水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測(cè)技術(shù)方案

1、水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測(cè)技術(shù)方案1鋼筋銹蝕對(duì)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(gè)重要問(wèn)題，也是水工建筑物安全鑒定過(guò)程中常常遇到的問(wèn)題。多年來(lái)，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(lái)的工程損失和處理費(fèi)用也快速增加，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失已不行無(wú)視。在水工建筑物安全鑒定過(guò)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(kāi)裂，混凝土愛(ài)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(duì)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(zhǎng)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(kāi)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(duì)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(lái)的修理與加固費(fèi)用也是相當(dāng)昂貴的。為此，結(jié)合水工建筑物安全檢測(cè)實(shí)踐，開(kāi)展了水工混凝土中鋼筋銹蝕檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研討，目的是為水工建筑物的安全評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù)。2檢測(cè)原理及方法2.1檢測(cè)原理關(guān)于混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)，目前，國(guó)內(nèi)外只能進(jìn)行定性測(cè)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(guò)程。此時(shí)，在鋼筋外表形成陽(yáng)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(gè)弱電池組，鋼的作用是一個(gè)電極，而混凝土是電解質(zhì)，這就是半電池電位檢測(cè)法的名稱(chēng)來(lái)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(gè)全電池系統(tǒng)。由于“CuCuSO4飽和溶液”的電位值相對(duì)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(píng)估鋼筋銹蝕狀態(tài)。2.2檢測(cè)方法檢測(cè)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(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外表進(jìn)行預(yù)先潤(rùn)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(rùn)濕海綿和混凝土結(jié)構(gòu)外表。檢測(cè)時(shí)，保持混凝土潮濕，但外表不存有自由水。將CANIN鋼筋銹蝕測(cè)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(shí)，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(wú)損檢測(cè)方法確定一根鋼筋的位置，然后鑿除鋼筋?lèi)?ài)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(shí)要求打磨鋼筋外表，除去銹斑。依據(jù)半電池電位法的測(cè)試原理，為了保證電路閉合以及鋼筋的電阻充足小，測(cè)試前應(yīng)當(dāng)運(yùn)用電壓表檢查測(cè)試區(qū)內(nèi)任意兩根鋼筋之間的電阻小于1.檢測(cè)時(shí)，依據(jù)用鋼筋定位儀測(cè)定的鋼筋分布確定測(cè)線(xiàn)及測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)的間距為1020cm.用CANIN鋼筋銹蝕測(cè)定儀逐個(gè)讀取每條測(cè)線(xiàn)上各測(cè)點(diǎn)的電位值

5、，在至少觀看5min時(shí)，電位讀數(shù)保持穩(wěn)定浮動(dòng)不超過(guò)0.02V時(shí)，即認(rèn)為電位穩(wěn)定，可以記錄測(cè)點(diǎn)電位。3評(píng)價(jià)準(zhǔn)則依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)混凝土中鋼筋的半電池電位試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ANSIASMC7680）和大路研討院、中國(guó)建筑科學(xué)研討院等單位的研討成果以及大量的現(xiàn)場(chǎng)直觀檢查驗(yàn)證情況，混凝土中鋼筋銹蝕狀態(tài)判據(jù)如下：（1）電位150mV時(shí)，鋼筋狀態(tài)完好。4應(yīng)用實(shí)例幾年來(lái)，在水利工程結(jié)構(gòu)安全無(wú)損檢測(cè)中，應(yīng)用CANIN鋼筋銹蝕測(cè)定儀分別對(duì)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(wú)損檢測(cè)?，F(xiàn)將混凝土中鋼筋銹蝕所處狀態(tài)幾種典型的檢測(cè)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(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1.在檢測(cè)結(jié)構(gòu)外表抽檢了28個(gè)測(cè)點(diǎn)，電位范圍22mV136mV，平均電位65.9mV，鋼筋處于完好狀態(tài)。測(cè)試后對(duì)某一檢測(cè)點(diǎn)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(mén)槽下游面混凝土鋼筋銹蝕電位測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2.在檢測(cè)結(jié)構(gòu)外表抽檢了27個(gè)測(cè)點(diǎn)，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(cè)試結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的混凝土碳化深度、鋼筋?lèi)?ài)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?lèi)?ài)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(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3.在檢測(cè)結(jié)構(gòu)外表抽檢了21個(gè)測(cè)點(diǎn)，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(kāi)裂，混凝土愛(ài)護(hù)層很簡(jiǎn)單地剝落，打開(kāi)混凝土愛(ài)護(hù)層，里面鋼筋銹蝕非常嚴(yán)峻，鋼筋銹蝕層較厚且簡(jiǎn)單剝落，經(jīng)測(cè)量計(jì)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(diǎn)商量半電池電位法在檢測(cè)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(shí)際問(wèn)題，還必需努力提高半電池電位法檢測(cè)混凝土鋼筋銹蝕狀態(tài)的牢靠性。結(jié)合工程安全檢測(cè)實(shí)踐作幾點(diǎn)探討。（1）半電池電位法檢測(cè)混凝土鋼筋銹蝕狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)的結(jié)構(gòu)，半電池電位才會(huì)伴著潤(rùn)濕程度漸漸穩(wěn)定下來(lái)。為了強(qiáng)化潤(rùn)濕劑的浸透效果，縮短潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)所需要的時(shí)間，采納少量家用液體清潔劑加飲用水的混合液潤(rùn)濕結(jié)構(gòu)效果較好，僅需約15min時(shí)間