鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)-混凝土構(gòu)件中的鋼筋檢測(cè)

鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)依據(jù)：1.《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）2.《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T152-2008）3.原設(shè)計(jì)圖紙基本概念1.什么是鋼筋混凝土保護(hù)層厚度？

從混凝土表面到最外層鋼筋公稱直徑外邊緣之間的最小距離（設(shè)計(jì)規(guī)范）施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范呢？

2.保護(hù)層最小厚度規(guī)定的目的是什么？滿足的耐久性要求和對(duì)受力鋼筋有效錨固的要求

3.鋼筋保護(hù)層對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能的影響？應(yīng)力：σ=M/W<[f]撓度：y=5ql4/384EI<[y]=l/250（簡(jiǎn)支梁均布荷載為例）慣性矩：I=bh3/12抵抗矩：W=bh2/6負(fù)彎矩鋼筋1、檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位及數(shù)量檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位和構(gòu)件數(shù)量，應(yīng)符合以下要求：（1）檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位應(yīng)由監(jiān)理（建設(shè)）、施工等各方根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性共同選定；（2）對(duì)梁類、板類構(gòu)件，應(yīng)各抽取構(gòu)件數(shù)量的2%且不少于5個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；（舊規(guī)范）當(dāng)有懸挑構(gòu)件時(shí)，抽取的構(gòu)件中懸挑梁類、板類構(gòu)件所占比例均不宜小于50%。（舊規(guī)范）1對(duì)非懸挑梁板類構(gòu)件，應(yīng)各抽取構(gòu)件數(shù)量的2%且不少于5個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；2對(duì)懸挑梁，應(yīng)抽取構(gòu)件數(shù)量的5%且不少于10個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)懸挑梁少于10個(gè)時(shí)，應(yīng)全數(shù)檢驗(yàn)；3對(duì)懸挑板，應(yīng)抽取構(gòu)件數(shù)量的10%且不少于20個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)懸挑板數(shù)量少于20個(gè)時(shí)，應(yīng)全數(shù)檢驗(yàn)。2、選定構(gòu)件的檢驗(yàn)部位及數(shù)量（1）對(duì)選定的梁類構(gòu)件，應(yīng)對(duì)全部縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)；（2）對(duì)選定的板類構(gòu)件，應(yīng)抽取不少于6根縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)于單向板，應(yīng)沿兩受力邊檢測(cè)負(fù)彎矩鋼筋；對(duì)于常見(jiàn)的雙向板，應(yīng)沿兩長(zhǎng)邊檢測(cè)負(fù)彎矩鋼筋；

檢測(cè)位置盡量靠近鋼筋根部，并且在兩長(zhǎng)邊中間1/2范圍檢測(cè)。（3）對(duì)每根鋼筋，應(yīng)在有代表性的不同部位測(cè)量3點(diǎn)取平均值。3、檢驗(yàn)方法可采用非破損或局部破損的方法，也可采用非破損方法并用局部破損的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。檢驗(yàn)誤差：不得大于1mm（±1mm）。（1）檢測(cè)面要求：選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)面，檢測(cè)面應(yīng)平整、清潔，并應(yīng)避開(kāi)金屬預(yù)埋件。對(duì)于具有裝飾面層的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件，應(yīng)清除裝飾面層后在混凝土面上進(jìn)行檢測(cè)。（2）鉆孔、剔鑿時(shí)，不得損壞鋼筋，實(shí)測(cè)應(yīng)采用游標(biāo)卡尺，量測(cè)精度應(yīng)為0.1mm。4、檢驗(yàn)技術(shù)（鋼筋探測(cè)儀）檢測(cè)前準(zhǔn)備：（1）檢測(cè)前，應(yīng)對(duì)鋼筋探測(cè)儀進(jìn)行預(yù)熱和調(diào)零，調(diào)零時(shí)探頭應(yīng)遠(yuǎn)離金屬物體。在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)核查鋼筋探測(cè)儀的零點(diǎn)狀態(tài)。（2）宜結(jié)合設(shè)計(jì)資料了解鋼筋布置情況，檢測(cè)時(shí)應(yīng)避開(kāi)鋼筋接頭和綁絲；更重要的是要設(shè)定好被檢測(cè)鋼筋的直徑，否則偏差很大。4、檢驗(yàn)技術(shù)（鋼筋探測(cè)儀）檢測(cè)步驟：（1）鋼筋位置確定：探頭在檢測(cè)面上移動(dòng)，直到鋼筋探測(cè)儀保護(hù)層厚度示值最小，此時(shí)探頭中心線與鋼筋軸線應(yīng)重合，在相應(yīng)位置做好標(biāo)記。按上述步驟將相鄰的其他鋼筋位置逐一標(biāo)出。4、檢驗(yàn)技術(shù)（鋼筋探測(cè)儀）檢測(cè)步驟：（2）保護(hù)層厚度檢測(cè)：

首先設(shè)定好被檢測(cè)鋼筋的直徑，沿被測(cè)鋼筋軸線選擇相鄰鋼筋影響較小的位置，并應(yīng)避開(kāi)鋼筋接頭和綁絲，讀取第1次檢測(cè)的混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)值。在被測(cè)鋼筋的同一位置重復(fù)檢測(cè)1次，讀取第2次檢測(cè)的混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)值。

