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建材檢測(cè)中之混凝土鋼筋銹蝕檢測(cè)要點(diǎn)研究的論文
摘 要：目前我國(guó)建筑行業(yè)得到持續(xù)發(fā)展，在建筑安全與穩(wěn)定方面有了很大提高。在工程質(zhì)量管理過(guò)程中鋼筋材料是重要的影響因素，特別是當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到工程建設(shè)質(zhì)量，因此加強(qiáng)對(duì)鋼筋材料的質(zhì)量檢測(cè)就顯得非常重要。
關(guān)鍵詞：檢測(cè)；鋼筋；銹蝕
當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的主要形式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而鋼筋則是一種必不可少的重要材料，但是在鋼筋與混凝土結(jié)合在一起的時(shí)候水泥在水化過(guò)程中會(huì)形成大量的氫氧化鈣固體，如此一來(lái)就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部堿性物質(zhì)增加，PH值也不斷提高，在這樣的環(huán)境中鋼筋會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕而出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，這樣就形成了鋼筋銹蝕而無(wú)法與混凝土更好的結(jié)合，從而埋下安全隱患。為了保證鋼筋混凝土工程質(zhì)量，就必須加強(qiáng)對(duì)鋼筋檢測(cè)工作的重視，消除鋼筋銹蝕。
1 混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)中造成鋼筋銹蝕的機(jī)理
1.1 化學(xué)銹蝕
化學(xué)銹蝕是混凝土出現(xiàn)銹蝕狀況的一個(gè)非常重要的因素，通常它是由于非電解質(zhì)溶液或者是一些干燥氣體的影響而出現(xiàn)的化學(xué)銹蝕。在反應(yīng)的時(shí)候，鋼筋的表層會(huì)出現(xiàn)氧化物。但是在相對(duì)較為干燥的情況下，受到高溫的影響會(huì)使得非電解質(zhì)溶液或者是干燥氣體之間反應(yīng)的速率明顯提升，這樣一來(lái)要就加快了鋼筋的腐蝕，在這一過(guò)程中還有高溫和濕度的影響，這樣一來(lái)也對(duì)鋼筋的銹蝕起到了推波助瀾的作用。
1.2 電化學(xué)腐蝕
如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)位置如果以水為主要的媒介，鋼筋出現(xiàn)銹蝕的主要原因就是電化學(xué)腐蝕，如果在這一過(guò)程中氯鹽參與其中，反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生一定的變化。如果其進(jìn)入到了混凝土當(dāng)中，就會(huì)對(duì)鈍化膜起到非常明顯的吸附作用，從而也就使得銹蝕位置的PH值大大下降。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究證明，局部的酸化作用可以使得鋼筋表面的PH值降低到7.0以下。如果在這一過(guò)程中鈍化膜出現(xiàn)了破裂或者是細(xì)小的裂縫，那么氯離子就會(huì)進(jìn)入其中，這樣也就會(huì)使得鋼筋的表面受到較為嚴(yán)重的腐蝕作用。如果在這一過(guò)程中還存在著一定的氧氣和水，器對(duì)電化學(xué)反應(yīng)的速率會(huì)有十分明顯的提升作用。
2 影響鋼筋銹蝕的主要原因
2.1 混凝土不密實(shí)或者是有裂縫使得鋼筋產(chǎn)生銹蝕
混凝土密實(shí)程度不是很好或者是構(gòu)件產(chǎn)生了一定的裂縫是鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的一個(gè)十分關(guān)鍵的原因，特別是在水泥用量并不是很大，水灰比不恰當(dāng)和振搗質(zhì)量不好的情況下抑或是出現(xiàn)了漏筋、蜂窩和麻面等狀況的時(shí)候，鋼筋銹蝕的速度會(huì)大大加快。
2.2 混凝土碳化或侵蝕氣體侵入造成的鋼筋銹蝕
在鋼筋銹蝕的原因當(dāng)中，一個(gè)非常關(guān)鍵的原因就是碳化，其主要是分質(zhì)和混凝土之間產(chǎn)生了相互的作用。我們最為常見(jiàn)的就是。氧化碳?xì)怏w的深入使得PH值出現(xiàn)了顯著的下降。
3 建材檢測(cè)中混凝土鋼筋銹蝕的檢測(cè)方法
3.1 物理學(xué)方法
3.1.1 電阻探針?lè)ā＿@種方法主要就是將和鋼筋材質(zhì)相同的電阻探針設(shè)置在混凝土當(dāng)中，借助平衡電橋測(cè)量探針的電阻采用探針的電阻和截面面積呈現(xiàn)出反比例的關(guān)系。電阻變化可以轉(zhuǎn)變成腐蝕的深度，這樣也就完成了檢測(cè)工作。
3.1.2 電阻探頭法。這種方法在20世紀(jì)的20年代就已經(jīng)在美國(guó)和歐洲等很多國(guó)家得到了應(yīng)用，這種方法主要是在進(jìn)行混凝土澆筑的之前先預(yù)埋探頭，該方法適合使用在鋼筋銹蝕較為均勻的條件下，如果是鋼筋出現(xiàn)了局部腐蝕是很難對(duì)其速度加以檢測(cè)的。
3.1.3 光纖傳感技術(shù)。這種技術(shù)是新型的技術(shù)，具有很高的使用價(jià)值。由于光纖具有輕質(zhì)、抗強(qiáng)電磁干擾和耐高溫的特質(zhì)，容易集成在混凝土結(jié)構(gòu)體內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)，從而研究出了這種耐腐蝕的傳感器，科學(xué)家還將這種思路用于鋼筋腐蝕檢測(cè)技術(shù)上，提出了一種用金屬膜局部替代光波導(dǎo)傳感的方案，從而獲取了金屬腐蝕的信息。此外，如果把多個(gè)光纖鋼筋腐蝕傳感器緊貼鋼筋鋪設(shè)，然后再采取光時(shí)域反射技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)大型混凝土結(jié)構(gòu)中多個(gè)點(diǎn)的分布檢測(cè)。
