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建材检测中之混凝土钢筋锈蚀检测要点研究的论文
摘 要:目前我国建筑行业得到持续发展,在建筑安全与稳定方面有了很大提高。在工程质量管理过程中钢筋材料是重要的影响因素,特别是当钢筋出现锈蚀时,会严重影响到工程建设质量,因此加强对钢筋材料的质量检测就显得非常重要。
关键词:检测;钢筋;锈蚀
当前我国建筑结构的主要形式是钢筋混凝土结构,而钢筋则是一种必不可少的重要材料,但是在钢筋与混凝土结合在一起的时候水泥在水化过程中会形成大量的氢氧化钙固体,如此一来就会导致混凝土内部碱性物质增加,PH值也不断提高,在这样的环境中钢筋会受到严重的腐蚀而出现钝化现象,这样就形成了钢筋锈蚀而无法与混凝土更好的结合,从而埋下安全隐患。为了保证钢筋混凝土工程质量,就必须加强对钢筋检测工作的重视,消除钢筋锈蚀。
1 混凝土钢筋结构中造成钢筋锈蚀的机理
1.1 化学锈蚀
化学锈蚀是混凝土出现锈蚀状况的一个非常重要的因素,通常它是由于非电解质溶液或者是一些干燥气体的影响而出现的化学锈蚀。在反应的时候,钢筋的表层会出现氧化物。但是在相对较为干燥的情况下,受到高温的影响会使得非电解质溶液或者是干燥气体之间反应的速率明显提升,这样一来要就加快了钢筋的腐蚀,在这一过程中还有高温和湿度的影响,这样一来也对钢筋的锈蚀起到了推波助澜的作用。
1.2 电化学腐蚀
如果钢筋混凝土结构位置如果以水为主要的媒介,钢筋出现锈蚀的主要原因就是电化学腐蚀,如果在这一过程中氯盐参与其中,反应就会产生一定的变化。如果其进入到了混凝土当中,就会对钝化膜起到非常明显的吸附作用,从而也就使得锈蚀位置的PH值大大下降。相关的实验研究证明,局部的酸化作用可以使得钢筋表面的PH值降低到7.0以下。如果在这一过程中钝化膜出现了破裂或者是细小的裂缝,那么氯离子就会进入其中,这样也就会使得钢筋的表面受到较为严重的腐蚀作用。如果在这一过程中还存在着一定的氧气和水,器对电化学反应的速率会有十分明显的提升作用。
2 影响钢筋锈蚀的主要原因
2.1 混凝土不密实或者是有裂缝使得钢筋产生锈蚀
混凝土密实程度不是很好或者是构件产生了一定的裂缝是钢筋出现腐蚀现象的一个十分关键的原因,特别是在水泥用量并不是很大,水灰比不恰当和振捣质量不好的情况下抑或是出现了漏筋、蜂窝和麻面等状况的时候,钢筋锈蚀的速度会大大加快。
2.2 混凝土碳化或侵蚀气体侵入造成的钢筋锈蚀
在钢筋锈蚀的原因当中,一个非常关键的原因就是碳化,其主要是分质和混凝土之间产生了相互的作用。我们最为常见的就是。氧化碳气体的深入使得PH值出现了显著的下降。
3 建材检测中混凝土钢筋锈蚀的检测方法
3.1 物理学方法
3.1.1 电阻探针法。这种方法主要就是将和钢筋材质相同的电阻探针设置在混凝土当中,借助平衡电桥测量探针的电阻采用探针的电阻和截面面积呈现出反比例的关系。电阻变化可以转变成腐蚀的深度,这样也就完成了检测工作。
3.1.2 电阻探头法。这种方法在20世纪的20年代就已经在美国和欧洲等很多国家得到了应用,这种方法主要是在进行混凝土浇筑的之前先预埋探头,该方法适合使用在钢筋锈蚀较为均匀的条件下,如果是钢筋出现了局部腐蚀是很难对其速度加以检测的。
