導讀：鋼筋腐蝕測量儀是一種重要的腐蝕檢測和電化學測量儀器，在電極過程動力學、電分析、電解、電鍍、金屬相分析，金屬腐蝕速度測量和各種腐蝕與防腐研究，以及電化學保護參數(shù)測試等方面具有廣泛的用途。
　　
　　可以獨立使用，也可輔以X-Y記錄儀，直流示波器對數(shù)轉(zhuǎn)換器，信號發(fā)生器等進行多種動態(tài)和靜態(tài)，暫態(tài)的實驗測量，適于工廠企業(yè)，科研院所和高等院校從事工業(yè)檢測，失效分析，科學研究，教學實驗和新產(chǎn)品開發(fā)及各種測量之用。
　　
　　對結(jié)構(gòu)混凝土中的鋼筋銹蝕程度進行非破損檢測，在發(fā)生銹蝕和引起重大事故前預先發(fā)現(xiàn)。
　　
　　一、鋼筋銹蝕檢測要點
　　
　　在鋼筋銹蝕的現(xiàn)場檢測中，要綜合各方面的因素進行考慮。
　　
　?、僦車h(huán)境的調(diào)查。對于鋼筋銹蝕的結(jié)構(gòu)，應(yīng)對其所處的地理位置、氣候特點、周邊環(huán)境等進行仔細調(diào)查，包括是否地處沿海地帶，周圍是否建有化工廠，有無工業(yè)廢氣、廢料、廢渣的排放等。
　　
　?、谑┕み^程的調(diào)查。真實準確地了解混凝土結(jié)構(gòu)的整個施工過程，是調(diào)查鋼筋銹蝕起因的重要環(huán)節(jié)，具體包括混凝土的水泥安定性是否合格；施工用的水、砂、石和外加劑是否含有超標的化學物質(zhì)；集料的雜質(zhì)含量是否過大；施工用料有否混合堆放；鋼筋綁扎前有無明顯銹蝕現(xiàn)象。
　　
　　③構(gòu)件碳化深度的檢測。這是判斷鋼筋銹蝕起因和衡量混凝土密實度的重要參數(shù)。對于大面積鋼筋銹蝕的工程，應(yīng)增加對各類構(gòu)件碳化深度值的采集數(shù)量，使鋼筋銹蝕部位的碳化深度值能與正常值作明確對比。
　　
　　④構(gòu)件裂縫的檢測。由于鋼筋銹蝕通常在表面混凝土開裂或脫落后才被發(fā)覺，而不同的起因會使混凝土裂縫具有各種不同的特征，現(xiàn)場檢測時應(yīng)對裂縫的種類作出初步判斷，如是氯離子含量超標所導致，則裂縫的走向應(yīng)是沿鋼筋方向開裂；如因堿集料反應(yīng)所導致，則鋼筋外露銹蝕時裂縫會呈不規(guī)則龜裂狀；現(xiàn)場施工處理不當?shù)?，會形成有缺陷的施工裂縫。
　　
　　⑤鋼筋銹蝕狀況的普查。當建筑物構(gòu)件中發(fā)生大面積鋼筋銹蝕時，應(yīng)根據(jù)不同的方位、使用功能和使用情況，對各種鋼筋的銹蝕程度采用分級評估的方式進行普查和統(tǒng)計，以作為結(jié)構(gòu)修復的重要依據(jù)，并分析獲得鋼筋銹蝕構(gòu)件的分布規(guī)律。
　　
　?、掬摻詈突炷恋牟杉?。在鋼筋銹蝕的各類混凝土構(gòu)件中，選擇銹蝕程度較嚴重且非主要受力部位的鋼筋將其替換，以檢查鋼筋的化學性能對鋼筋銹蝕處的混凝土也應(yīng)進行取樣，為實驗室的各類化學分析提供試樣。
　　
　　二、現(xiàn)場檢測技術(shù)
　　
　?、黉摻钿P蝕檢測方法的綜合分析
　　
　　混凝土中鋼筋銹蝕的非破損檢測方法有分析法、物理法和電化學方法3大類。分析法根據(jù)現(xiàn)場實測的鋼筋直徑、保護層厚度、混凝土強度、有害離子的侵人深度及其含量、縱向裂縫寬度等數(shù)據(jù)，綜合考慮構(gòu)件所處的環(huán)境情況，以推斷鋼筋銹蝕程度。
