水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术方案

时间：2022-05-23 14:42:22 其他范文收藏本文下载本文

【导语】以下是小编收集整理的水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术方案（共7篇），欢迎阅读与借鉴。

水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术方案

篇1：水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术方案

1钢筋锈蚀对结构的影响

水工混凝土中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的一个重要问题，也是水工建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。多年来，许多水利工程由于耐久性不良引起的工程损坏事例不断发生，由此带来的工程损失和处理费用也迅速增加，相应的经济损失已不可忽视。在水工建筑物安全鉴定过程中，常遇到大坝、水闸、渡槽、桥梁等钢筋混凝土结构因钢筋锈蚀引起的混凝土膨胀开裂，混凝土保护层脱落的现象很多，使得结构承载力下降，有些危及安全，必须引起高度重视。

钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构性能的影响主要体现在三方面。其一，钢筋锈蚀直接使钢筋截面减小，从而使钢筋的承载力下降，极限延伸率减少；其二，钢筋锈蚀产生的体积比锈蚀前的体积大得多（一般可达2～3倍），体积膨胀压力使钢筋外围混凝土产生拉应力，发生顺筋开裂，使结构耐久性降低；其三，钢筋锈蚀使钢筋与混凝土之间的粘结力下降。因此，钢筋锈蚀对结构的承载力和适用性都造成了严重影响，由此带来的维修与加固费用也是相当昂贵的。为此，结合水工建筑物安全检测实践，开展了水工混凝土中钢筋锈蚀检测技术及应用研究，目的是为水工建筑物的安全评价提供科学的依据。

2检测原理及方法

2.1检测原理

关于混凝土中钢筋锈蚀状态的无损检测，目前，国内外只能进行定性测量，常用的方法是半电池电位法。钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学过程。此时，在钢筋表面形成阳极区和阴极区。在这些具有不同电位的区域之间，混凝土的内部将产生电流。钢筋和混凝土的电学活性可以看作是半个弱电池组，钢的作用是一个电极，而混凝土是电解质，这就是半电池电位检测法的名称来由。

半电池电位法是利用“Cu＋CuSO4饱和溶液”形成的半电池与“钢筋＋混凝土”形成为半电池构成一个全电池系统。由于“Cu＋CuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定，而混凝土中钢筋因锈蚀产生的化学反应将引起全电池的变化。因此，电位值可以评估钢筋锈蚀状态。

2.2检测方法

检测前，首先配制Cu＋CuSO4饱和溶液。半电池电位法的原理要求混凝土成为电解质，因此必须对钢筋混凝土结构的`表面进行预先润湿。采用95ml家用液体清洁剂加上19L饮用水充分混合构成的液体润湿海绵和混凝土结构表面。检测时，保持混凝土湿润，但表面不存有自由水。

将CANIN钢筋锈蚀测定仪的一端与混凝土表面接触，另一端与钢筋相连，当钢筋露出结构以外时，可以方便地直接连接。否则，需要首先利用钢筋定位仪的无损检测方法确定一根钢筋的位置，然后凿除钢筋保护层部分的混凝土，使钢筋外露，再进行连接。连接时要求打磨钢筋表面，除去锈斑。根据半电池电位法的测试原理，为了保证电路闭合以及钢筋的电阻足够小，测试前应该使用电压表检查测试区内任意两根钢筋之间的电阻小于1.

检测时，根据用钢筋定位仪测定的钢筋分布确定测线及测点，测点的间距为10～20cm.用CANIN钢筋锈蚀测定仪逐个读取每条测线上各测点的电位值，在至少观察5min时，电位读数保持稳定浮动不超过±0.02V时，即认为电位稳定，可以记录测点电位。

3评价准则

根据美国标准《混凝土中钢筋的半电池电位实验标准》（ANSI／ASMC76－80）和交通部公路研究院、中国建筑科学研究院等单位的研究成果以及大量的现场直观检查验证情况，混凝土中钢筋锈蚀状态判据如下：

（1）电位＞－150mV时，钢筋状态完好。

4应用实例

几年来，在水利工程结构安全无损检测中，应用CANIN钢筋锈蚀测定仪分别对华新套闸、新港水闸、前卫水闸、创建水闸、朱泖河套闸、大浦闸、小砾山排灌站等工程混凝土中钢筋锈蚀状态进行了无损检测。现将混凝土中钢筋锈蚀所处状态几种典型的检测结果分别介绍如下。

4.1处于完好状态的钢筋

朱泖河套闸下闸首左中墩上游面混凝土钢筋锈蚀电位测试结果见表1.在检测结构表面抽检了28个测点，电位范围－22mV～－136mV，平均电位－65.9mV，钢筋处于完好状态。测试后对某一检测点进行了凿除对比检查，检查结果为钢筋状态完好，未锈蚀。