3.1.4 聲波發(fā)射法。該方法主要是借助混凝土中鋼筋銹蝕過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)力使得周圍的混凝土膨脹，甚至開(kāi)裂，一些能量會(huì)以聲波的形式得到釋放，之后再用聲波探頭對(duì)發(fā)射的位置和強(qiáng)度進(jìn)行全面的檢測(cè)，但是這種方法存在著一定的不足，其在應(yīng)用中會(huì)受到很多因素的影響，所以很難產(chǎn)生相關(guān)的關(guān)聯(lián)所以我們?cè)趹?yīng)用的過(guò)程中一定要按照實(shí)際的情況對(duì)其予以有效的應(yīng)用。
3.2 電化學(xué)方法
3.2.1 交流阻抗法。通過(guò)應(yīng)用技術(shù)得出，這種方法原則上是對(duì)研究電極施加交流電壓電流信號(hào)，根據(jù)其響應(yīng)的程度來(lái)計(jì)算電極的反應(yīng)數(shù)據(jù)。目前，這種方法已經(jīng)成為了研究鋼筋混凝土銹蝕度的常用辦法。交流阻抗法能夠顯示出腐蝕機(jī)制的相關(guān)信息，能夠定量得出銹蝕的速度，不過(guò)為了獲得更加準(zhǔn)確的信息，測(cè)算的范圍要廣闊，尤其是對(duì)于鋼筋混凝土系統(tǒng)中銹蝕速度的測(cè)量，其較低頻區(qū)的信息數(shù)據(jù)是非常主要的。交流阻抗法進(jìn)行測(cè)試需要的時(shí)間長(zhǎng)，必須進(jìn)行多次測(cè)算，反復(fù)激勵(lì)系統(tǒng)。
3.2.2 鋼筋腐蝕EIR評(píng)估綜合法。鋼筋腐蝕EIR綜合評(píng)估方法指的是便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的測(cè)量方法，與交流阻抗法正好相反。它是采用多元統(tǒng)計(jì)分析的辨別方法，需要對(duì)其建立數(shù)學(xué)模型，建立三元辨別函數(shù)，然后利用得到的數(shù)值和準(zhǔn)則將其進(jìn)行分類，最后運(yùn)用統(tǒng)計(jì)計(jì)算出其數(shù)據(jù)的方法。EIR法以鋼筋的腐蝕電位、腐蝕電流、混凝土電阻率等多種因素綜合評(píng)定鋼筋的腐蝕狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠克服不同因素造成的干擾，其評(píng)判的結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
3.2.3 恒電量試驗(yàn)方法。這種技術(shù)早期應(yīng)用在鋼筋混凝土的銹蝕研究中是從20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始的。一些研究者將這種方法作為激勵(lì)信號(hào)，分析衰減曲線，從而得到更多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這種電化學(xué)技術(shù)的電信號(hào)極其微小，而且具有瞬間性，再加上測(cè)量的是衰減變化，因此，它可以更加快速和準(zhǔn)確的測(cè)量出鋼筋瞬間的腐蝕速度。
不過(guò)電化學(xué)法的成本較高，很多測(cè)算儀器價(jià)格偏高，而且使用地域受到局限，尤其不能在現(xiàn)場(chǎng)使用。鋼筋腐蝕評(píng)估綜合方法和交流阻抗方法正好相反，它主要適用于現(xiàn)場(chǎng)，其原理就是利用數(shù)學(xué)建模的方法建立三元辨別函數(shù)，再依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，然后計(jì)算出鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)，這種方法能避免很多外來(lái)因素的干擾，而且測(cè)算出來(lái)的結(jié)果比較準(zhǔn)確可靠，非常適合鋼筋結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。最后一種方法就是恒電流試驗(yàn)方法，這種技術(shù)是在上世紀(jì)后期應(yīng)用到鋼混結(jié)構(gòu)建筑物中的，其原理就是利用激勵(lì)信號(hào)的衰減曲線進(jìn)行分析，以此得出鋼筋結(jié)構(gòu)的腐蝕數(shù)據(jù)，不過(guò)，這種方法的信號(hào)比較弱、時(shí)間短，所以測(cè)試的難度較大，但是這種方法測(cè)試速度較快，而且準(zhǔn)確，能測(cè)算出鋼筋結(jié)構(gòu)瞬間的銹蝕速度。
4 結(jié)語(yǔ)
建材的質(zhì)量對(duì)建筑的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生非常大的影響，而混凝土鋼筋如果產(chǎn)生了銹蝕的現(xiàn)象，建筑的質(zhì)量就會(huì)大大下降。在這樣的情況下我們必須要采取有效的措施對(duì)鋼筋銹蝕的狀況加以檢測(cè)，從而保證鋼筋的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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[2] 劉書(shū)玲，陳國(guó)軍，張麗娜.鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕問(wèn)題的探討[J].河南建材，2011（05）.
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