橋梁建設(shè)論文路橋工程混凝土鋼筋銹蝕檢測技術(shù)

　　除去鋼筋表面的銹蝕物，橋梁建設(shè)論文鋼筋銹蝕量破損檢測法主要是適用于銹蝕情況較為嚴(yán)重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).其具有著直觀且測量準(zhǔn)確性較高的特點.但是其也有著一定的局限性，可能會造成混凝土結(jié)構(gòu)的損傷另一方面由于其鋼筋暴露的面積決定著其檢測結(jié)果可能具有一定的范圍性和限制性。

　　《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司主辦，中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設(shè)計、施工等方面的實踐成果和理論探討，重點突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計、新設(shè)備、新材料及最新科研成果，為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)信息。本期刊具有準(zhǔn)確的市場定位和突出的辦刊特色，已成為國內(nèi)橋梁界具有權(quán)威性的刊物，在全國橋梁工程領(lǐng)域具有較高的知名度。發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)建筑期刊推薦

　　目前我國城市化發(fā)展越來越快路橋工程正在大量實施，以適應(yīng)交通要求的不斷增長。路橋工程的使用性能壽命和施工質(zhì)量等都對人民群眾的切身利益造成的很大的影響，并關(guān)系到政府的形象。所以路橋工程的鋼筋銹蝕現(xiàn)象受到人們的極大重視。但是同時，鋼筋混凝土又具有鋼筋銹蝕、抗裂性差、自重大等缺點，通常導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)安全等隱患，經(jīng)濟(jì)損失也十分嚴(yán)重。所以，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全性評估以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性對加固以及維修現(xiàn)有建筑物十分重要，具有非常高的社會經(jīng)濟(jì)效益以及很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

　　一、鋼筋銹蝕對混凝土力學(xué)特性造成的影響

　　首先，鋼筋銹蝕會導(dǎo)致鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)力下降，造成了鋼筋有效截面逐步減小，最終可能會降低混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。其次，鋼筋在銹蝕作用下會產(chǎn)生一定程度的體積膨脹，在原有的混凝土結(jié)構(gòu)上勢必會造成混凝土的順筋脹裂，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的剛度變低，產(chǎn)生一定的變形作用最終影響到混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。第三，銹蝕作用會造成混凝土結(jié)構(gòu)需要承受雙向或者是三向的應(yīng)力，無疑大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的延性。

　　二、鋼筋銹蝕檢測注意事項

　　引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋出現(xiàn)銹蝕的原因有很多，總結(jié)起來主要有混凝土出現(xiàn)疏松、脫落混凝土碳化較為嚴(yán)重有害物質(zhì)給鋼筋造成嚴(yán)重的侵蝕在外界因素作用下形成了“腐蝕電池”等原因。將這些原因進(jìn)行歸納無外乎施工、環(huán)境、材料三個方面，因此對鋼筋銹蝕檢測時應(yīng)從這三個方面著手，綜合各種因素進(jìn)行分析。

　　(一)、調(diào)查周圍環(huán)境

　　針對鋼筋銹蝕問題應(yīng)對工程所處的環(huán)境問題進(jìn)行調(diào)查，例如該工程是否處在沿海位置，周圍是否有工廠排放工業(yè)“三廢”。除此之外，還應(yīng)考慮氣候給鋼筋造成的影響。

　　(二)、檢測構(gòu)件情況

　　構(gòu)件深度碳化檢測數(shù)據(jù)能夠反映混凝土的密實程度，有利于分析鋼筋出現(xiàn)銹蝕的原因。因此，檢測構(gòu)件深度碳化時應(yīng)注重采集各類構(gòu)件碳化數(shù)據(jù)，從而使其與正常值進(jìn)行鮮明的對比。另外，為了對碳化深度進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，還應(yīng)記錄鋼筋保護(hù)層的厚度等參數(shù)。

　　檢測構(gòu)件裂縫：通常情況下鋼筋出現(xiàn)銹蝕是從混凝土開裂、脫落處觀察得知，因此重視檢測構(gòu)件的裂縫，對研究鋼筋銹蝕問題具有十分重要的意義。不同因素引起混凝土的混凝土裂縫表現(xiàn)的特征不盡相同，例如如果混凝土裂縫開裂方向與鋼筋走向一致，則很可能是氯離子含量較多引起如果裂縫外形非常不規(guī)則，則有可能是集料之間發(fā)生反應(yīng)引起因此進(jìn)行現(xiàn)場檢測時應(yīng)對裂縫的走向、外形等進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。