當(dāng)同一處讀取的2個(gè)混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)值相差大于1mm時(shí)，該組檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效，并查明原因，在該處應(yīng)重新進(jìn)行檢測(cè)。仍不滿足要求時(shí)，應(yīng)更換鋼筋探測(cè)儀或采用鉆孔、剔鑿的方法進(jìn)行驗(yàn)證。4、檢驗(yàn)技術(shù)（鋼筋探測(cè)儀）檢測(cè)步驟：（3）特殊情況1：當(dāng)實(shí)際混凝土保護(hù)層厚度小于鋼筋探測(cè)儀最小示值時(shí)，應(yīng)采用在探頭下附加墊塊的方法進(jìn)行檢測(cè)。墊塊對(duì)鋼筋探測(cè)儀檢測(cè)結(jié)果不應(yīng)產(chǎn)生干擾，表面應(yīng)光滑、平整，其各方向厚度偏差值不應(yīng)大于0.1mm。所加墊塊厚度在計(jì)算時(shí)應(yīng)予扣除。4、檢驗(yàn)技術(shù)（鋼筋探測(cè)儀）檢測(cè)步驟：（3）特殊情況2：遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)選取不少于30%的已測(cè)鋼筋，且不少于6處（實(shí)際檢測(cè)數(shù)量不足6處時(shí)應(yīng)全部選?。?，采用剔鑿、鉆孔等方法驗(yàn)證。

1、認(rèn)為相鄰鋼筋對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響；

2、鋼筋公稱直徑未知或有異議；

3、鋼筋實(shí)際根數(shù)、位置與設(shè)計(jì)有較大偏差；

4、鋼筋及混凝土材質(zhì)與校準(zhǔn)試件有顯著差異。5、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度平均檢測(cè)值應(yīng)按下式計(jì)算：

式中—第i測(cè)點(diǎn)平均檢測(cè)值，精確至1mm；

—第1、2次檢測(cè)值，精確至1mm；

—保護(hù)層厚度修正值，為同一規(guī)格鋼筋的保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)驗(yàn)證值減去檢測(cè)值，精確至0.1mm；

—探頭墊塊厚度，無(wú)墊塊時(shí)為0，精確至0.1mm。6、檢測(cè)結(jié)論A.縱向受力鋼筋的允許誤差：梁類構(gòu)件：+10mm，-7mm板類構(gòu)件：+8mm，-5mm6、檢測(cè)結(jié)果評(píng)定B.對(duì)梁類、板類構(gòu)件應(yīng)分別進(jìn)行驗(yàn)收，合格標(biāo)準(zhǔn)如下：1、當(dāng)全部鋼筋的保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的合格率為90%及以上時(shí)，鋼筋的保護(hù)層厚度檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)判定為合格。2、當(dāng)全部鋼筋的保護(hù)層厚度檢驗(yàn)的合格率小于90%但不小于80%時(shí)，可抽取相同數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)；當(dāng)按兩次抽樣總和計(jì)算的合格率為90%及以上時(shí)，鋼筋的保護(hù)層厚度檢驗(yàn)結(jié)果仍判定為合格。3、每次抽樣檢測(cè)結(jié)果中不合格點(diǎn)的最大偏差均不應(yīng)大于允許偏差的1.5倍。ThankYou!混凝土的鋼筋

位置及直徑檢測(cè)一、結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋檢測(cè)方法1、影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。2、對(duì)舊有結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估、改造時(shí)對(duì)配筋量的檢測(cè)需要。3、滿足《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）貫徹實(shí)施的需求，依據(jù)其附錄E的規(guī)定實(shí)施。

1.1、檢測(cè)依據(jù)及要求1.檢測(cè)的構(gòu)件、抽樣部位及數(shù)量只對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體的梁、板類構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)層厚度檢測(cè)。抽樣部位：由監(jiān)理（建設(shè)）、施工等各方依據(jù)構(gòu)件的重要性選取。抽樣數(shù)量：梁、板類各抽取構(gòu)件總數(shù)的2%且不小于5個(gè)。其中若有懸挑構(gòu)件，則其中抽取的數(shù)量不小于該類構(gòu)件總數(shù)的50%。2.測(cè)點(diǎn)的布置梁類構(gòu)件：對(duì)全部縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度。板類構(gòu)件：抽取不少于6根縱向受力鋼筋檢測(cè)其保護(hù)層厚度。3.保護(hù)層厚度的要求及測(cè)試誤差梁類：＋10mm、－7mm；板類：＋8mm、－5mm；測(cè)試誤差：不大于1mm。1.2、檢測(cè)方法及原理雷達(dá)檢測(cè)&鋼筋檢測(cè)儀。雷達(dá)：電磁波波動(dòng)，定性鋼筋儀：電磁感應(yīng)，可定量。由于雷達(dá)法對(duì)保護(hù)層厚度檢測(cè)的測(cè)試精度有限（幾個(gè)mm），目前結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)中廣泛使用的是用電磁感應(yīng)原理的鋼筋檢測(cè)儀1.3、鋼筋儀的構(gòu)成及基本原理鋼筋儀：傳感器＋信號(hào)線＋主機(jī)原理：主機(jī)傳感器電磁場(chǎng)鐵磁介質(zhì)激勵(lì)信號(hào)感生電磁場(chǎng)接收信號(hào)1.4、板、柱鋼筋位置及保護(hù)層厚度檢測(cè)1.位置檢測(cè)平行掃描法：先在與箍筋（或上層鋼筋）設(shè)計(jì)方向垂直的方向掃描兩條相互平行的測(cè)線a1、a2；確定箍筋鋼筋的準(zhǔn)確位置和走向。沿間距較大的箍筋（或上層鋼筋）中間位置掃描兩條相互平行的測(cè)線b1、b2，確定下層鋼筋的準(zhǔn)確位置和走向。（右上圖所示）避免出現(xiàn)誤判。（右下圖所示）2保護(hù)層厚度檢測(cè)方法（1）準(zhǔn)確測(cè)定鋼筋位置，將傳感器置于鋼筋正上方時(shí)，測(cè)量值即為保護(hù)層厚度值，（2）將傳感器與被測(cè)鋼筋平行，以垂直于鋼筋的方向越過(guò)鋼筋正上方，儀器自動(dòng)記錄保護(hù)層厚度值。注意：盡量將傳感器置于與被測(cè)鋼筋垂直、間距較大的兩根鋼筋的正中間。對(duì)于同一根筋宜多測(cè)幾個(gè)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)去除明顯異常測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)（可能受綁扎絲的影響）1.5.梁類構(gòu)件的位置及保護(hù)層厚度檢測(cè)

