混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理及监测技术研究

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混凝土中钢筋腐蚀机理研究的电化学方法

混凝土中钢筋腐蚀机理研究的电化学方法

混凝土中钢筋腐蚀机理研究的电化学方法1. 研究背景混凝土是一种常用的建筑材料,而钢筋则是混凝土中常用的加强材料。

由于混凝土在使用中暴露在空气和水中,钢筋容易发生腐蚀,导致混凝土的耐久性降低,严重时会导致建筑结构的安全隐患。

因此,研究混凝土中钢筋腐蚀机理,探究其电化学方法是至关重要的。

2. 钢筋腐蚀机理钢筋腐蚀是混凝土中常见的问题,其机理主要包括两个方面:氧化还原反应和离子传输。

具体而言,当钢筋暴露在空气和水中时,其表面会形成一个氧化皮层,该氧化皮层具有一定的电阻性,阻碍了电子和离子的传输。

当混凝土中存在氯离子、硫酸盐等有害物质时,这些物质会使钢筋表面的氧化皮层发生断裂,从而导致钢筋表面的金属裸露在空气和水中,加速钢筋的腐蚀。

3. 电化学方法电化学方法是研究混凝土中钢筋腐蚀机理的重要手段。

该方法主要包括电位扫描、电位动力学、电化学阻抗谱等技术。

具体而言,电位扫描是通过测量钢筋表面电位的变化来判断其腐蚀状态的方法。

电位动力学则是研究腐蚀反应动力学的方法,通过测量钢筋在不同电位下的电流密度来分析腐蚀反应的速率。

电化学阻抗谱则是通过测量混凝土中钢筋与周围环境之间的交流电阻来分析钢筋腐蚀的过程。

4. 实验步骤4.1 样品制备将混凝土样品切成不同尺寸的块状,将其中的钢筋暴露在空气和水中,制作出不同程度的腐蚀状态的样品。

4.2 电位扫描实验将样品放入电化学池中,测量钢筋表面的电位变化,根据电位变化曲线判断钢筋腐蚀的程度。

4.3 电位动力学实验将样品放入电化学池中,通过改变电位来测量钢筋在不同电位下的电流密度,得到腐蚀反应的速率。

4.4 电化学阻抗谱实验将样品放入电化学池中,测量混凝土中钢筋与周围环境之间的交流电阻,分析钢筋腐蚀的过程。

5. 实验结果通过电位扫描实验,可以得到不同程度的钢筋腐蚀状态。

通过电位动力学实验,可以得到腐蚀反应的速率随电位的变化情况。

通过电化学阻抗谱实验,可以得到钢筋腐蚀过程中电阻的变化情况。

混凝土结构中钢筋锈蚀机理的电化学研究方法

混凝土结构中钢筋锈蚀机理的电化学研究方法

混凝土结构中钢筋锈蚀机理的电化学研究方法一、引言钢筋锈蚀是混凝土结构的主要问题之一,其会导致混凝土的破坏和结构的失效,因此对钢筋锈蚀机理的研究具有重要的工程意义。

