智能檢測與監(jiān)測技術(shù)-智能建造技術(shù)專02課件講解

主講人：白媛麗智能檢測與監(jiān)測技術(shù)智能建造技術(shù)專業(yè)資源庫知識點銹蝕程度的檢測銹蝕程度的檢測鋼筋銹蝕的原因1鋼筋銹蝕程度的檢測方法2課程目標思政目標引導學生在工程建設中要精心組織，嚴格把關(guān)，顧全大局，不為自身和小團體的利益而降低對工程質(zhì)量的要求了解混凝土中鋼筋發(fā)生銹蝕的原因，掌握鋼筋銹蝕檢測技術(shù)知識目標具有能正確使用相關(guān)方法檢測鋼筋銹蝕程度的能力能力目標世界范圍內(nèi)，每年由于混凝士土中鋼筋銹蝕問題所造成的損失十分巨大。美國每年由于混凝土鋼筋銹蝕造成的各類損失達280億美元。由于冬季撒鹽除雪，英國1972年建造的11座鋼筋混凝土高架橋，在使用兩年后就發(fā)現(xiàn)混凝土順筋膨脹的現(xiàn)象，30年內(nèi)累計耗費維修費用接近工程造價的6倍。銹蝕程度的檢測20世紀50年代，我國北方冬期施工時為使混凝土早強而人為添加氯鹽的做法，致使許多建筑物因鋼筋銹蝕嚴重未及設計使用年限即告破壞。我國沿海區(qū)域建設的公路橋梁受海洋環(huán)境侵蝕，加之重載車輛來往頻繁，許多橋梁在10年左右即出現(xiàn)嚴重的損傷開裂和鋼筋銹蝕。銹蝕程度的檢測水泥水化過程中，氧化鈣與水反應會生產(chǎn)氫氧化鈣，致使混凝土孔隙中含有大量的氫氧根離子，呈現(xiàn)高堿性，pH值可達12.5~13.5。此時，混凝土中的氫氧化鈣提供的堿性環(huán)境，在鋼筋表面形成了一層鈍化膜，使鋼筋相對于中性與酸性環(huán)境下更不易腐蝕。但現(xiàn)實中，這種鈍化膜容易受到破壞，此時，若混凝土中鋼筋再同時滿足一定條件，鋼筋腐蝕現(xiàn)象就會發(fā)生。銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

一般認為，導致鋼筋腐蝕發(fā)生的外部因素包括以下三個方面：(1)鋼筋表面存在電勢差，不同區(qū)段間形成陰極陽極(2)陽極區(qū)段鋼筋表面處于活化狀態(tài)，陽極發(fā)生化學反應，生成亞鐵離子2Fe—4e－→2Fe2+(3)混凝土內(nèi)存在水分和溶解氧，陰極發(fā)生化學反應后，生成氫氧根離子2H2O+O2+4e－→4OH－銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

混凝土各處堿度差異性、鋼筋中的碳或其他合金元素的偏析以及鋼筋內(nèi)部應力殘留，均會造成鋼筋表面電勢差的存在。同時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受氣候或環(huán)境影響，使用過程中或多或少不可避免地受水浸潤，故存有水分和溶解氧?？梢哉f，在一定程度上條件(1)和條件2總是滿足的。銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

因此，一旦鋼筋表面鈍化膜破壞，陽極產(chǎn)物亞鐵離子與陰極產(chǎn)物氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵，此產(chǎn)物再與水發(fā)生氧化反應生成氫氧化鐵，氫氧化鐵進一步氧化形成疏松易剝落的鐵銹體，包括約4倍于原體積的紅銹體，和約2倍于原體積的黑銹體。鐵銹體積增加會擠壓周邊混凝土，引起混凝土沿鋼筋方向開裂，即所謂的順筋開裂。2Fe2＋+4OH－→2Fe(OH)2Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

開裂后的混凝土，由于水分更易進入將加速內(nèi)部鋼筋的進一步腐蝕，所以，防止混凝土開裂是防止鋼筋銹蝕的關(guān)鍵。銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

氯離子是極強的陽極活化劑，由于氯離子先通過混凝土保護層的薄弱處滲透，且逐步積累于鋼筋表面，對其鈍化膜的破壞往往是局部的，常稱為點蝕(或坑蝕)。這就形成了小陽極，而此時鋼筋表面的大部分仍具有鈍化膜，成為大陰極。而且氯離子這一極強的去鈍化劑，在誘發(fā)點蝕和點坑發(fā)展的過程中，幾乎是不消耗的，僅起到催化劑或媒體的作用。銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的氯離子來源主要有兩類一是由于拌和混凝土，或管道灌漿時混入二是則是從外部環(huán)境滲透進入例如海洋、化工生產(chǎn)等環(huán)境中氯離子更容易侵入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中。銹蝕程度的檢測一、鋼筋銹蝕的原因

鋼筋銹蝕檢測方法，包括裂縫觀察法、取樣檢測法和自然電位法。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

鋼筋銹蝕部分的體積將膨脹為原來的2.2倍，隨著腐蝕的加劇，體積迅速增加，導致混凝土保護層膨脹開裂，梁、掛角部易受兩個方向有害介質(zhì)的侵蝕，所以一般沿梁、柱角部縱向主筋首先出現(xiàn)順筋裂縫，如此時不及時加以處理，還將出現(xiàn)沿銹蝕箍筋的橫向裂縫，裂縫寬度與銹蝕嚴重程度正相關(guān)。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

鋼筋混凝土構(gòu)件上出現(xiàn)順筋裂縫時，鋼筋的銹蝕程度可依據(jù)下式進行估算:λ為鋼筋截面損失率，as為混凝土構(gòu)件的保護層厚度，fcu為混凝土立方體抗壓強度，d為鋼筋直徑。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

取樣法則指的是鑿開混凝土的保護層，觀察并測定保護層厚度、鋼筋位置、鋼筋數(shù)量及銹蝕等情況，鋼筋的殘余直徑可用游標卡尺測量，測量前應清除銹層使鋼筋露出金屬光澤，當鋼筋銹蝕嚴重以至于需要對該構(gòu)件承載力進行校核時，應截取鋼筋試樣進行抗拉試驗，或測定鋼筋的殘余截面率。測定殘余截面率過程如下，首先是精確測量試樣的長度，在氫氧化鈉溶液中通電除銹，并測出除銹后試樣的殘余質(zhì)量，殘余質(zhì)量與該種鋼筋公稱質(zhì)量之比值即為鋼筋的殘余截面率。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

電位差法則是利用電化學原理，采用鋼筋與混凝土表面的電位差來表征鋼筋銹蝕程度的一種檢測方法。其原理是，當混凝土中鋼筋銹蝕時，鋼筋表面便有腐蝕電流，鋼筋表面則與混凝土表面之間存在電位差，電位差的量值與鋼筋的銹蝕程度相關(guān)。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

運用電位測量裝置測得鋼筋表面與混凝土表面之間的電位差及其分布，可大致判斷鋼筋銹蝕的范圍及其嚴重程度。電位差法可用作對整個結(jié)構(gòu)成構(gòu)件中的鋼筋進行全面檢測，其結(jié)果可用來作定性參考，定量分析可能存在較大偏差。銹蝕程度的檢測二、鋼筋銹蝕程度的檢測方法

通過本次課程，我們學習了鋼筋銹蝕程度檢測。鋼筋銹蝕是降低結(jié)構(gòu)耐久性和鋼筋承載力的重要因素，因此，對鋼筋進行銹蝕檢測就顯得尤為重要。故了解發(fā)生鋼筋銹蝕的原因，影響鋼筋銹蝕的因素，防止鋼