　　(三)、調(diào)查施工過程

　　分析鋼筋出現(xiàn)銹蝕情況不能忽略對施工過程的調(diào)查，從而準(zhǔn)確把握施工過程中是否存在引起鋼筋銹蝕的因素，具體應(yīng)注意以下幾點內(nèi)容使用的水泥性能是否滿足施工要求原料配比時添加的外加劑等是否存在超量現(xiàn)象使用的集料是否經(jīng)過篩選捆扎鋼筋時是否已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是否合理。

　　三、路橋工程中的鋼筋銹蝕檢測技術(shù)

　　(一)、破損檢測技術(shù)

　　路橋工程混凝土鋼筋檢測技術(shù)的破損檢測技術(shù)顧名思義就是對露出混凝土表面的銹蝕鋼筋進(jìn)行觀察和測量，并對其銹蝕作用造成的橫截面損失率以及質(zhì)量損失率進(jìn)行確定，同時也可以運用重力分析法對鋼筋表面的銹蝕情況進(jìn)行分析。這里提到的重力分析法是將表面混凝土打碎后得到的銹蝕鋼筋在克拉克溶液(ASTMGl一81，20mg三氧化銻+50mg氯化亞錫+1L鹽酸)中浸泡25 mim 。

　　(二)、無損檢測

　　無損檢測通常分為電化學(xué)檢測以及物理檢測兩大類，具體如下：

　　1、物理法

　　鋼筋銹蝕的物理檢測方法主要是通過對鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的物理特性變化的測定來對鋼筋的銹蝕情況進(jìn)行確定物理法的主要應(yīng)用技術(shù)方法包括電阻棒法、射線法、紅外熱相法、聲發(fā)射法以及基于磁場的監(jiān)測方法等。

　　其中較為常用的兩種物理檢測方法是電阻棒法以及聲發(fā)射法，其具有著操作簡便的特點。電阻棒法主要是通過對鋼筋銹蝕前后的電阻值變化的測量.隨后在導(dǎo)電原理作用下對鋼筋剩余截面面積進(jìn)行推算，其較為容易受到環(huán)境因素例如溫度和濕度的影響等聲發(fā)射法的檢測原理是鋼筋在銹蝕作用下會產(chǎn)生一定的體積膨脹，就造成了鋼筋周圍的混凝土開裂，在開裂時會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力波，聲發(fā)射法就是通過安裝接收儀器對這種應(yīng)力波進(jìn)行收集，最終確認(rèn)出發(fā)生銹蝕膨脹的具體位置，但是其也具有一定的缺點，很容易受到其他非檢測聲波的干擾，可能會帶來一定的測量誤差。

　　2、電化學(xué)法

　　交流阻抗檢測技術(shù)：交流阻抗檢測技術(shù)實施的基本原理為：基于混凝土鋼筋的簡化模型通過在不同頻率上加入振幅為20 mV左右的正弦波未對鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行量測其中頻率范圍通常為1kHz一lOMHz。在低頻段的測量中河得到RS + Rct值。其中Rct指控制鋼筋腐蝕速率的實際極化電阻;在中頻段的量測河獲得鋼筋表面的雙層電容Cdl;而在高頻段的測量中，則可取得混凝土的溶液電阻RS。

　　直流線形極化電阻技術(shù)：除去混凝土電阻率技術(shù)以及半電池電位法技術(shù)等定性的檢測技術(shù)之外，我國工程路橋中一般常還采用進(jìn)一步的定量檢測技術(shù)來確定混凝土中鋼筋的銹蝕速率其中最常用的就是直流線形極化電阻技術(shù)。其工作形式是對混凝土鋼筋添加一個極微小的電化學(xué)擾動并且對其反應(yīng)進(jìn)行測量而通過測量所得到的反應(yīng)可以確定受擾動鋼筋的腐蝕速率。當(dāng)所加的電位》20mV的時候腐蝕電流I corr通過以下公式計算得可得：

　　在以上公式中，Ba和Bc是指陽極和陰極的Tafel常數(shù)，B是指Stern常數(shù)。對混凝土鋼筋中發(fā)生腐蝕的部分，通常將B取值為25 mV;至于鈍化的鋼筋，則將B取值為50mV。這樣就可以通過線性極化電阻量測得到的腐蝕電流密度求得混凝土中鋼筋的腐蝕速率。

　　直流線性極化電阻的測量可采用Potentiostatic法、Galvanostadc法和Potentiodynamic法這三種不同的方式進(jìn)行。線性極化電阻檢測技術(shù)的優(yōu)勢在于它能夠直接得出鋼筋在接受檢測時的腐蝕速率，目前我國已經(jīng)開發(fā)出便攜式LPR檢測設(shè)備河以用于現(xiàn)場的數(shù)據(jù)測量和腐蝕度的計算。然而在采用這些設(shè)備進(jìn)行實際測量時，還存在一些阻礙因素，比如鋼筋面積的不確定、溶液電阻和雙層電容的影響等等。

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