电化学研究方法是目前研究钢筋锈蚀机理的主要手段之一,本文将从电化学研究方法的角度探讨混凝土结构中钢筋锈蚀机理的研究方法。

二、电化学基本原理电化学是研究电化学反应和电化学现象的学科,其基本原理是电化学电位和电流密度的关系。

在电化学反应中,电子的流动和化学反应的进行是密不可分的。

电化学反应的过程可以通过电化学反应方程式描述,其中电化学电位(E)是反应的驱动力,电流密度(i)是反应速率的量度。

三、电化学研究方法电化学研究方法可以分为两类:非破坏性方法和破坏性方法。

非破坏性方法主要包括腐蚀电位(Ecorr)和极化曲线法;破坏性方法主要包括电化学阻抗谱和线性极化法。

下面将对这几种方法进行简要介绍。

1. 腐蚀电位(Ecorr)腐蚀电位是指钢筋在环境中处于动态平衡的电位,也即钢筋与环境之间的电化学平衡。

在腐蚀电位下,钢筋表面的腐蚀和保护层的生成是处于平衡状态的。

腐蚀电位可以通过电化学测试得到,一般情况下,腐蚀电位越负,钢筋的腐蚀越严重。

2. 极化曲线法极化曲线法是通过改变钢筋表面的电位和电流密度来研究钢筋腐蚀行为的一种方法。

通过施加不同的电位和电流密度,可以得到钢筋的极化曲线,进而分析钢筋的腐蚀行为。

极化曲线法可以得到钢筋的极化曲线、腐蚀电位、电化学反应速率等信息。

3. 电化学阻抗谱电化学阻抗谱是通过在不同的频率下测量钢筋表面的交流电阻和电容来研究钢筋腐蚀行为的一种方法。

在不同的频率下,钢筋表面的阻抗和电容的变化可以反映出钢筋表面的腐蚀程度和保护层的性质。

电化学阻抗谱可以得到钢筋的阻抗谱、保护层的电化学特性等信息。

4. 线性极化法线性极化法是通过改变钢筋表面的电位和电流密度来研究钢筋腐蚀行为的一种方法。

通过施加不同的电位和电流密度,可以得到钢筋表面的电化学极化曲线,进而分析钢筋的腐蚀行为。

混凝土中钢筋锈蚀机理的电化学测试方法研究

混凝土中钢筋锈蚀机理的电化学测试方法研究

混凝土中钢筋锈蚀机理的电化学测试方法研究一、研究背景混凝土结构的使用寿命与钢筋锈蚀密切相关,钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的一种破坏形式。