鋼筋間距較密，儀器接收的信號(hào)值變化相對(duì)較小，其顯示的保護(hù)層厚度值變化更小，甚至幾乎沒(méi)有變化。多數(shù)儀器無(wú)法自動(dòng)測(cè)量。方法：確定箍筋位置，在間距大的箍筋中間以慢速勻速移動(dòng)傳感器，人工判定鋼筋位置；在相反的方向重新掃描一次，兩次掃描結(jié)果相互驗(yàn)證。為了慎重起見(jiàn)，最好在另外兩條上層鋼筋中間重復(fù)上述測(cè)量，以核實(shí)測(cè)量結(jié)果，并且準(zhǔn)確定向鋼筋。2.保護(hù)層厚度檢測(cè)影響因素、檢測(cè)及修正方法測(cè)量準(zhǔn)確度影響因素（不可控因素）：相鄰鋼筋、綁扎絲、骨料品種（含鐵質(zhì)成分）、鋼筋材質(zhì)、水泥品種等。其中較大且可知影響為相鄰鋼筋。相鄰筋影響分析：（1）保護(hù)層厚度測(cè)量值偏?。?）直徑與保護(hù)層厚度相同時(shí)，間距越小，偏差越大。（3）直徑與間距相同時(shí)，保護(hù)層厚度越大，影響越大。（4）間距大于一定數(shù)值（不同保護(hù)層厚度其值各不相同），影響可忽略。相同情況下，不同的儀器其影響情況不同，一般的傳感器尺寸越大，影響越嚴(yán)重。1.6直徑檢測(cè)現(xiàn)狀及影響因素

單筋或間距較大時(shí)較準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)偏差較大除相鄰鋼筋、綁扎絲、骨料品種（含鐵質(zhì)成分）、鋼筋材質(zhì)、水泥品種等影響外，位置定位精度。鋼筋直徑的檢測(cè)一般是以單棵鋼筋為物理模型，實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋都以主筋加箍筋方式或網(wǎng)狀布局方式設(shè)置，與物理模型存在較大差距，不可避免地要產(chǎn)生測(cè)量誤差。在鋼筋間距較大的情況下，這種影響很小，基本可以忽略不計(jì)；但是在鋼筋間距較小的情況下，測(cè)量結(jié)果與真值存在很大的偏差。直徑測(cè)量方法：（1)準(zhǔn)確定位鋼筋（2)選取鋼筋間距較大的部位，并盡可能在相鄰筋中間。（3)測(cè)試鋼筋直徑（保護(hù)層小、鋼筋間距較大）（4)若數(shù)據(jù)隨機(jī)誤差較小、局部剔鑿予以確認(rèn)或修正（5)若隨機(jī)誤差較大則用剔鑿檢測(cè)。

無(wú)損檢測(cè)的方法仍需進(jìn)一步提高

小結(jié)：（1)保護(hù)層厚度、主筋間距大致相同時(shí)，測(cè)量結(jié)果存在明顯的系統(tǒng)誤差；（2)隨機(jī)誤差較小，（3)箍筋間距為大于80mm，保護(hù)層厚度為30mm時(shí)，測(cè)量結(jié)果基本符合真實(shí)值。1.7保護(hù)層測(cè)試要求及數(shù)據(jù)分析處理1.保護(hù)層測(cè)試要求詳見(jiàn)《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)，送審稿）2.數(shù)據(jù)處理（合格判斷）當(dāng)合格率為90%及以上時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)果合格。當(dāng)合格率小于90%，但不小于80%，可增加抽取同樣數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)；若兩次抽樣點(diǎn)總和計(jì)算的合格率大于或等于90%時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)果合格。檢驗(yàn)結(jié)果中不合格點(diǎn)的最大偏差均不應(yīng)大于規(guī)定允許偏差的1.5倍。二測(cè)量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修正

