對兩種不同的鋼筋銹蝕試驗檢測方法的分析

劉浩

新疆建筑科學研究院（有限責任公司） 新疆 烏魯木齊 830054

前言

50082標準中鋼筋銹蝕試驗適用于測定在給定條件下的混凝土中鋼筋的銹蝕程度，它是通過碳化前后鋼筋的失重來表達銹蝕程度。192規(guī)程中A.3鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能試驗適用于鹽水浸烘環(huán)境中鋼筋阻銹劑的防銹性能測定，它的腐蝕機理及環(huán)境更接近實際，但測試時數據的統(tǒng)計方法卻缺乏可操作性，不現(xiàn)實，筆者想通過兩種方法的結合，達到檢測目的。

1 兩種試驗方法的介紹

方法一、50082標準中鋼筋銹蝕試驗采用的鋼筋為φ6.5mm的Q235普通低碳鋼熱軋盤條，長299±1mm，用12%的鹽酸溶液酸洗，清水漂洗后，用石灰水中和，再用清水沖洗，放在干燥器中4h后用千分之一天平稱量初重，備用。試件尺寸為100×100×300mm棱柱體3塊，成型前定位，定位后用丙酮擦洗鋼筋表面，養(yǎng)護24小時后拆模，并用富配比砂漿（1：2水泥砂漿）將端頭的鋼筋保護好，厚度不小于20mm。潮濕養(yǎng)護24h后移入標養(yǎng)室養(yǎng)護至28d。然后放入二氧化碳濃度為20±3%、濕度70±5%、溫度20±2℃的碳化箱中，碳化時間為28d，碳化后移入標養(yǎng)室，潮濕環(huán)境下存放56d后破型，破型時不得損傷鋼筋，測量碳化深度后取出鋼筋，刮去鋼筋上黏附的混凝土，用同樣的方法沖洗稱重，計算鋼筋失重率（酸洗時，有兩根尺寸相同的同類無銹鋼筋作為基準校正鋼筋）。

失重率計算公式：

式中： LW—鋼筋銹蝕失重率%

W0—鋼筋未銹前質量g

W—銹蝕鋼筋經過酸洗處理后的質量g

W1、 W2—分別為基準校正用的兩根鋼筋酸洗后的質量g

取三個試件中鋼筋銹蝕失重率的平均值作為該組試件中鋼筋銹蝕失重率的測定值。

方法二、192規(guī)程中鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能試驗采用的φ6mm。長120mm的HPB235鋼筋，表面用乙醇或丙酮擦去油脂，吹干無銹后放入干燥器內備用。試件尺寸為200×100×46mm。配合比中骨料粒徑5-15mm，砂率0.38，水灰比0.6。基準混凝土試塊及摻防腐阻銹劑的混凝土試塊中均應摻入3.5%氯化鈉（以拌和水計）。基準至少8塊，摻外加劑混凝土試塊至少6塊。成型時試模內放置兩根鋼筋，兩頭用端頭板和木楔固定，混凝土入模后振動密實。24h后卸去端頭板和木楔，兩頭用富配比砂漿澆筑，插搗密實，72h后拆模，移入標養(yǎng)室養(yǎng)護至7d。然后放入烘箱中在80±5℃的溫度下烘干24h，冷卻30min后放入裝有3.5%氯化鈉溶液的密閉塑料箱中浸泡96h，再放入60±5℃烘箱中72h，此為一個循環(huán)，4個循環(huán)后劈開一塊基準試塊，測定銹蝕面積，當銹蝕面積大于15%時，劈開摻阻銹劑的試塊進行測定，如果基準的銹蝕面積小于15%則再進行一個循環(huán)后，重復上述操作，直到銹蝕面積大于15%。

劈開試塊后，取出鋼筋，用玻璃紙或者透明膠帶紙裹在每根鋼筋試件的表面，描繪銹蝕部分輪廓，然后取下貼在方格紙上，統(tǒng)計銹蝕面積，銹蝕面積百分率為銹蝕平均面積與鋼筋面積之比。當銹蝕面積百分率比值小于5%時，可判定銹蝕面積百分率減少95%以上[1]。

2 對兩種試驗方法的分析

2.1 50082標準試驗方法的優(yōu)劣

（1）50082標準的試驗方法只適用大氣條件下的鋼筋銹蝕試驗；

（2）對鋼筋的定位非常嚴格，鋼筋位置不準，則結果不準確；

（3）需要保持鋼筋的干凈，一旦鋼筋被污染，則影響銹蝕速率，結果也不準確；

（4）試驗周期長，前后時間三個多月，增加了試驗的不確定性，中間任何環(huán)節(jié)的失誤或操作不當都會影響試驗的準確性。

（5）注意事項多，操作性要求高，適用性不大，但對數據的處理方法卻很有借鑒性。

2.2 192規(guī)程試驗方法的優(yōu)劣

（1）192規(guī)程的試驗方法只適用于侵蝕介質環(huán)境條件下的鋼筋銹蝕，對大氣條件下的不適用；

（2）打富配比砂漿時只能插搗，不能振動（振動會導致試件發(fā)生位移或試件出現(xiàn)裂縫等情況），插搗會出現(xiàn)不密實情況，直接導致試件作廢；

（3）浸烘過程中，會出現(xiàn)順鋼筋位置的縱向裂縫，會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，導致試件作廢；

（4）劈開試件過程中，混凝土本身會帶走一部分銹，這將直接影響銹蝕面積的測定以及最終結果；

（5）用玻璃紙或透明膠包裹鋼筋表面，然后統(tǒng)計銹蝕面積時存在很強的人為因素，面積不好計算，統(tǒng)計方法可行性不強；

（6）浸和烘的循環(huán)更接近實際情況，且試驗過程的可操作性要比50082標準強，但試驗結果的統(tǒng)計方法及表示方法可行性很差[2]。

3 想法的提出

通過上述對兩種方法的剖析，我們可以看出，兩種方法的腐蝕機理不同，適用于不同的環(huán)境類別，方法一操作性不強，但數據處理方法可行性很強，方法二的試驗方法更接近實際，但數據處理基本不可實現(xiàn)；這就是重量法（方法一）和面積法（方法二）的區(qū)別，如果我們能使用面積法的試驗方法，而按照重量法來計算，是不是對于鋼筋銹蝕的檢測可以更加的準確呢？

（1）面積法中劈開混凝土取鋼筋時，哪怕被混凝土帶走部分銹，當采用重量法后，不會影響結果；

（2）不用考慮銹蝕面積，數據的準確性大大提升；

（3）采用重量法增加了測量基準校正鋼筋質量的程序，補償因酸洗造成對鋼筋未銹蝕部分的質量損失，增加了試驗數據的準確性。

4 需要注意的問題

①方法二的富配比砂漿存在插搗不密實情況，需要更細致的操作；②方法二中可能存在順鋼筋裂縫問題，需要多制備幾組試件；③方法一的數據統(tǒng)計無判定標準，只能用來比對幾個不同產品的優(yōu)劣。

5 結束語

（1）兩種方法各有優(yōu)劣，可以相互補償；

（2）加強方法二的操作，優(yōu)化過程控制，配合方法一的數據統(tǒng)計方法，可以大大提升試驗的準確性；

（3）鋼筋銹蝕的檢測方法還有電化學法等其他方法，本文只針對這兩種方法的優(yōu)劣進行闡述。