　　
　?、?strong>鋼筋銹蝕程度檢測
　　
　　電池電位法是1950年代以來應(yīng)用廣泛的鋼筋銹蝕檢測方法，一直被用來評定混凝土中鋼筋的銹蝕情況。其基本原理閉是，在陽極和陰極區(qū)之間一定存在著電位差以使電子流動并導致鋼筋的銹蝕。通過測量鋼筋和一個放在混凝土表面的半電池(參比電極)之間的電位差來預測鋼筋可能的銹蝕程度。
　　
　　三、鋼筋銹蝕速率檢測
　　
　　①混凝土電阻檢測法
　　
　　混凝土電阻檢測法是用來檢測鋼筋在混凝土內(nèi)部腐蝕速率的一種方法。其檢測原理是：由于腐蝕是一個電化學過程，它包括以離子形式流動于陽極與陰極反應(yīng)區(qū)域之間的混凝土的電流；鋼筋失鈍化以后，其銹蝕速度既依賴于氧氣對陰極反應(yīng)的供應(yīng)，也依賴于混凝土的電阻，它決定了離子在陰陽極之間的轉(zhuǎn)移速度；而混凝土電阻又依賴于混凝土微觀結(jié)構(gòu)和水飽和度，混凝土的電阻越大，則離子電子流越低，腐蝕速率越低。
　　
　　②線性極化法
　　
　　在研究混凝土中鋼筋腐蝕速率的電化學方法中，線性極化法是簡單的一種。該方法儀器簡便，測量速度快，而且結(jié)果容易處理，非常適合現(xiàn)場使用。此法主要基于Stem一Geary公式，在被測鋼筋外加一恒定電位，在保證擾動信號足夠的條件下使電壓與電流之間滿足線性關(guān)系，即對混凝土中鋼筋加一個很小的電化學擾動并測量其反應(yīng)，從所測反應(yīng)可以得到受擾動鋼筋的銹蝕速率。運用擾動來測量銹蝕速率的常用方法是線性極化電阻法。
　　
　　根據(jù)已有的研究成果及實際檢測經(jīng)驗，在用線性極化法進行現(xiàn)場檢測時，需要注意以下問題:l)混凝土保護層/砂漿保護層造成的歐姆降對極化電阻的測試有較大影響，尤其當其處于不飽和水狀態(tài)時。因此，應(yīng)根據(jù)混凝土/砂漿的水灰比，使其充分濕潤一定的時間，不至于低估了銹蝕速率。2)線性極化的電位掃描速率對檢測結(jié)果有一定的影響，隨著掃描速率的增大，腐蝕速率增大一般可采用10mw/min左右的掃描速率。3)受到極化的被測鋼筋表面很難估測，通常可用二次輔助電極限制一次輔助電極的電力線，使受到極化的鋼筋局限在一次輔助電極的正下方。
　　
　　③交流阻抗法
　　
　　交流阻抗法的基本原理是:基于混凝土一鋼筋的簡化模型，通過在不同頻率上外加小幅交流電壓(電流)信號，從電壓(電流)響應(yīng)來對鋼筋的銹蝕情況進行測量鋼筋混凝土界面是一種復雜的界面，往往因為濃度差極化或界面的不均勻使阻抗與頻率的函數(shù)關(guān)系變得十分復雜。即便只考慮混凝土材質(zhì)本身的不均勻性，也會使阻抗譜明顯有別于簡單的鋼筋溶液界面，故求解動力學參數(shù)困難。這種方法目前尚處試驗階段。
　　
　　通過對比可知，線性極化法給出的信息量大、銹蝕速率較為可靠，儀器相對廉價，操作簡單，耗時短，技術(shù)成熟。目前，基于線性極化技術(shù)開發(fā)的無損檢測設(shè)備，已經(jīng)開始得到廣泛應(yīng)用，但是這些檢測設(shè)備所得到的結(jié)果差別比較大，通常需通過其他方法(如失重法)進行校核，給工程技術(shù)人員準確判斷鋼筋銹蝕的狀況帶來不便。盡管還有諸多問題有待解決，線性極化法仍是簡便易行適合現(xiàn)場檢測條件的鋼筋銹蝕速率的無損失檢測技術(shù)。