將測(cè)試結(jié)果和實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，是檢查測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的最好方式在以下情況下需要考慮在以下情況下需要考慮對(duì)檢測(cè)結(jié)果有疑義鋼筋間距：保護(hù)層厚度>1.5箍筋間距<10cm驗(yàn)證的方法局部破損驗(yàn)證非破損驗(yàn)證局部破損驗(yàn)證選擇典型位置正確的讀數(shù)方法非破損驗(yàn)證在a面測(cè)量保護(hù)層厚度X，同時(shí)精確定位后測(cè)量鋼筋中心到平面b的距離d1；然后測(cè)量該鋼筋在b面的保護(hù)層厚度Y和到平面a的距離d2。利用角部鋼筋三鋼筋檢測(cè)儀自校驗(yàn)方法儀器達(dá)到或超過(guò)校驗(yàn)時(shí)效期限對(duì)儀器測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生懷疑校驗(yàn)試件校驗(yàn)試件的保護(hù)層尺寸

12mm、25mm、40mm、mm。校驗(yàn)試件至少為3塊，內(nèi)置鋼筋分別為：(1)

Φ8或Φ10的普通HPB235（Q235）級(jí)光圓鋼筋。(2)

Φ14或Φ16的普通HRB335（20MnSi）級(jí)螺紋鋼筋。(3)

Φ22或Φ25的普通HRB335（20MnSi）級(jí)螺紋鋼筋。等效校驗(yàn)試件用非金屬材料組成測(cè)試板注意測(cè)試板底面一定要與鋼筋外表面接觸幾點(diǎn)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)、鋼筋必須是未經(jīng)拉拔試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)鋼筋，且鋼筋長(zhǎng)度不宜小于600mm。(2)、保護(hù)層厚度是指鋼筋外表面到混凝土表面的垂直距離。(3)、混凝土試件表面如果有較大弧度時(shí)，需要修正。(4)、環(huán)境無(wú)強(qiáng)交變電磁場(chǎng)4.鋼筋位置測(cè)定儀

確定鋼筋位置、鋼筋走向準(zhǔn)確測(cè)量鋼筋保護(hù)層厚度估測(cè)鋼筋直徑DJGW系列鋼筋位置測(cè)定儀主要用途DJGW系列鋼筋位置測(cè)定儀

PS200鋼筋檢測(cè)儀混凝土的鋼筋

鋼筋銹蝕及檢測(cè)

美國(guó)每年僅因除冰鹽造成的鋼混橋梁腐蝕損失為32.5～100億美元英國(guó)

每年用于腐蝕造成鋼混橋梁損傷的修復(fù)費(fèi)用高達(dá)200億英鎊日本約有21.4％的鋼混橋梁損壞是由鋼筋腐蝕引起中國(guó)2002年底僅公路危橋即已達(dá)9597座，每年實(shí)際維修費(fèi)用為38億元；鋼混鐵路橋梁為37000多座，其中20％存在鋼筋腐蝕問(wèn)題鋼筋腐蝕的危害之大和日益加劇的嚴(yán)重態(tài)勢(shì)大大出乎人們的意料！鋼混結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕正引起全世界高度關(guān)注！

1.混凝土中鋼筋銹蝕的危害鋼筋銹蝕已成為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞中的首要因素。

1985年，美國(guó)各類腐蝕引起損失達(dá)1680億美元，鋼筋銹蝕占40%左右；九十年代初，美國(guó)全部57.5萬(wàn)座鋼筋混凝土橋中因鋼銹破壞而限載通車的公路橋占1/4，其中已經(jīng)不能通車的占1%（約5000座），僅維修費(fèi)高達(dá)900億美元。我國(guó)交通部門(mén)于1980年對(duì)華南地區(qū)18座碼頭調(diào)查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：80%以上在使用不到20年間就出現(xiàn)了嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞；北方地區(qū)，北京西直門(mén)舊立交橋僅運(yùn)行18年就拆除重建，沈陽(yáng)文化路大立交橋使用13年后因鋼筋銹蝕嚴(yán)重破壞，哈大公路，在建成5年后混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的順筋脹裂和剝落。

影響結(jié)構(gòu)物壽命的第一大因素。1998美國(guó)GDP8,79萬(wàn)億直接經(jīng)濟(jì)損失0.276萬(wàn)億，3.1%(1)鋼筋銹蝕破壞機(jī)理原電池反應(yīng)原理腐蝕電池必備條件：1)陰極、陽(yáng)極和電位差；

2)離子通路(電解質(zhì))；

3)電子通路。陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑陽(yáng)極反應(yīng)電流銅（陰極）鋅（陽(yáng)極）鋼筋微電池腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)：Fe-2e=Fe++

（氧化反應(yīng)）陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e→4OH-

（還原反應(yīng)）綜合反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(伴有電流)Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）陰極陽(yáng)極混凝土的保護(hù)作用

物理保護(hù)作用：阻止水分、氧氣、氯離子等外界有害介質(zhì)的侵入；化學(xué)保護(hù)作用：高堿性環(huán)境（由于孔溶液中存在有NaOH、KOH，CH等，pH值大于12.5）下，陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe(OH)2被氧化成γ型氫氧化鐵（純化膜層）：Fe(OH)2+O2→γ-FeOOH+H2O（致密保護(hù)層）鋼筋鈍化層兩個(gè)臨界值：pH=9.88，開(kāi)始形成鈍化膜，pH=11.5，鈍化膜才能完全覆蓋鋼筋表面。CO2CO2鋼筋表面脫鈍導(dǎo)致鋼銹混凝土中性化導(dǎo)致銹蝕（pH≤10.5）Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O(氫氧化鈣)

