公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測方法探討探述

謝佳沛

摘 ? ?要：鋼筋混凝土已經成為現代公路橋梁工程的常用結構形式，但混凝土中的鋼筋經過長期使用后往往會出現腐蝕問題，這會給公路橋梁的結構穩定性和通行的安全性帶來嚴重的風險隱患，因此必須高度重視鋼筋腐蝕檢測工作。在檢測中要充分了解可能對鋼筋造成腐蝕作用的各種影響因素，并根據實際情況選擇相應的檢測方法，確保檢測結果客觀準確。

關鍵詞：公路橋梁;混凝土;鋼筋腐蝕;檢測方法

1 ?前言

由于公路橋梁的鋼筋混凝土結構在運行過程中會在交變載荷以及水體、降雨、空氣污染等各種自然因素的綜合作用下而受到腐蝕，這不僅會對公路橋梁整體結構的穩定性產生較大的影響，造成公路橋梁工程的耐久性下降，同時還會給公路橋梁的路用性能以及通行的安全性和暢通性帶來嚴重的安全隱患，因此要對鋼筋腐蝕病害問題的重要性有充分認識。

2 ?公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕的主要影響因素分析

2.1 ?腐蝕鋼筋的大氣環境因素

公路橋梁混凝土中的鋼筋會受到大氣濕度因素的影響而發生腐蝕，同時大氣濕度的不同也會使鋼筋的腐蝕深度以及腐蝕速率存在一定的差異。當濕度達到了65%以上時，混凝土中的鋼筋就會開始發生不同速率的腐蝕[1]。因此加設在水體上的公路橋梁的鋼筋腐蝕現象比較嚴重。同時由于空氣中含量一定的氯離子以及二氧化硫成分，特別是在空氣污染程度較重時，氯離子以及二氧化硫含量增加，當其附著在鋼筋表面上時就有可能產生電化學反應，并導致鋼筋受到腐蝕。

2.2 ?腐蝕鋼筋的水介質環境因素

由于公路橋梁往往架設在自然水體上，因此當淡水水體中存在大量的腐蝕性污染物時就會對鋼筋造成腐蝕，同時海水也會腐蝕鋼筋。此外，土壤環境中的電介質也是腐蝕鋼筋的一個重要因素。

3 ?公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測方法分析

3.1 ?鋼筋腐蝕的有損檢測方法

當公路橋梁的鋼筋混凝土結構出現比較明顯的脫落、空鼓或者開裂問題時，可以采用這種有損檢測方法來對混凝土結構內部鋼筋的具體腐蝕程度進行定量檢測分析。在檢測時應首先將腐蝕現象比較明顯的外層混凝土鑿開，使鋼筋表面暴露，然后在通過外觀觀察來根據經驗對腐蝕程度進行初步的經驗定性判斷。當發現腐蝕程度比較嚴重時，應進一步通過重力分析等方法進行定量檢測。在重力分析時則應將腐蝕鋼筋取樣并浸泡在克拉克溶液內以去除其表面銹蝕物，以便對鋼筋腐蝕量進行測定，浸泡實踐應控制在25min左右。另外也可以根據裂縫寬度以及開展方向等讀鋼筋質量損失進行計算分析。有損檢測方法是一種比較常用的傳統檢測方式，其雖然能夠直觀準確的了解鋼筋腐蝕程度，但是需要對橋梁結構造成一定破壞，同時也無法實現對鋼筋狀態的動態監控。

3.2 ?鋼筋腐蝕的無損檢測方法

隨著檢測技術的發展，目前在鋼筋腐蝕檢測中逐漸開始采用無損檢測方法，而利用鋼筋的聲波、電磁以及電阻等物理特性以及鋼筋的電化學特性來進行的檢測方法被廣泛應用。

3.2.1 采用綜合分析法檢測鋼筋腐蝕

所謂綜合分析法也就是通過對鋼筋腐蝕的各種影響因素進行檢測，從而實現腐蝕預測模型的構建，這樣就可以對鋼筋的腐蝕發展進行較為準確的預測。在應用該方法時應首先準確測定所有相關因素對鋼筋腐蝕的影響程度，然后以反應控制模型、經驗模型以及電化學模型等為基礎構建腐蝕預測模型。這種方法能夠對公路橋梁鋼筋混凝土結構的所有影響因素進行綜合性的分析，且操作比較簡便，不過其主要是進行定性分析，是輔助性鋼筋腐蝕檢測方法。