4.2处于局部锈蚀、全面锈蚀状态的钢筋

华新套闸上闸首左下游门槽下游面混凝土钢筋锈蚀电位测试结果见表2.在检测结构表面抽检了27个测点，电位范围－150mV～－257mV，平均电位－195mV，钢筋基本处于局部锈蚀状态，部分处于全部锈蚀状态。测试结果与现场实测的混凝土碳化深度、钢筋保护层厚度变化规律基本一致，即混凝土碳化深度越深，钢筋保护层厚度越薄，则混凝土钢筋锈蚀电位负值越大。

4.3处于全面锈蚀、严重锈蚀状态的钢筋

新港水闸右桥面板底部下游侧混凝土钢

筋锈蚀电位测试结果见表3.在检测结构表面抽检了21个测点，电位范围－202mV～－335mV，平均电位－259.3mV，钢筋基本处于全面锈蚀状态，局部处于严重锈蚀状态。在钢筋处于严重锈蚀状态的地方混凝土表面疏松开裂，混凝土保护层很容易地剥落，打开混凝土保护层，里面钢筋锈蚀十分严重，钢筋锈蚀层较厚且容易剥落，经测量计算钢筋的有效截面积只为原始截面积的60％左右，将严重地危及结构的安全。

5几点讨论

半电池电位法在检测水工混凝土钢筋锈蚀状态已获得了广泛的应用，但要运用该方法很好地解决工程中的实际问题，还必须努力提高半电池电位法检测混凝土钢筋锈蚀状态的可靠性。结合工程安全检测实践作几点探讨。

（1）半电池电位法检测混凝土钢筋锈蚀状态时，检测的结构，半电池电位才会随着润湿程度逐渐稳定下来。为了加强润湿剂的渗透效果，缩短润湿结构所需要的时间，采用少量家用液体清洁剂加饮用水的混合液润湿结构效果较好，仅需约15min时间就可以达到电位稳定。

（2）应结合工程安全检测，开展对比检查分析。将钢筋锈蚀状态检测结果与混凝土碳化深度检测及钢筋保护层厚度检测结果进行对比分析，从中找出相关关系。同时对少量测点凿除对比检查，积累经验，从而提高评价钢筋锈蚀状态的可靠性。

篇2：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。

篇3：建材检测中之混凝土钢筋锈蚀检测要点研究的论文

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，（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，（05）.

篇4：桥涵混凝土中钢筋锈蚀的成因及预防分析

桥涵混凝土中钢筋锈蚀的成因及预防分析

钢筋锈蚀是影响桥涵混凝土结构耐久性的.主要因素之一,采取适当措施预防钢筋锈蚀具有很大的经济意义,本文分析了钢筋锈蚀的成因及影响因素,提出了工程施工中预防钢筋锈蚀的可行措施.

作者：吴俊作者单位：山西省交通建设工程监理总公司刊名：城市建设英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：桥涵混凝土钢筋锈蚀成因预防

篇5：桩基中钢筋笼长度无损检测技术模型实验及认识

桩基中钢筋笼长度无损检测技术模型实验及认识

针对桩基中钢筋笼长度检测难的问题,探索一种能定量或半定量检测桩体中钢筋笼的长度、且不需要进行破坏性开挖的'无损检测技术.其思路是将桩基中的钢筋笼等效为电极,根据电极埋入的长短不同,在地表所测量到的电位、电感、电容等电性参数的差异来分析判断电极的长度.根据理论模型设计并完成了水槽模型实验和桩基模型实验.同时对实验数据进行了分析,初步探讨了此方法的可行性并指出了进一步研究的方向.

作者：李江坤王传雷葛健朱金星程飞 Li Jiangkun Wang Chuanlei Ge Jian Zhu Jinxing Cheng Fei 作者单位：中国地质大学,地球物理与空间信息学院,武汉,430074 刊名：工程地球物理学报英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS 年，卷(期)： 06(3) 分类号：P631.3 关键词：电位梯度钢筋笼电极

篇6：物探综合技术在大坝混凝土裂缝检测中的应用

物探综合技术在大坝混凝土裂缝检测中的应用

介绍了大坝混凝土裂缝检查的.方法,即利用声波穿透法和钻孔录像法能有效、快速、准确地检测出混凝土裂缝的深度和宽度,通过钻孔录像中裂缝的方位能判断出裂缝的走向.

作者：杨正刚尹学林韩道林曾繁梅 YANG Zheng-gang YIN Xue-lin HAN Dao-Lin ZENG Fan-mei 作者单位：中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州,贵阳,550081 刊名：贵州水力发电英文刊名：GUIZHOU WATER POWER 年，卷(期)：2009 23(2) 分类号：P631.5 关键词：勘查技术混凝土裂缝检测声波穿透钻孔录像