建材檢測中之混凝土鋼筋銹蝕檢測要點(diǎn)研究

劉學(xué)

摘 要：目前我國建筑行業(yè)得到持續(xù)發(fā)展，在建筑安全與穩(wěn)定方面有了很大提高。在工程質(zhì)量管理過程中鋼筋材料是重要的影響因素，特別是當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到工程建設(shè)質(zhì)量，因此加強(qiáng)對鋼筋材料的質(zhì)量檢測就顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：檢測；鋼筋；銹蝕

當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)的主要形式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而鋼筋則是一種必不可少的重要材料，但是在鋼筋與混凝土結(jié)合在一起的時(shí)候水泥在水化過程中會(huì)形成大量的氫氧化鈣固體，如此一來就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部堿性物質(zhì)增加，PH值也不斷提高，在這樣的環(huán)境中鋼筋會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕而出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，這樣就形成了鋼筋銹蝕而無法與混凝土更好的結(jié)合，從而埋下安全隱患。為了保證鋼筋混凝土工程質(zhì)量，就必須加強(qiáng)對鋼筋檢測工作的重視，消除鋼筋銹蝕。

1 混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)中造成鋼筋銹蝕的機(jī)理

1.1 化學(xué)銹蝕

化學(xué)銹蝕是混凝土出現(xiàn)銹蝕狀況的一個(gè)非常重要的因素，通常它是由于非電解質(zhì)溶液或者是一些干燥氣體的影響而出現(xiàn)的化學(xué)銹蝕。在反應(yīng)的時(shí)候，鋼筋的表層會(huì)出現(xiàn)氧化物。但是在相對較為干燥的情況下，受到高溫的影響會(huì)使得非電解質(zhì)溶液或者是干燥氣體之間反應(yīng)的速率明顯提升，這樣一來要就加快了鋼筋的腐蝕，在這一過程中還有高溫和濕度的影響，這樣一來也對鋼筋的銹蝕起到了推波助瀾的作用。

1.2 電化學(xué)腐蝕

如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)位置如果以水為主要的媒介，鋼筋出現(xiàn)銹蝕的主要原因就是電化學(xué)腐蝕，如果在這一過程中氯鹽參與其中，反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生一定的變化。如果其進(jìn)入到了混凝土當(dāng)中，就會(huì)對鈍化膜起到非常明顯的吸附作用，從而也就使得銹蝕位置的PH值大大下降。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究證明，局部的酸化作用可以使得鋼筋表面的PH值降低到7.0以下。如果在這一過程中鈍化膜出現(xiàn)了破裂或者是細(xì)小的裂縫，那么氯離子就會(huì)進(jìn)入其中，這樣也就會(huì)使得鋼筋的表面受到較為嚴(yán)重的腐蝕作用。如果在這一過程中還存在著一定的氧氣和水，器對電化學(xué)反應(yīng)的速率會(huì)有十分明顯的提升作用。

2 影響鋼筋銹蝕的主要原因

2.1 混凝土不密實(shí)或者是有裂縫使得鋼筋產(chǎn)生銹蝕

混凝土密實(shí)程度不是很好或者是構(gòu)件產(chǎn)生了一定的裂縫是鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的一個(gè)十分關(guān)鍵的原因，特別是在水泥用量并不是很大，水灰比不恰當(dāng)和振搗質(zhì)量不好的情況下抑或是出現(xiàn)了漏筋、蜂窩和麻面等狀況的時(shí)候，鋼筋銹蝕的速度會(huì)大大加快。

2.2 混凝土碳化或侵蝕氣體侵入造成的鋼筋銹蝕

在鋼筋銹蝕的原因當(dāng)中，一個(gè)非常關(guān)鍵的原因就是碳化，其主要是分質(zhì)和混凝土之間產(chǎn)生了相互的作用。我們最為常見的就是。氧化碳?xì)怏w的深入使得PH值出現(xiàn)了顯著的下降。

3 建材檢測中混凝土鋼筋銹蝕的檢測方法

3.1 物理學(xué)方法

3.1.1 電阻探針法。這種方法主要就是將和鋼筋材質(zhì)相同的電阻探針設(shè)置在混凝土當(dāng)中，借助平衡電橋測量探針的電阻采用探針的電阻和截面面積呈現(xiàn)出反比例的關(guān)系。電阻變化可以轉(zhuǎn)變成腐蝕的深度，這樣也就完成了檢測工作。

3.1.2 電阻探頭法。這種方法在20世紀(jì)的20年代就已經(jīng)在美國和歐洲等很多國家得到了應(yīng)用，這種方法主要是在進(jìn)行混凝土澆筑的之前先預(yù)埋探頭，該方法適合使用在鋼筋銹蝕較為均勻的條件下，如果是鋼筋出現(xiàn)了局部腐蝕是很難對其速度加以檢測的。