3.1.3 光纤传感技术。这种技术是新型的技术,具有很高的使用价值。由于光纤具有轻质、抗强电磁干扰和耐高温的特质,容易集成在混凝土结构体内等优点,从而研究出了这种耐腐蚀的传感器,科学家还将这种思路用于钢筋腐蚀检测技术上,提出了一种用金属膜局部替代光波导传感的方案,从而获取了金属腐蚀的信息。此外,如果把多个光纤钢筋腐蚀传感器紧贴钢筋铺设,然后再采取光时域反射技术,还能够实现大型混凝土结构中多个点的分布检测。
3.1.4 声波发射法。该方法主要是借助混凝土中钢筋锈蚀过程中所产生的内力使得周围的混凝土膨胀,甚至开裂,一些能量会以声波的形式得到释放,之后再用声波探头对发射的位置和强度进行全面的检测,但是这种方法存在着一定的不足,其在应用中会受到很多因素的影响,所以很难产生相关的关联所以我们在应用的过程中一定要按照实际的情况对其予以有效的应用。
3.2 电化学方法
3.2.1 交流阻抗法。通过应用技术得出,这种方法原则上是对研究电极施加交流电压电流信号,根据其响应的程度来计算电极的反应数据。目前,这种方法已经成为了研究钢筋混凝土锈蚀度的常用办法。交流阻抗法能够显示出腐蚀机制的相关信息,能够定量得出锈蚀的速度,不过为了获得更加准确的信息,测算的范围要广阔,尤其是对于钢筋混凝土系统中锈蚀速度的测量,其较低频区的信息数据是非常主要的。交流阻抗法进行测试需要的时间长,必须进行多次测算,反复激励系统。
3.2.2 钢筋腐蚀EIR评估综合法。钢筋腐蚀EIR综合评估方法指的是便于现场实施的测量方法,与交流阻抗法正好相反。它是采用多元统计分析的辨别方法,需要对其建立数学模型,建立三元辨别函数,然后利用得到的数值和准则将其进行分类,最后运用统计计算出其数据的方法。EIR法以钢筋的腐蚀电位、腐蚀电流、混凝土电阻率等多种因素综合评定钢筋的腐蚀状态。其优点在于能够克服不同因素造成的干扰,其评判的结果也更加准确。
3.2.3 恒电量试验方法。这种技术早期应用在钢筋混凝土的锈蚀研究中是从20世纪80年代后期开始的。一些研究者将这种方法作为激励信号,分析衰减曲线,从而得到更多更准确的数据。这种电化学技术的电信号极其微小,而且具有瞬间性,再加上测量的是衰减变化,因此,它可以更加快速和准确的测量出钢筋瞬间的腐蚀速度。
不过电化学法的成本较高,很多测算仪器价格偏高,而且使用地域受到局限,尤其不能在现场使用。钢筋腐蚀评估综合方法和交流阻抗方法正好相反,它主要适用于现场,其原理就是利用数学建模的方法建立三元辨别函数,再依据测得的数据进行分类,然后计算出钢筋锈蚀的数据,这种方法能避免很多外来因素的干扰,而且测算出来的结果比较准确可靠,非常适合钢筋结构的检测。最后一种方法就是恒电流试验方法,这种技术是在上世纪后期应用到钢混结构建筑物中的,其原理就是利用激励信号的衰减曲线进行分析,以此得出钢筋结构的腐蚀数据,不过,这种方法的信号比较弱、时间短,所以测试的难度较大,但是这种方法测试速度较快,而且准确,能测算出钢筋结构瞬间的锈蚀速度。
4 结语
建材的质量对建筑的安全性和稳定性产生非常大的影响,而混凝土钢筋如果产生了锈蚀的现象,建筑的质量就会大大下降。在这样的情况下我们必须要采取有效的措施对钢筋锈蚀的状况加以检测,从而保证钢筋的质量。
参考文献
[1] 孔玉琴.钢筋混凝土中钢筋锈蚀综述[J].甘肃科技纵横,2012(05).
[2] 刘书玲,陈国军,张丽娜.钢筋混凝土中钢筋锈蚀问题的探讨[J].河南建材,2011(05).
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