3CaO?SiO2

?3H2O+CO2

→

3CaCO3+2SiO2+3H2O(水化硅酸鈣)鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫開(kāi)裂銹蝕膨脹混凝土碳化與鋼筋銹蝕氯鹽導(dǎo)致鋼筋銹蝕(Cl-/OH-≥0.6)Fe2++Cl-→[FeCl絡(luò)合物]-

（還原反應(yīng)）[FeCl絡(luò)合物]-+2OH-=Fe(OH)2+Cl-Fe(OH)2+O2+2H2O→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O（鐵銹）破壞鈍化膜腐蝕宏觀電池混凝土腐蝕坑鋼筋鈍化層鋼筋Cl-在鋼筋銹蝕中的作用

氯離子是極強(qiáng)的陽(yáng)極活(去鈍化)劑。在水泥的浸出液中，即使其pH值還很高(如達(dá)到13)，只要有4~6mg/L濃度的氯離子，就足以破壞鋼筋鈍化膜。Fe2++2Cl-+4H2O-----FeCl2.4H2OFeCl2.4H2O-----Fe(OH)2+2Cl-+2H++2H2O氯離子雖然并不構(gòu)成腐蝕產(chǎn)物，在腐蝕中也不消耗，但作為促進(jìn)腐蝕的中間產(chǎn)物，會(huì)給腐蝕起催化作用。氯離子侵蝕海洋浪濺區(qū)混凝土的氯離子侵蝕浪濺區(qū)下部接觸氯化物機(jī)會(huì)多、潮濕，易成為陽(yáng)極區(qū)，而上部接解氧氣較多，易成為陰極區(qū)；浪濺區(qū)混凝土潮濕、又含有滲入的電解質(zhì)，使其易形成良好的導(dǎo)電通路；浪濺區(qū)干濕循環(huán)及海風(fēng)風(fēng)干作用使氯離子更易由于毛細(xì)管作用進(jìn)入混凝土內(nèi)部。

鋼筋混凝土銹蝕破壞機(jī)理CO2,O2,H2O222混凝土表面應(yīng)力應(yīng)力鋼銹

破壞裂縫

鋼筋

鋼銹膨脹壓力，脹裂破壞．(2)鋼筋銹蝕破壞特征混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂、剝落、脫層

開(kāi)裂剝落分層鋼筋斷面損失：以局部腐蝕為主，均勻腐蝕較少。鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂：應(yīng)力＋銹蝕相互促進(jìn)的結(jié)果。鋼筋腐蝕過(guò)程四階段：1）腐蝕孕育期T0、2）腐蝕發(fā)展期Ｔ1、3）腐蝕破壞期T2、4）腐蝕危害期T3。T0＞T1＞T2＞T3。

(3)鋼筋銹蝕影響因素

混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度

：

密實(shí)度：水灰比、礦物摻合料、骨料；保護(hù)層厚度：設(shè)計(jì)富余系數(shù)，30%↑?；炷帘Ｗo(hù)層的完好性：成型質(zhì)量：混凝土工作性、成型振動(dòng)方式；表面開(kāi)裂：材料性能、養(yǎng)護(hù)制度。開(kāi)裂造成鋼筋預(yù)應(yīng)力損失箱梁開(kāi)裂保護(hù)層過(guò)薄,鋼筋銹蝕混凝土液相pH值：

pH＞10，鋼筋銹蝕速率很小；pH≤4時(shí)，鋼筋銹蝕速率急劇增加；

水泥品種、礦物摻合料不同，混凝土的堿度不同，碳化不同，對(duì)鋼筋的保護(hù)不同。粉煤灰減小混凝土的氯離子擴(kuò)散的作用混凝土Ｃl-含量：預(yù)應(yīng)力混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.06%(水泥質(zhì)量)；普通混凝土：Cl-總量不超過(guò)0.10%(水泥質(zhì)量)。水：200～350mg/L；海砂：低于0.06%；外加劑：防凍劑、早強(qiáng)劑。

混凝土種類內(nèi)摻型混凝土氯鹽總摻量臨界值（%）外摻型混凝土氯鹽濃度臨界值（X10-6）中等強(qiáng)度混凝土1.155000高強(qiáng)混凝土0.8510500摻粉煤灰高強(qiáng)混凝土0.8--粉煤灰和高效減水劑雙摻型高強(qiáng)混凝土0.4510000環(huán)境條件：氯鹽、潮濕、冷熱交替、干濕變化。

當(dāng)構(gòu)件使用環(huán)境很干燥（濕度<40%），或完全處于水中，鋼筋的銹蝕極慢，幾乎不發(fā)生銹蝕。(4)鋼筋銹蝕的預(yù)防措施混凝土表面處理阻銹劑鋼筋涂層電化學(xué)保護(hù)法1)混凝土表面處理

普通水泥砂漿層:5~20mm厚，減緩碳化，用于輕弱侵蝕性

環(huán)境；

聚合物改性水泥砂漿層將聚合物以乳液形式摻入水泥砂漿，提高砂漿層密實(shí)性和粘接力；主要種類有：丙烯酸類乳液、己烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂乳液；

主要用于鹽類強(qiáng)腐蝕環(huán)境:海洋、鹽堿地、撒化冰鹽工程。

表面滲透型防水涂層

在混凝土表面涂以滲透型涂層材料，這些滲入的物質(zhì)，可與混凝土組分起化學(xué)作用和堵塞孔隙，或自行聚合形成連續(xù)性憎水膜；典型代表應(yīng)屬有機(jī)硅類材料，如烷基烷氧基硅烷等；防水、透氣，用于輕腐蝕環(huán)境下的混凝土防“老化”，如碳化、中性化。表面涂層