因此,对于混凝土中钢筋锈蚀机理的研究具有重要的意义。

电化学测试方法是研究钢筋锈蚀机理的重要手段之一,通过测量电化学参数,可以获得混凝土中钢筋锈蚀的相关信息。

本文旨在探究混凝土中钢筋锈蚀机理的电化学测试方法。

二、电化学测试方法的原理电化学测试方法是利用电化学原理对混凝土中的钢筋进行测试的一种方法。

电化学测试方法包括自然电位测量、极化曲线法、电化学阻抗谱分析法等。

1.自然电位测量自然电位测量是指在不加外力干扰的情况下,测量钢筋与混凝土之间的电位差。

自然电位的大小与电极之间的电化学反应有关。

当钢筋表面没有被氧化覆盖时,自然电位一般较高;当钢筋表面被氧化覆盖时,自然电位一般较低。

因此,自然电位可以反映钢筋表面氧化膜的形成情况。

2.极化曲线法极化曲线法是通过施加外电压,改变钢筋表面的电位来探测钢筋与混凝土之间的电化学反应。

极化曲线法可以测定钢筋的腐蚀电位、极化电阻、极化电流等参数。

通过分析极化曲线,可以得到钢筋表面的电化学反应机理。

3.电化学阻抗谱分析法电化学阻抗谱分析法是通过施加外交流电压,测量钢筋与混凝土之间的阻抗谱,来探测钢筋表面的电化学反应。

电化学阻抗谱分析法可以获得钢筋与混凝土之间的电化学阻抗、相位角等参数。

通过分析电化学阻抗谱,可以得到钢筋表面的电化学反应机理。

三、电化学测试方法的应用电化学测试方法已被广泛应用于混凝土中钢筋锈蚀机理的研究中。

电化学测试方法可以获得混凝土中钢筋锈蚀的相关信息,如钢筋的腐蚀电位、极化电阻、极化电流、电化学阻抗等参数。

通过分析这些参数,可以了解混凝土中钢筋锈蚀的机理,为混凝土结构的防腐蚀提供科学依据。

1.电化学测试方法在混凝土结构检测中的应用电化学测试方法可以用于混凝土结构的检测。

通过测量钢筋的电化学参数,可以了解混凝土结构的腐蚀状况。

混凝土中钢筋锈蚀的电化学研究

混凝土中钢筋锈蚀的电化学研究

混凝土中钢筋锈蚀的电化学研究一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,其使用范围广泛。

然而,在长期的使用过程中,混凝土中的钢筋往往会发生锈蚀,这会给建筑物的使用寿命和安全带来严重的威胁。

因此,深入研究混凝土中钢筋锈蚀的电化学机制,对于提高混凝土的耐久性和安全性具有重要的意义。

二、混凝土中钢筋的锈蚀机理钢筋在混凝土中发生锈蚀的机理主要是电化学反应。

当钢筋表面出现微小划痕或混凝土中存在氯离子等化学物质时,钢筋表面就会形成一个微小的电池,即阳极和阴极。

钢筋表面的铁离子会被氧化成Fe2+,而氧气和水则会还原成OH-。

Fe2+和OH-在一定条件下会产生氧化还原反应,使得钢筋表面发生腐蚀。

这种腐蚀会导致钢筋表面的保护层逐渐破坏,从而引起更严重的腐蚀。

三、电化学测试方法为了研究混凝土中钢筋的锈蚀机理,需要进行一系列的电化学测试。

其中最常用的测试方法包括极化曲线法、交流阻抗法、电位噪声法等。

1.极化曲线法极化曲线法是一种常用的电化学测试方法,可以评估钢筋的腐蚀电位和电流密度。

测试时,需要在混凝土中插入一个钢筋电极,然后在一定电位范围内扫描电流密度。

这个过程会得到一个极化曲线,从曲线上可以得到钢筋的腐蚀电位和电流密度。

2.交流阻抗法交流阻抗法是一种非破坏性的测试方法,可以评估混凝土中钢筋和混凝土的电化学性质。

测试时,需要在混凝土中插入一个钢筋电极和一个参比电极,然后给钢筋电极加上一个交流电压。

这个过程会得到一个交流阻抗谱,从谱上可以得到混凝土中钢筋的极化电阻、双电层电容等参数。

3.电位噪声法电位噪声法是一种非常灵敏的测试方法,可以评估混凝土中钢筋的腐蚀活性。

测试时,需要在混凝土中插入一个钢筋电极和一个参比电极,然后用一个高阻值放大器来测量钢筋电极的电位噪声。