3.1.3 光纖傳感技術(shù)。這種技術(shù)是新型的技術(shù)，具有很高的使用價(jià)值。由于光纖具有輕質(zhì)、抗強(qiáng)電磁干擾和耐高溫的特質(zhì)，容易集成在混凝土結(jié)構(gòu)體內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)，從而研究出了這種耐腐蝕的傳感器，科學(xué)家還將這種思路用于鋼筋腐蝕檢測技術(shù)上，提出了一種用金屬膜局部替代光波導(dǎo)傳感的方案，從而獲取了金屬腐蝕的信息。此外，如果把多個(gè)光纖鋼筋腐蝕傳感器緊貼鋼筋鋪設(shè)，然后再采取光時(shí)域反射技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)大型混凝土結(jié)構(gòu)中多個(gè)點(diǎn)的分布檢測。

3.1.4 聲波發(fā)射法。該方法主要是借助混凝土中鋼筋銹蝕過程中所產(chǎn)生的內(nèi)力使得周圍的混凝土膨脹，甚至開裂，一些能量會(huì)以聲波的形式得到釋放，之后再用聲波探頭對發(fā)射的位置和強(qiáng)度進(jìn)行全面的檢測，但是這種方法存在著一定的不足，其在應(yīng)用中會(huì)受到很多因素的影響，所以很難產(chǎn)生相關(guān)的關(guān)聯(lián)所以我們在應(yīng)用的過程中一定要按照實(shí)際的情況對其予以有效的應(yīng)用。

3.2 電化學(xué)方法

3.2.1 交流阻抗法。通過應(yīng)用技術(shù)得出，這種方法原則上是對研究電極施加交流電壓電流信號，根據(jù)其響應(yīng)的程度來計(jì)算電極的反應(yīng)數(shù)據(jù)。目前，這種方法已經(jīng)成為了研究鋼筋混凝土銹蝕度的常用辦法。交流阻抗法能夠顯示出腐蝕機(jī)制的相關(guān)信息，能夠定量得出銹蝕的速度，不過為了獲得更加準(zhǔn)確的信息，測算的范圍要廣闊，尤其是對于鋼筋混凝土系統(tǒng)中銹蝕速度的測量，其較低頻區(qū)的信息數(shù)據(jù)是非常主要的。交流阻抗法進(jìn)行測試需要的時(shí)間長，必須進(jìn)行多次測算，反復(fù)激勵(lì)系統(tǒng)。

3.2.2 鋼筋腐蝕EIR評估綜合法。鋼筋腐蝕EIR綜合評估方法指的是便于現(xiàn)場實(shí)施的測量方法，與交流阻抗法正好相反。它是采用多元統(tǒng)計(jì)分析的辨別方法，需要對其建立數(shù)學(xué)模型，建立三元辨別函數(shù)，然后利用得到的數(shù)值和準(zhǔn)則將其進(jìn)行分類，最后運(yùn)用統(tǒng)計(jì)計(jì)算出其數(shù)據(jù)的方法。EIR法以鋼筋的腐蝕電位、腐蝕電流、混凝土電阻率等多種因素綜合評定鋼筋的腐蝕狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠克服不同因素造成的干擾，其評判的結(jié)果也更加準(zhǔn)確。

3.2.3 恒電量試驗(yàn)方法。這種技術(shù)早期應(yīng)用在鋼筋混凝土的銹蝕研究中是從20世紀(jì)80年代后期開始的。一些研究者將這種方法作為激勵(lì)信號，分析衰減曲線，從而得到更多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這種電化學(xué)技術(shù)的電信號極其微小，而且具有瞬間性，再加上測量的是衰減變化，因此，它可以更加快速和準(zhǔn)確的測量出鋼筋瞬間的腐蝕速度。

不過電化學(xué)法的成本較高，很多測算儀器價(jià)格偏高，而且使用地域受到局限，尤其不能在現(xiàn)場使用。鋼筋腐蝕評估綜合方法和交流阻抗方法正好相反，它主要適用于現(xiàn)場，其原理就是利用數(shù)學(xué)建模的方法建立三元辨別函數(shù)，再依據(jù)測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，然后計(jì)算出鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)，這種方法能避免很多外來因素的干擾，而且測算出來的結(jié)果比較準(zhǔn)確可靠，非常適合鋼筋結(jié)構(gòu)的檢測。最后一種方法就是恒電流試驗(yàn)方法，這種技術(shù)是在上世紀(jì)后期應(yīng)用到鋼混結(jié)構(gòu)建筑物中的，其原理就是利用激勵(lì)信號的衰減曲線進(jìn)行分析，以此得出鋼筋結(jié)構(gòu)的腐蝕數(shù)據(jù)，不過，這種方法的信號比較弱、時(shí)間短，所以測試的難度較大，但是這種方法測試速度較快，而且準(zhǔn)確，能測算出鋼筋結(jié)構(gòu)瞬間的銹蝕速度。

4 結(jié)語

建材的質(zhì)量對建筑的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常大的影響，而混凝土鋼筋如果產(chǎn)生了銹蝕的現(xiàn)象，建筑的質(zhì)量就會(huì)大大下降。在這樣的情況下我們必須要采取有效的措施對鋼筋銹蝕的狀況加以檢測，從而保證鋼筋的質(zhì)量。

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