瀝青、煤焦油類：用于地下工程，有較好的防水、防腐性能，價(jià)格低廉。油漆類：耐堿、彈性。一般不能在潮濕基面上施工，易老化、不耐久。防水涂料：有效防止水、水汽進(jìn)入混凝土中，則能起到防止、減緩鋼筋混凝土腐蝕的效果。樹(shù)脂類涂料：環(huán)氧樹(shù)脂、己烯基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯等都可用于混凝土的面層涂料，以環(huán)氧樹(shù)脂為主的涂層，有較好的防護(hù)性能和耐久性，可用于較嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中。2)阻銹劑

能抑制或減輕混凝土中鋼筋銹蝕的外加劑。分為三類：陽(yáng)極型阻銹劑、陰極型阻銹劑、綜合型阻銹劑。

最常用的陽(yáng)極型：主要作用于陽(yáng)極區(qū)，提高鈍化膜抵抗Cl-的滲透性來(lái)抑制鋼筋銹蝕的陽(yáng)極過(guò)程。

具氧化性，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽等。

Fe2++OH-+NO2-→γ-FeOOH+NOCl-的破壞作用與亞硝酸鹽的成膜作用同時(shí)存在，當(dāng)NO2-量大于

Cl-量時(shí)，鋼筋銹蝕被阻止。陰極型：主要作用于陰極區(qū)，其主要作用機(jī)理是這類物質(zhì)大都是表面活性物質(zhì)，它們選擇性地吸附在陰極區(qū)，形成吸附膜，從而阻止或減緩電化學(xué)反應(yīng)的陰極過(guò)程。鋼筋涂層

(環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋):用黏性環(huán)氧涂層包裹鋼筋，與鋼筋緊密膠結(jié)在一起，阻止了陽(yáng)極反應(yīng)。

環(huán)氧涂層鋼筋的研究起源于美國(guó)。美國(guó)聯(lián)邦公路(FHWA)于70年代初開(kāi)始研制環(huán)氧涂層鋼筋，1973年首次試用于橋面板，并不斷擴(kuò)大應(yīng)用和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隨后，其他國(guó)家和地區(qū)，也在發(fā)展和應(yīng)用環(huán)氧涂層鋼筋技術(shù)，在海洋環(huán)境、使用防冰鹽及其他強(qiáng)腐蝕條件下，使用環(huán)氧涂層鋼筋是被推薦措施之一，有些是首選措施。主要技術(shù)特點(diǎn)

:涂層制作：環(huán)氧涂層鋼筋采用靜電粉末噴涂的方法，在工廠對(duì)鋼筋涂層。能保證涂層與基體鋼筋的良好粘結(jié)，抗拉、抗彎好，90°彎曲不出現(xiàn)裂縫，這是其他涂層難以達(dá)到的。環(huán)氧涂層鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度最小(相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)允許降低10%)，而其他涂層都可能使握裹力大幅度降低(甚至超過(guò)50%)。環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層還具備以下性能：①耐堿性。能長(zhǎng)期經(jīng)受混凝土的高堿性環(huán)境(pH=12.5～13.5)；②耐化學(xué)侵蝕。由于環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，并且膜層具有不滲透性，因此能阻止水、氧、氯鹽等腐蝕介質(zhì)與鋼筋接觸；③彈性和耐摩擦性都是良好的。

近年來(lái)，我國(guó)建設(shè)部也制定了環(huán)氧涂層鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)始有一些工程應(yīng)用的實(shí)例。使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:保證鋼筋表面環(huán)氧涂層的完整性，無(wú)孔洞、破傷或膜層太薄等;運(yùn)輸、裝卸過(guò)程中，應(yīng)最大限度的保證不碰傷、劃傷鋼筋表面的環(huán)氧涂層；施工中，人和機(jī)械攪搗，都不應(yīng)碰傷、劃傷、損壞鋼筋表面的環(huán)氧涂層。環(huán)氧涂層鋼筋在價(jià)格方面要比普通鋼筋貴，在國(guó)外，增加的費(fèi)用可能占到整個(gè)工程總造價(jià)的1%～2%。電化學(xué)保護(hù)法:根據(jù)腐蝕電池原理，強(qiáng)制使鋼筋成為原電池陰極而受到保護(hù)不發(fā)生銹蝕的一種防銹技術(shù)?；炷林袖摻铌帢O保護(hù)示意

(a)-外加電流法；(b)-犧牲陽(yáng)極法

1-混凝土；2-鋼筋(陰極)；3-鑄鐵陽(yáng)極；4-直流電源；5-水；6-鎂陽(yáng)極使用中應(yīng)注意問(wèn)題

:結(jié)構(gòu)物可實(shí)施陰極保護(hù)措施的前提條件是，混凝土中所有鋼筋必須是電連通的，否則會(huì)引起“雜散電流”腐蝕。大氣環(huán)境下電解質(zhì)導(dǎo)電問(wèn)題：導(dǎo)電涂層。施工時(shí)嚴(yán)格避免陰、陽(yáng)極短路、斷路。在整個(gè)使用期間，要維護(hù)、保證所有設(shè)備正常工作。直接修補(bǔ)法清除表受損混凝土或銹蝕鋼筋，鋼筋表面除銹、阻銹;表面處理:除塵、潤(rùn)濕；新混凝土層修補(bǔ)：普通水泥或聚合物混凝土。(5)鋼筋銹蝕的補(bǔ)救措施主要存在問(wèn)題：無(wú)法清除已經(jīng)侵入鋼筋混凝土深處氯離子；施工工藝復(fù)雜、新舊混凝土粘結(jié)性差。