这个过程会得到一个电位噪声图,从图上可以得到钢筋的腐蚀活性。

四、影响混凝土中钢筋锈蚀的因素混凝土中钢筋的锈蚀受到许多因素的影响,其中最主要的因素包括混凝土中的氯离子、碱度、温度、湿度等。

混凝土钢筋锈蚀原理

混凝土钢筋锈蚀原理

混凝土钢筋锈蚀原理1.电化学原理:混凝土中的水和氧气会形成电解质,而钢筋则作为阴极。

当水中含有电解质(如氯离子)时,就会形成一个电池体系,在外加电压或散生电流的作用下,电子从阴极(钢筋)流向阳极(混凝土中的电解质),而阳离子从阳极流向阴极。

这个过程就是电化学腐蚀反应。

在这个反应过程中,电子与环境中的水和氧气反应生成氢气,然后与钢筋表面的水反应生成氢氧化亚铁(Fe(OH)2)。

氢氧化亚铁与氧气反应生成氢氧化铁(Fe(OH)3),然后再与氯离子反应生成铁(III)氯化物。

这些产物会继续参与到混凝土结构的反应中,促进钢筋的进一步腐蚀,形成锈蚀。

2.氯离子渗透:氯离子是混凝土中常见的电解质,主要来自于外部环境的海水、盐湖水、道路盐碱水等。

在混凝土结构中,氯离子会通过渗透途径(如毛细孔、裂缝、空隙等)进入混凝土,与钢筋发生电化学反应,造成钢筋的锈蚀。

氯离子的渗透也会导致混凝土结构中的碱性环境被破坏,从而降低了钢筋的钝化能力。

3.水泥碱骨料反应:混凝土中的水泥和碱骨料也可能引发钢筋的锈蚀。

在混凝土结构中,水泥中的碱性物质会溶解出来,并与碱骨料中的硅酸盐反应,产生一种叫做水泥碱骨料胶凝物(AAR)的胶凝物质。

这种胶凝物质具有一定的腐蚀性,会引发钢筋锈蚀。

4.二氧化硫腐蚀:工业废气中的二氧化硫也是钢筋锈蚀的一种常见原因。

二氧化硫在大气环境中与雨水结合形成硫酸,而硫酸是一种具有较强腐蚀性的物质。

当混凝土结构处于工业废气的污染区域时,钢筋容易受到二氧化硫的腐蚀。

为了有效地预防混凝土钢筋的锈蚀,可以采取以下措施:1.密封混凝土表面:采用涂层、膜材料等方式封闭混凝土表面,减少氯离子和其他有害物质的渗透。

2.控制混凝土中的含氧量:尽量降低混凝土中的含氧量,可以采用气体密封、渗透性降低等方法。

3.控制混凝土中的水分:控制混凝土中的含水量,减少混凝土结构中的湿度。

4.添加防腐剂:可在混凝土中添加一些防腐剂,减少腐蚀反应。

5.设计合理的排水系统:对于频繁接触水的混凝土结构,应设计合理的排水系统,避免水在混凝土结构中积聚和滞留。

利用电化学方法研究混凝土中钢筋锈蚀机理

利用电化学方法研究混凝土中钢筋锈蚀机理

利用电化学方法研究混凝土中钢筋锈蚀机理混凝土是一种常见的建筑材料,而钢筋则是混凝土中常用的加强材料。

然而,钢筋在混凝土中长期暴露于潮湿的环境中容易发生锈蚀,这会导致混凝土的耐久性下降,从而影响建筑物的安全性和寿命。

因此,了解混凝土中钢筋锈蚀的机理对于建筑行业至关重要。

电化学方法是一种常用的研究混凝土中钢筋锈蚀机理的方法,下面将介绍如何利用电化学方法研究混凝土中钢筋锈蚀机理。

一、电化学方法的基本原理电化学方法是通过测量电化学反应的电流和电势来研究物质的化学反应机理和动力学过程的一种方法。

在混凝土中,钢筋的锈蚀是一个复杂的电化学过程,包括阳极溶解和阴极还原两个过程。

当钢筋暴露在潮湿的混凝土中时,钢筋表面形成了一层氧化物膜,这个氧化物膜是钢筋与混凝土中氧气和水反应生成的。

在氧化物膜的存在下,钢筋表面的一些区域成为了阳极,而混凝土中的一些区域则成为了阴极。

当阳极和阴极之间存在电解质(混凝土中的水和离子)时,就会产生电流和电势,这些电流和电势可以用来研究钢筋的锈蚀机理。

二、实验步骤1. 样品制备制备混凝土样品,将钢筋嵌入到混凝土中,并使其暴露在潮湿的环境中。

2. 电化学测试使用电化学测试仪器(如腐蚀电位仪、极化曲线仪等)对样品进行测试,记录电位和电流。

