，必須用萬(wàn)用表檢查內(nèi)部鋼筋的連續(xù)性，如不連續(xù)，應(yīng)重新進(jìn)行鋼筋的連接。(3) 銅/硫酸銅參考電極與測(cè)點(diǎn)的接觸測(cè)量前應(yīng)預(yù)先將電極前端多孔塞充分浸濕，以保證良好的導(dǎo)電性，正式測(cè)讀前應(yīng)再次用噴霧器將混凝土表面潤(rùn)濕，但應(yīng)注意兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間不應(yīng)留有自由表面水。連接方法見圖3.3。圖3.3 測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)圖3.4銅硫酸銅電極的準(zhǔn)備飽和硫酸銅溶液由硫酸銅晶體溶解在蒸餾水中制成，當(dāng)有多余的未溶解硫酸銅晶體積于溶液底部時(shí)，可認(rèn)為該溶液是飽和的。電極銅棒應(yīng)清潔，無(wú)明顯缺

5、陷，否則需用稀釋鹽酸溶液清潔銅棒，并用蒸餾水徹底沖凈。硫酸銅溶液應(yīng)每月更換，長(zhǎng)時(shí)間不用，再用應(yīng)更換新溶液，以保持溶液清潔。溶液應(yīng)充滿電極，以保證電聯(lián)接。3.5 測(cè)量值的采集測(cè)點(diǎn)讀數(shù)變動(dòng)不超過2mv，可視為穩(wěn)定。在同一測(cè)點(diǎn)，同一支參考電極，重復(fù)測(cè)讀的差異不超過10mv；不同的電極重復(fù)測(cè)讀的差異不超過20mv。若不符合穩(wěn)定要求，應(yīng)檢查測(cè)試系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。3.6 注意問題和數(shù)據(jù)的修正(1) 混凝土含水量對(duì)測(cè)量值有明顯影響，因此測(cè)量時(shí)構(gòu)件應(yīng)在自然狀態(tài)，否則不能使用本指南給出的判據(jù)。(2) 環(huán)境溫度在22±5范圍之外，要對(duì)銅/硫酸銅電極做溫度修正。(3) 各種外界因素產(chǎn)生的雜散電流，影響測(cè)量值

6、，特別是靠近地面的測(cè)區(qū)。應(yīng)避免各種電磁場(chǎng)的干擾。(4) 混凝土保護(hù)層電阻對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生影響，除測(cè)區(qū)表面處理要符合規(guī)定外，儀器的輸入阻抗要符合技術(shù)要求。4測(cè)試結(jié)果的判讀4.1在對(duì)已處理的數(shù)據(jù)(已進(jìn)行溫度修正)進(jìn)行判讀以前，按慣例將這些數(shù)據(jù)加以負(fù)號(hào)，繪制等電位圖，然后進(jìn)行判讀。推薦的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見表4.1。4.2本測(cè)試方法存在各種影響因素，混凝土含水量對(duì)測(cè)值的影響較大，為提高現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定鋼筋狀態(tài)的可靠度，一般要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比較性試驗(yàn)。4.3現(xiàn)場(chǎng)比較性試驗(yàn)通常按已暴露鋼筋的銹蝕程度不同，在它們的周圍分別測(cè)出相應(yīng)的銹蝕電位。比較這些鋼筋的銹蝕程度和相應(yīng)測(cè)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提高評(píng)判的可靠度。推薦的混凝土中鋼筋銹蝕電位的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)表 表4.1序號(hào)電位水平（mV）鋼 筋 狀 態(tài)10-200無(wú)銹蝕活動(dòng)性或銹蝕活動(dòng)性不確定2-200-300有銹蝕活動(dòng)性，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能坑蝕3-300-400有銹蝕活動(dòng)性，發(fā)生銹蝕概率大于90%4-400-500有銹蝕活動(dòng)性，嚴(yán)重銹蝕可能性極大5<-500構(gòu)件存在銹蝕開裂區(qū)域備注 表中電位水平為采用銅-硫酸銅電極時(shí)的量測(cè)值； 混凝土濕度對(duì)量測(cè)值有明顯影響，量測(cè)時(shí)構(gòu)件應(yīng)為自然狀態(tài)，否則不能使用此評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。5試驗(yàn)報(bào)