電化學(xué)除氯阻銹法

:在外加電場(chǎng)作用下，使鋼筋混凝土中氯鹽被排出，鋼筋重新鈍化的一種混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損修復(fù)技術(shù)．從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始在北美、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、日本及中東等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到一定工程應(yīng)用，總應(yīng)用面積在20萬(wàn)m2左右。

混凝土保護(hù)層混凝土中鋼筋作陰極陽(yáng)離子(如：K+、Na+、Ca2+、Mg2+)陰離子(如：Cl-、OH-)外部電解質(zhì)中的陽(yáng)極+V－

可能產(chǎn)生的負(fù)面影響：混凝土中其它陰離子如OH-、SO42-、NO2-（如以Ca(NO2)2

作為阻銹劑摻入使用時(shí)）也同時(shí)被排出，可能導(dǎo)致部分CSH、硫鋁酸鹽水化產(chǎn)物會(huì)發(fā)生分解，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)層孔隙結(jié)構(gòu)粗化；同時(shí)在鋼筋-混凝土界面處聚集了大量富鈉、富鈣、富鐵、富鈣的水化產(chǎn)物，可能導(dǎo)致或加速堿-骨料反應(yīng)破壞。在外加電場(chǎng)作用下，混凝土中鋼筋陰極極化反應(yīng)生成的大量氫氣，可能導(dǎo)致鋼筋抗拉強(qiáng)度和延性降低而發(fā)生“氫致脆斷”破壞象。(6)混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)技術(shù)直接測(cè)量法：破損檢測(cè)方法×分析推測(cè)法：基于材料、環(huán)境、荷載綜合因素基礎(chǔ)上進(jìn)行分析無(wú)損檢測(cè)方法：電化學(xué)法、物理法等。372.0ResmVCu/CuSO4

半電池高靈敏度萬(wàn)用表多孔木塞Fe->Fe2++2e-電流

半電池電位

——利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)引起的電位變化來(lái)測(cè)定鋼筋銹蝕狀態(tài)，可通過(guò)測(cè)量銅－硫酸銅參考電極與鋼筋－混凝土電極之間電位差確定。

檢測(cè)儀器測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)區(qū)與測(cè)位：測(cè)區(qū)面積不宜大于5m＊5m，測(cè)區(qū)按網(wǎng)格狀劃分測(cè)點(diǎn)，網(wǎng)格尺寸宜為100mm＊100mm——500mm＊500mm，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為電位測(cè)點(diǎn)，每種條件的測(cè)區(qū)數(shù)量不宜少于3個(gè)；測(cè)區(qū)中的測(cè)點(diǎn)數(shù)不宜少于20個(gè)，測(cè)點(diǎn)與構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)大于50mm。半電池測(cè)定儀的一端與鋼筋連接：若鋼筋露在外面，可以方便的連接。否則，需要利用鋼筋定位儀確定出一根鋼筋的位置，剔除保護(hù)層后使鋼筋外露，再進(jìn)行連接。要求打磨鋼筋表面，除去銹斑，并要保證儀器鋼筋連接點(diǎn)處與測(cè)點(diǎn)的鋼筋連通，使電路閉合，必要時(shí)可以用電壓表檢查測(cè)試區(qū)內(nèi)任意兩根鋼筋之間的電阻值。半電池測(cè)定儀的另一端與混凝土表面接觸：測(cè)點(diǎn)混凝土表面應(yīng)平整、清潔、無(wú)涂料、浮漿、污物或灰塵等；測(cè)區(qū)混凝土預(yù)先充分浸濕，保證電連接墊與混凝土表面良好耦合，測(cè)試時(shí)要求混凝土保持濕潤(rùn)。測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)鑿開(kāi)鋼筋電位測(cè)試測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)測(cè)試測(cè)點(diǎn)的電位，電位讀數(shù)變動(dòng)不超過(guò)2mV，同一測(cè)點(diǎn)、同一支參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過(guò)10mV。同一測(cè)點(diǎn)、不同參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過(guò)20mV。應(yīng)避免外界各種因素產(chǎn)生的電流的影響，當(dāng)環(huán)境溫度超出（22±5）℃時(shí)，應(yīng)記錄環(huán)境溫度，并進(jìn)行如下溫度修正。半電池電位值評(píng)估鋼筋銹蝕程度的判據(jù)依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》（JTGTJ21-2011）要點(diǎn)電化學(xué)法判定的是發(fā)生銹蝕的概率（可能性），而不是銹蝕的實(shí)際狀態(tài)。電化學(xué)法測(cè)定的是腐蝕電位，一方面測(cè)定中影響因素多，另一方面腐蝕電位也不是唯一表征因素，應(yīng)配合其他方法和因素綜合分析，并配合剔鑿法驗(yàn)證。電化學(xué)法是對(duì)銹蝕狀態(tài)概率的測(cè)定，但不能判定銹蝕速度或銹蝕率，銹蝕率可以反映銹蝕后的有效截面積，銹蝕速度可以反映發(fā)生銹蝕后的使用壽命。