测试过程中需要加入一定量的电解质(如NaCl 溶液),以模拟混凝土中的水和离子。

3. 数据处理将测试得到的电位和电流数据进行处理,得到相应的电化学参数,如腐蚀电位、极化电阻等。

通过分析这些电化学参数,可以了解钢筋在混凝土中的锈蚀机理。

4. 微观结构分析对样品进行微观结构分析,如电子显微镜、X射线衍射等,以进一步了解钢筋在混凝土中的锈蚀机理。

三、实验注意事项1. 样品制备时应注意混凝土的配比和浇注方式,以保证样品质量和代表性。

2. 电化学测试时应选择适当的测试方法和测试参数,以保证测试结果的准确性和可靠性。

3. 测试过程中应注意控制样品和测试仪器的温度和湿度,以避免温度和湿度的变化对测试结果的影响。

混凝土中钢筋锈蚀的电化学测试方法研究

混凝土中钢筋锈蚀的电化学测试方法研究

混凝土中钢筋锈蚀的电化学测试方法研究一、引言混凝土结构在使用过程中,难免会受到一定的损伤,其中钢筋锈蚀是一种常见的损伤形式。

钢筋锈蚀不仅会导致混凝土结构的强度和稳定性下降,还会导致结构的耐久性降低,从而影响结构的使用寿命。

因此,对于钢筋锈蚀的检测和预防显得尤为重要。

电化学测试方法是一种常见的钢筋锈蚀检测方法,其通过测量钢筋表面电位和电流密度来评估钢筋的锈蚀状态。

本文将就混凝土中钢筋锈蚀的电化学测试方法进行研究,以期提高钢筋锈蚀检测的准确性和有效性。

二、电化学测试方法原理电化学测试方法是一种通过测量电位和电流密度来评估钢筋锈蚀状态的方法。

在混凝土中,钢筋和混凝土结合形成了电池,钢筋作为阴极,混凝土作为阳极,两者之间存在一定的电位差。

当电解液中存在氯离子等有害物质时,会加速钢筋的腐蚀,导致钢筋表面的锈蚀。

此时,钢筋表面的电位会降低,电流密度会增加。

电化学测试方法利用上述原理,通过测量钢筋表面的电位和电流密度来评估钢筋的锈蚀状态。

通常采用的测试方法有线性极化法、交流阻抗法和电位差法等。

三、电化学测试方法应用1. 线性极化法线性极化法是一种通过测量钢筋表面电位和电流密度来计算极化电阻率和电化学参数的方法。

该方法通过在一定电位范围内对钢筋施加电位,测量电流密度和电位的变化,从而计算极化电阻率和电化学参数。

该方法对于钢筋锈蚀的检测准确度较高,但需要较长时间进行测试,且需要较高的技术水平。

2. 交流阻抗法交流阻抗法是一种通过测量交流电阻抗来评估钢筋锈蚀状态的方法。

该方法通过在一定频率下施加交流电位,测量阻抗的变化,从而评估钢筋的锈蚀状态。

该方法测试时间较短,测试过程中不需要施加直流电位,因此对钢筋的腐蚀影响较小,但对测试人员的技术水平要求较高。

3. 电位差法电位差法是一种通过测量钢筋表面电位差来评估钢筋锈蚀状态的方法。

该方法通过在钢筋表面施加电位,并测量钢筋表面电位和参比电极的电位差,从而评估钢筋的锈蚀状态。

混凝土钢筋锈蚀机理及防腐研究

混凝土钢筋锈蚀机理及防腐研究

4 钢 筋 的防腐 技术
4 1 普通钢 筋 的防腐技 术 .
1应用阻锈剂 。应用 阻锈剂 能够 阻止 或延缓 氯离 子对钢筋 )
在 1 . 左右 , 25 由于混凝土 中还含有少 量 N 2 K’ a0, O等盐分 , 实际 p H值可超过 1 。在这样 高碱性 的环境 中, 3 钢筋表 面氧化形成 一
面涂层有环氧树脂涂层 、 锌和磷 化涂层 等 , 中以环 氧树脂 涂 镀 其 层应用最为广泛 , 在复杂 的交叉部 位 , 但 由于钢 筋弯 曲时存在 较
大的应力 , 环氧树脂涂 层钢筋 的粘结 性能不 易保证 , 因此 不宜使 用环氧树脂涂层钢筋。镀锌是在钢筋 表面镀上一层锌 , 它兼有牺
钢筋表面 , 因此该条件通常也是满足的。
2 2 混凝 土 中钢 筋腐蚀 的 电化 学反应过 程 .