3.2.2 ?采用物理方法檢測鋼筋腐蝕

在對公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕進行檢測時還可以采用電阻探針、聲波探測以及光纖傳感等物理檢測方法，此類方法主要是在實驗室內對鋼筋腐蝕進行定性分析檢測。其中電阻探針方法是在混凝土中埋入和鋼筋材質相同的探針，并將恒定電流施加在電阻探針上，這樣就能夠根據在探針兩端測得的電壓值來對其電阻以及直徑改變量進行計算，從而了解鋼筋腐蝕的深度[3]。這種檢測方法具有較高的精度，且在檢測中不需要取樣和清理鋼筋表面，操作比較簡便。檢測鋼筋腐蝕也可以采用聲波探測方法，其主要是根據不同物體所產生的彈性波各不相同，因此通過對其聲波信號的采集分析就可以了解檢測目標的狀態。這種檢測方法能夠對公路橋梁混凝土內鋼筋腐蝕情況進行實時的動態檢測，且其定位效率較高，因此得到了廣泛的應用，不過在實際應用中比較容易受到其他聲波的影響，造成其檢測精度下降這也是該檢測方法未來需要重點解決的問題。而光纖傳感檢測方法則是根據光子在不同介質中傳播時，其會產生不同的相位、波長以及頻率變化，因此能夠準確有效的檢測鋼筋腐蝕情況，被廣泛應用于鋼筋腐蝕的定性檢測中。

3.2.3 ?采用電化學法檢測鋼筋腐蝕

對公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕進行檢測時還可以采用電化學方法，其具有較高的靈敏度和檢測效率，不僅可以滿足現場原位檢測的要求，同時還為在線監測提供了良好的前提條件。其中線性極化法是一種比較常用的定量電化監測方法，其主要是通過三電級以及雙電極系統對混凝土以及鋼筋耦合腐蝕率進行檢測，并計算腐蝕電流。線性極化檢測方法能夠對腐蝕速率瞬間捕獲，同時其數據處理比較簡單，可以對鋼筋腐蝕程度進行準確全面的評價分析，不過該方法主要適用于對已經鋼筋腐蝕表面面積時的檢測分析，適應性受到了一定的限制。在檢測鋼筋腐蝕時也可以采用交流阻抗譜方法，其護腰是通過擾動施加于電極的低強度交流信號來檢測其振幅以及相位的變化值，從而對鋼筋腐蝕程度進行分析。這是一種比較常用的暫態頻譜分析方法，能夠準確了解混凝土內鋼筋的腐蝕速率、腐蝕臨界等多種信息。而自然電位檢測方法則主要是根據鋼筋腐蝕后的自然電位變化來對其腐蝕狀態進行間接性的評價分析。這種檢測方法由于所需要的檢測設備相對簡單，且操作比較便捷，因此在檢測實踐中得到了廣泛應用。不過影響鋼筋電位的環境因素比較復雜，這會造成檢測結果的精度降，在應用時需要結合表面觀察等方法來提高其檢測的準確性。

3.3 ?采用ETR法檢測鋼筋腐蝕

由于造成公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕的因素比較多，且其腐蝕狀態也較為復雜，因此單獨采用一種檢測方法往往存在檢測結果不全面不準確的問題，無法為公路橋梁的養護處理提供可靠的參考數據，所以要通過ETR方法的應用來對混凝土電阻率、鋼筋自然電位以及腐蝕電流密度等引進綜合性的評價分析，這樣才能客觀準確的了解鋼筋的實際腐蝕狀況。在應用ETR檢測方法時要合理選擇評價函數以及標準，對鋼筋腐蝕檢測數據進行優化處理，從而提高評價分析的精確性。

4 ?總結

在公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測中，檢測人員積極引入并運用先進的檢測方法，不斷總結實踐經驗，根據鋼筋混凝土結構的實際情況提高檢測方法選擇應用的合理性。同時也可以通過不同檢測方法的綜合應用來提高檢測結果的精確性，確保檢測數據具有較高的重現性，從而客觀準確的反應公路橋梁工程混凝土結構中鋼筋的真實腐蝕情況。為公路橋梁工程的檢修養護等工作提供可靠的參考依據，保證公路橋梁的安全運行。

參考文獻：

[1] 王黎明.公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測方法分析[J].全面腐蝕控制，2019（11）：116～117.

[2] 羅冬，李媛媛，李俊楠.橋梁混凝土鋼筋腐蝕檢測技術探討[C].中國腐蝕與防護學會，2017.

[3] 張變瑞.公路橋梁混凝土中鋼筋腐蝕檢測方法探討[J].山西建筑，2017（14）：173～174.