水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測技術(shù)方案

1、水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測技術(shù)方案1鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)的影響水工混凝土中鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一個重要問題，也是水工建筑物安全鑒定過程中常常遇到的問題。多年來，很多水利工程由于耐久性不良引起的工程損壞事例不斷發(fā)生，由此帶來的工程損失和處理費用也快速增加，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失已不行無視。在水工建筑物安全鑒定過程中，常遇到大壩、水閘、渡槽、橋梁等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕引起的混凝土膨脹開裂，混凝土愛護(hù)層脫落的現(xiàn)象許多，使得結(jié)構(gòu)承載力下降，有些危及安全，必需引起高度重視。鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響主要表達(dá)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，極限延長率削減；其

2、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)23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)峻影響，由此帶來的修理與加固費用也是相當(dāng)昂貴的。為此，結(jié)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(shù)及應(yīng)用研討，目的是為水工建筑物的安全評價提供科學(xué)的依據(jù)。2檢測原理及方法2.1檢測原理關(guān)于混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)的無損檢測，目前，國內(nèi)外只能進(jìn)行定性測量，常用的方法是半電池電位法。鋼筋在混凝土中銹蝕是一種電化學(xué)過程。此時，在鋼筋外表形成陽極區(qū)和陰極區(qū)。在這些具

3、有不同電位的區(qū)域之間，混凝土的內(nèi)部將產(chǎn)生電流。鋼筋和混凝土的電學(xué)活性可以看作是半個弱電池組，鋼的作用是一個電極，而混凝土是電解質(zhì)，這就是半電池電位檢測法的名稱來由。半電池電位法是利用“CuCuSO4飽和溶液”形成的半電池與“鋼筋混凝土”形成為半電池構(gòu)成一個全電池系統(tǒng)。由于“CuCuSO4飽和溶液”的電位值相對恒定，而混凝土中鋼筋因銹蝕產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)將引起全電池的改變。因此，電位值可以評估鋼筋銹蝕狀態(tài)。2.2檢測方法檢測前，首先配制CuCuSO4飽和溶液。半電池電位法的原理要求混凝土成為電解質(zhì)，因此必需對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外表進(jìn)行預(yù)先潤濕。采納95ml家用液體清潔劑加上19L飲用水充足混合構(gòu)成的液

4、體潤濕海綿和混凝土結(jié)構(gòu)外表。檢測時，保持混凝土潮濕，但外表不存有自由水。將CANIN鋼筋銹蝕測定儀的一端與混凝土外表接觸，另一端與鋼筋相連，當(dāng)鋼筋露出結(jié)構(gòu)以外時，可以便利地直接聯(lián)結(jié)。否則，需要首先利用鋼筋定位儀的無損檢測方法確定一根鋼筋的位置，然后鑿除鋼筋愛護(hù)層部分的混凝土，使鋼筋外露，再進(jìn)行聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)時要求打磨鋼筋外表，除去銹斑。依據(jù)半電池電位法的測試原理，為了保證電路閉合以及鋼筋的電阻充足小，測試前應(yīng)當(dāng)運(yùn)用電壓表檢查測試區(qū)內(nèi)任意兩根鋼筋之間的電阻小于1.檢測時，依據(jù)用鋼筋定位儀測定的鋼筋分布確定測線及測點，測點的間距為1020cm.用CANIN鋼筋銹蝕測定儀逐個讀取每條測線上各測點的電位值

5、，在至少觀看5min時，電位讀數(shù)保持穩(wěn)定浮動不超過0.02V時，即認(rèn)為電位穩(wěn)定，可以記錄測點電位。3評價準(zhǔn)則依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)混凝土中鋼筋的半電池電位試驗標(biāo)準(zhǔn)（ANSIASMC7680）和大路研討院、中國建筑科學(xué)研討院等單位的研討成果以及大量的現(xiàn)場直觀檢查驗證情況，混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)判據(jù)如下：（1）電位150mV時，鋼筋狀態(tài)完好。4應(yīng)用實例幾年來，在水利工程結(jié)構(gòu)安全無損檢測中，應(yīng)用CANIN鋼筋銹蝕測定儀分別對華新套閘、新港水閘、前衛(wèi)水閘、創(chuàng)立水閘、朱泖河套閘、大浦閘、小礫山排灌站等工程混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)進(jìn)行了無損檢測?，F(xiàn)將混凝土中鋼筋銹蝕所處狀態(tài)幾種典型的檢測結(jié)果分別介紹如下。4.1處于完好狀態(tài)的

6、鋼筋朱泖河套閘下閘首左中墩上游面混凝土鋼筋銹蝕電位測試結(jié)果見表1.在檢測結(jié)構(gòu)外表抽檢了28個測點，電位范圍22mV136mV，平均電位65.9mV，鋼筋處于完好狀態(tài)。測試后對某一檢測點進(jìn)行了鑿除比照檢查，檢查結(jié)果為鋼筋狀態(tài)完好，未銹蝕。4.2處于局部銹蝕、全面銹蝕狀態(tài)的鋼筋華新套閘上閘首左下游門槽下游面混凝土鋼筋銹蝕電位測試結(jié)果見表2.在檢測結(jié)構(gòu)外表抽檢了27個測點，電位范圍150mV257mV，平均電位195mV，鋼筋根本處于局部銹蝕狀態(tài)，部分處于全部銹蝕狀態(tài)。測試結(jié)果與現(xiàn)場實測的混凝土碳化深度、鋼筋愛護(hù)層厚度改變規(guī)律根本全都，即混凝土碳化深度越深，鋼筋愛護(hù)層厚度越薄，則混凝土鋼筋銹蝕電位負(fù)

7、值越大。4.3處于全面銹蝕、嚴(yán)峻銹蝕狀態(tài)的鋼筋新港水閘右橋面板底部下游側(cè)混凝土鋼筋銹蝕電位測試結(jié)果見表3.在檢測結(jié)構(gòu)外表抽檢了21個測點，電位范圍202mV335mV，平均電位259.3mV，鋼筋根本處于全面銹蝕狀態(tài)，局部處于嚴(yán)峻銹蝕狀態(tài)。在鋼筋處于嚴(yán)峻銹蝕狀態(tài)的地方混凝土外表疏松開裂，混凝土愛護(hù)層很簡單地剝落，打開混凝土愛護(hù)層，里面鋼筋銹蝕非常嚴(yán)峻，鋼筋銹蝕層較厚且簡單剝落，經(jīng)測量計算鋼筋的有效截面積只為原始截面積的60左右，將嚴(yán)峻地危及結(jié)構(gòu)的安全。5幾點商量半電池電位法在檢測水工混凝土鋼筋銹蝕狀態(tài)已獲得了廣泛的應(yīng)用，但要運(yùn)用該方法很好地解決工程中的實際問題，還必需努力提高半電池電位法檢測混凝土鋼筋銹蝕狀態(tài)的牢靠性。結(jié)合工程安全檢測實踐作幾點探討。（1）半電池電位法檢測混凝土鋼筋銹蝕狀態(tài)時，檢測的結(jié)構(gòu)，半電池電位才會伴著潤濕程度漸漸穩(wěn)定下來。為了強(qiáng)化潤濕劑的浸透效果，縮短潤濕結(jié)構(gòu)所需要的時間，采納少量家用液體清潔劑加飲用水的混合液潤濕結(jié)構(gòu)效果較好，僅需約15min時間