混凝土中钢筋腐 蚀的电化学原理如 图 1 所示 , 钢筋 的腐 蚀过 程包括下述 4 电化学反应过程 : ) 个 1 阳极 反应过程 。2 电子传 输 ) 过程 : 即阳极区释放的电子通过钢筋 向阴极区传送 。3 阴极 反应 ) 去极化过程 。4 腐蚀产物生成 过程 。 )
中 图分 类 号 : U3 5 T 7 文献标识码 : A
1 概 述
工业污染地 区钢筋锈 蚀问题 更为 突出。如今钢 筋锈蚀 已被公认
为 混凝 土结 构 耐 久 性 劣 化 最 主要 的 原 因 , 少 国 家 为 此 遭 受 了 巨 不
素有 :) 2 10 扩散的影响。2 p )H值 的影 响。3 温度的影响。4 C ) )l
层水化氧化膜 (-F z 3 H O) 7. eo n 2 。这层致 密的氧化膜 牢固地 吸附
钝化膜 的破坏 。阻锈剂是 钢筋锈蚀 长期防护 的有效措施 之一 , 在
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混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理及监测
技术研究
○刘巧玲(广东省地质勘查局七○六地质大队)
【摘 要】混凝土内钢筋的腐蚀速度的监测是混凝土结构耐久性性能需要监测的重要内容之一,是对混凝土结构耐久性性能劣化进行定量评价的基础。

本文针对混凝土中钢筋腐蚀的机理及其长期监测技术进行一定的总结和探讨。

【关键词】混凝土 钢筋腐蚀 机理 监测技术研究
1 钢筋混凝土结构耐久性退化的原因 钢筋混凝土结构耐久性退化的原因主要有混凝土材料自身的腐蚀和钢筋腐蚀两大类,其中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的最重要的因素。

钢筋的锈蚀会导致钢筋混凝土构件承载力下降和延性的降低,从而影响整个结构的安全性和耐久性,严重的锈蚀甚至会导致结构的破坏。

2 混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理 和其他钢材腐蚀一样,引起钢筋腐蚀的主要化学变化是电化学反应,即在钢筋表面不同电位区段形成阳极和阴极;并且阳极部位的钢筋表面处于活化状态,可以自由地释放电子,在阴极部位的钢筋表面存在足够的水和氧。

钢筋腐蚀电化学反应方程和示意图如图1所示:
图1 钢筋电化学反应示意图
在阳极的反应为:Fe →Fe 2+
+2e
在阴极的反应为:H 2O +21
O 2+2e →
2(OH )-
阴极、阳极反应生成的铁离子和氢氧根
离子结合生成氢氧化亚铁:
Fe 2++2(OH)-
→Fe( OH)2
氢氧化亚铁与水中的氧作用可生成氢
氧化铁:
4Fe(OH)2+O 2+2H 2O →4Fe(OH)3 钢筋电化学反应中生成的物质就是俗称的铁锈,铁锈是完全丧失钢材原有力学性能的分离物,造成结构钢筋断面面积的减损,并且其体积为铁体积的2~6倍,产生后会导致混凝土保护层开裂、剥落,使水分更容易进入,促使腐蚀加快发展。

3 钢筋腐蚀的电化学监测技术 混凝土中钢筋腐蚀是一个电化学过程,
电化学测量是反映其本质过程的有力手段,与分析法或物理法相比,电化学方法还有测试速度快、灵敏度高、可连续跟踪和原位测量等优点,因而电化学检测方法得到了很大的重视和发展。

目前在试验室中较常用的电化学检测方法主要有:半电池电位法、线性
极化法、电化学噪声法等,其中半电池电位法和线性极化法应用最为广泛,但半电池电位法只能定性的判断钢筋腐蚀的腐蚀概率,不能直接得出钢筋的腐蚀速度;线性极化法是根据著名的Stern 公式发展起来的一种钢筋腐蚀速度测量方法,它具有简单、快速、无损的特点,可通过仪器在混凝土构件外部
检测混凝土试样中钢筋的腐蚀状态和瞬时
腐蚀速度。

