建材檢測中之混凝土鋼筋銹蝕檢測要點研究

劉學

摘 要：目前我國建筑行業得到持續發展，在建筑安全與穩定方面有了很大提高。在工程質量管理過程中鋼筋材料是重要的影響因素，特別是當鋼筋出現銹蝕時，會嚴重影響到工程建設質量，因此加強對鋼筋材料的質量檢測就顯得非常重要。

關鍵詞：檢測；鋼筋；銹蝕

當前我國建筑結構的主要形式是鋼筋混凝土結構，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合在一起的時候水泥在水化過程中會形成大量的氫氧化鈣固體，如此一來就會導致混凝土內部堿性物質增加，PH值也不斷提高，在這樣的環境中鋼筋會受到嚴重的腐蝕而出現鈍化現象，這樣就形成了鋼筋銹蝕而無法與混凝土更好的結合，從而埋下安全隱患。為了保證鋼筋混凝土工程質量，就必須加強對鋼筋檢測工作的重視，消除鋼筋銹蝕。

1 混凝土鋼筋結構中造成鋼筋銹蝕的機理

1.1 化學銹蝕

化學銹蝕是混凝土出現銹蝕狀況的一個非常重要的因素，通常它是由于非電解質溶液或者是一些干燥氣體的影響而出現的化學銹蝕。在反應的時候，鋼筋的表層會出現氧化物。但是在相對較為干燥的情況下，受到高溫的影響會使得非電解質溶液或者是干燥氣體之間反應的速率明顯提升，這樣一來要就加快了鋼筋的腐蝕，在這一過程中還有高溫和濕度的影響，這樣一來也對鋼筋的銹蝕起到了推波助瀾的作用。

1.2 電化學腐蝕

如果鋼筋混凝土結構位置如果以水為主要的媒介，鋼筋出現銹蝕的主要原因就是電化學腐蝕，如果在這一過程中氯鹽參與其中，反應就會產生一定的變化。如果其進入到了混凝土當中，就會對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。相關的實驗研究證明，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。如果在這一過程中鈍化膜出現了破裂或者是細小的裂縫，那么氯離子就會進入其中，這樣也就會使得鋼筋的表面受到較為嚴重的腐蝕作用。如果在這一過程中還存在著一定的氧氣和水，器對電化學反應的速率會有十分明顯的提升作用。

2 影響鋼筋銹蝕的主要原因

2.1 混凝土不密實或者是有裂縫使得鋼筋產生銹蝕

混凝土密實程度不是很好或者是構件產生了一定的裂縫是鋼筋出現腐蝕現象的一個十分關鍵的原因，特別是在水泥用量并不是很大，水灰比不恰當和振搗質量不好的情況下抑或是出現了漏筋、蜂窩和麻面等狀況的時候，鋼筋銹蝕的速度會大大加快。

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中，一個非常關鍵的原因就是碳化，其主要是分質和混凝土之間產生了相互的作用。我們最為常見的就是。氧化碳氣體的深入使得PH值出現了顯著的下降。

3 建材檢測中混凝土鋼筋銹蝕的檢測方法

3.1 物理學方法

3.1.1 電阻探針法。這種方法主要就是將和鋼筋材質相同的電阻探針設置在混凝土當中，借助平衡電橋測量探針的電阻采用探針的電阻和截面面積呈現出反比例的關系。電阻變化可以轉變成腐蝕的深度，這樣也就完成了檢測工作。

3.1.2 電阻探頭法。這種方法在20世紀的20年代就已經在美國和歐洲等很多國家得到了應用，這種方法主要是在進行混凝土澆筑的之前先預埋探頭，該方法適合使用在鋼筋銹蝕較為均勻的條件下，如果是鋼筋出現了局部腐蝕是很難對其速度加以檢測的。

3.1.3 光纖傳感技術。這種技術是新型的技術，具有很高的使用價值。由于光纖具有輕質、抗強電磁干擾和耐高溫的特質，容易集成在混凝土結構體內等優點，從而研究出了這種耐腐蝕的傳感器，科學家還將這種思路用于鋼筋腐蝕檢測技術上，提出了一種用金屬膜局部替代光波導傳感的方案，從而獲取了金屬腐蝕的信息。此外，如果把多個光纖鋼筋腐蝕傳感器緊貼鋼筋鋪設，然后再采取光時域反射技術，還能夠實現大型混凝土結構中多個點的分布檢測。

3.1.4 聲波發射法。該方法主要是借助混凝土中鋼筋銹蝕過程中所產生的內力使得周圍的混凝土膨脹，甚至開裂，一些能量會以聲波的形式得到釋放，之后再用聲波探頭對發射的位置和強度進行全面的檢測，但是這種方法存在著一定的不足，其在應用中會受到很多因素的影響，所以很難產生相關的關聯所以我們在應用的過程中一定要按照實際的情況對其予以有效的應用。

3.2 電化學方法

3.2.1 交流阻抗法。通過應用技術得出，這種方法原則上是對研究電極施加交流電壓電流信號，根據其響應的程度來計算電極的反應數據。目前，這種方法已經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制的相關信息，能夠定量得出銹蝕的速度，不過為了獲得更加準確的信息，測算的范圍要廣闊，尤其是對于鋼筋混凝土系統中銹蝕速度的測量，其較低頻區的信息數據是非常主要的。交流阻抗法進行測試需要的時間長，必須進行多次測算，反復激勵系統。

3.2.2 鋼筋腐蝕EIR評估綜合法。鋼筋腐蝕EIR綜合評估方法指的是便于現場實施的測量方法，與交流阻抗法正好相反。它是采用多元統計分析的辨別方法，需要對其建立數學模型，建立三元辨別函數，然后利用得到的數值和準則將其進行分類，最后運用統計計算出其數據的方法。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定鋼筋的腐蝕狀態。其優點在于能夠克服不同因素造成的干擾，其評判的結果也更加準確。

3.2.3 恒電量試驗方法。這種技術早期應用在鋼筋混凝土的銹蝕研究中是從20世紀80年代后期開始的。一些研究者將這種方法作為激勵信號，分析衰減曲線，從而得到更多更準確的數據。這種電化學技術的電信號極其微小，而且具有瞬間性，再加上測量的是衰減變化，因此，它可以更加快速和準確的測量出鋼筋瞬間的腐蝕速度。

不過電化學法的成本較高，很多測算儀器價格偏高，而且使用地域受到局限，尤其不能在現場使用。鋼筋腐蝕評估綜合方法和交流阻抗方法正好相反，它主要適用于現場，其原理就是利用數學建模的方法建立三元辨別函數，再依據測得的數據進行分類，然后計算出鋼筋銹蝕的數據，這種方法能避免很多外來因素的干擾，而且測算出來的結果比較準確可靠，非常適合鋼筋結構的檢測。最后一種方法就是恒電流試驗方法，這種技術是在上世紀后期應用到鋼混結構建筑物中的，其原理就是利用激勵信號的衰減曲線進行分析，以此得出鋼筋結構的腐蝕數據，不過，這種方法的信號比較弱、時間短，所以測試的難度較大，但是這種方法測試速度較快，而且準確，能測算出鋼筋結構瞬間的銹蝕速度。

4 結語

建材的質量對建筑的安全性和穩定性產生非常大的影響，而混凝土鋼筋如果產生了銹蝕的現象，建筑的質量就會大大下降。在這樣的情況下我們必須要采取有效的措施對鋼筋銹蝕的狀況加以檢測，從而保證鋼筋的質量。

參考文獻

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