案例分析西直門(mén)立交橋舊橋現(xiàn)象北京二環(huán)路西北角的西直門(mén)立交橋舊橋于1978年12月開(kāi)工，1980年12月完工。使用一段時(shí)間后，橋使用混凝土的部位都有不同程度開(kāi)裂。1999年3月因各種原因拆除部分舊橋改建。舊橋東南引橋橋面和橋基鉆芯作K2O﹑Na2O﹑Cl-含量測(cè)試。Cl-濃度呈明顯梯度分布，表面Cl-濃度為0.15％﹑0.094％和0.15％。距表面1cm處Cl-濃度驟增，分別為0.30％﹑0.18％和0.78％。在1～2cm處Cl-濃度達(dá)到最高值，其后隨著離開(kāi)表面距離的增加，Cl-濃度逐漸減至0.1％左右。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分，

存在發(fā)生堿一集料的可能性。堿含量Na2O為0.3%、3.6kg/m3，可形成堿集料反應(yīng)的條件。冬夏氣候變化。原因北京市80年代每年化冰鹽的撒散量為400～600t，主要用于長(zhǎng)安街和城市立交橋。西直門(mén)立交舊橋混凝土中的Cl-主要來(lái)自化冰鹽NaCl。混凝土表面Cl-含量低于距表面1～2cm處，是因其表面受雨水沖刷，部分Cl-溶解入雨水中流失。Cl-超過(guò)最高極限值后，會(huì)破壞鋼筋的鈍化膜，銹蝕鋼筋，銹蝕產(chǎn)物體積膨脹，導(dǎo)致鋼筋開(kāi)裂，保護(hù)膜脫落。該混凝土的粗、細(xì)集料均含有一定數(shù)量的活性成分,存在發(fā)生堿一集料的可能性。鹽凍+凍融北京北四環(huán)健翔橋防撞墩修復(fù)實(shí)例健翔橋是北京北四環(huán)換乘道路上的一座主要的橋梁，該橋自從開(kāi)始使用到現(xiàn)在一直飽受汽車尾氣中SO2等有害氣體、冬天化雪用的化雪鹽中含有大量的Cl-等有害離子的侵蝕，致使該橋的防撞墩出現(xiàn)了大量的鋼筋銹蝕、保護(hù)層開(kāi)裂等不同程度的破壞。材料鋼筋保護(hù)劑MucisSteelProtection表面型遷移性阻銹劑MuCismia200修補(bǔ)砂漿MuCisBS39混凝土表面加強(qiáng)防水劑TECNOSOLID82/WP泰美涂保護(hù)涂料TECNORIVAC100。

施工

用修補(bǔ)砂漿BS39修補(bǔ)調(diào)配

、涂刷鋼筋保護(hù)劑MSP涂刷表面型遷移性阻銹劑涂刷TECNOSOLID82/WP涂刷泰美涂保護(hù)涂料AC100

日照港煤碼頭7#墩鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕日照港煤碼頭主要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，由于長(zhǎng)期受海水浸泡、干濕交替、日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣的腐蝕，混凝土表面存在著大量的毛細(xì)孔及各種原因造成的細(xì)微縫隙，這些都是海水侵蝕碼頭混凝土的直接通道，混凝土孔隙中的水分通常以飽和的氫氧化鈣溶液形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉和氫氧化鉀，pH值約為12.5，海水環(huán)境下又含有較高濃度的氯離子。日積月累的作用使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕面，這種腐蝕面在海水的動(dòng)力作用下更加速了混凝土表層腐蝕。如果腐蝕介質(zhì)進(jìn)一步滲透到鋼筋并造成銹蝕就會(huì)對(duì)碼頭的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，造成巨大的損失。工程概況發(fā)生的主要破壞情況鋼筋銹蝕鹽水侵蝕混凝土開(kāi)裂某碼頭板梁底出現(xiàn)裂縫及鋼筋銹蝕華南地區(qū)某海港油氣碼頭引橋使用僅8年，л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕。而л型板卻基本完好請(qǐng)討論其原因。工程概況而л型板卻基本完好л型板梁底出現(xiàn)明顯裂縫及鋼筋銹蝕碼頭л型板梁混凝土不同深度Cl-分布情況（%）測(cè)試結(jié)果從表中可見(jiàn)，隨混凝土深度增加，Cl-含量依次遞減。目前國(guó)外一般把混凝土內(nèi)Cl-含量達(dá)到其致銹臨界含量值時(shí)的時(shí)間，確定為混凝土的安全使用壽命。華南地區(qū)海港碼頭調(diào)查該值為0.105％～0.145％。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度為5.5cm，且由于施工偏差，部分構(gòu)件實(shí)際保護(hù)層厚度低于設(shè)計(jì)值。當(dāng)海水中Cl-滲透進(jìn)混凝土，使鋼筋表面Cl-含量達(dá)致銹值時(shí)，銹蝕開(kāi)始；腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生與鋼筋平行的順筋裂縫，乃至混凝土開(kāi)裂，鋼筋的電化學(xué)腐蝕迅速進(jìn)行。取樣標(biāo)高為2.91-3.06m。構(gòu)件名稱0-2cm2-4cm4-6cm6-8cm人行橋和引橋0.34190.20830.16470.0946工作平臺(tái)0.42090.2993