但是,上述钢筋腐蚀的检测的方法,操
作时都需要将外部测量探头或参比电极放置于混凝土构件上,对于测量部位较多和需要长时间监测的重要建筑来讲,其工作量巨
大;并且测量结果易受外界因素的干扰。


此如何将外部检测装置埋入混凝土内部,使
之能够适用长期监测的需要是应用电化学
方法进行混凝土内钢筋监测的关键。

(1)半电池电位监测。

半电池电位法是一种较为成熟的方法,具有简单、易行、经济等特点。

它是通过采用半电池电位计测量混凝土内钢筋的腐蚀电位,从而判断混凝土内钢筋的腐蚀风险,但是测出钢筋的腐蚀电位值并不能直接反映钢筋的腐蚀速度。

利用半电池电位法进行钢筋腐蚀监测时,一般在钢筋附近埋入永久性的参比电极,然后利用外接的高阻抗电压表来读出钢筋腐蚀电位,具体装置如图2所示。

图2 半电池电位测试装置图
(2)埋入式参比电极研究。

在利用电化学技术测量钢筋腐蚀数据时,参比电极的选择是十分重要的,目前常用的外部参比电极是硫酸铜参比电极和氯化银电极,但由于它们都是液体溶液,因此在发展钢筋腐蚀在线监测技术时,首先要研制能够埋入混凝土内部的固体参比电极,通过在砂浆内埋置二氧化锰、氧化铁合金和石墨探头研究了它们长期稳定性,经过一年的监测得出了二氧化锰电极稳定性较好,石墨电极稳定性较差的结论,并且混凝土试件是否掺加氯离子对它们的影响很小。

利用表面镀二氧化铱的钛棒作为参比电极,对混凝土钢筋腐蚀的情况进行了监测。

(3)线性极化监测技术。

线性极化法是首先测量混凝土内钢筋的极化电阻,然后由Stern-Geary 公式计算其腐蚀速度的电化学测试方法。

该方法可以直接获得混凝土内钢筋的腐蚀速度,但是和半电池电位方法不同的是测量时不仅需要参比电极,还要埋置一个性能相对稳定的辅助电极,装置图如图3所示。

线性极化方法测试速度比半电池电位方法慢,每测一个数据一般需要几分钟的等待时间。

另外,对于混凝土结构中实际长度较长的钢筋,钢筋受到极化扰动的表面积较难准确确定,阴阳极间混凝土电阻也难直接测量,因此测试数据的精度也有一定误差,解决这一问题的护环技术已在工程上有所
应用。

图3 线性极化测试装置图
(4)宏电流监测技术。

宏电流法是采用待测钢筋和一个惰性辅助电极共同构成一个腐蚀电偶,然后采用零电阻电流表即可以直接获得腐蚀电偶的腐蚀电流值。

该值与混凝土内钢筋的腐蚀速度具有直接相关性,因而能够进一步推算混凝土内钢筋的腐蚀速度。

4 钢筋腐蚀监测存在的问题
混凝土内钢筋腐蚀速度的准确检测是结构的耐久性评估、可靠度计算、剩余寿命预测以及结构工程加固的前提。

但目前在混凝土内检/监测技术上还存在以下问题:(1)电化学多参数综合判断技术需进一步发展。

半电池电位法、线性极化法、混凝土电阻法、交流阻抗法、宏电流技术等都可以对钢筋腐蚀作出判断,但也存在着判断结论不统一的情况。

(2)埋入式监测装置需进一步研究。

长期监测需要在混凝土内设置监测探头,如何保证元件的稳定性、提高监测结果的真实性应进一步研究。

(3)自然环境中钢筋总腐蚀量的计算问题需进一步研究。

自然环境中温度、湿度是不断变化的,因此如何精确确定自然环境中钢筋总的腐蚀量今后也应作进一步研究。

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