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鋼筋鏽蝕檢測與KON-XSY鋼筋鏽蝕儀
日期：2024-07-30 17:07
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摘要：
鋼筋鏽蝕檢測與KON-XSY鋼筋鏽蝕儀
一、鋼筋的鏽蝕
鋼筋的鏽蝕是指鋼筋接觸到周圍的氣體或液體後發生化學反應而使金屬（或合金）腐蝕損耗的過程。鋼筋腐蝕是由於在混凝土中形成了腐蝕微電池：陽極是進行氧化反應的金屬，即發生鏽蝕的鋼筋部位，失去電子，陰極進行還原反應，得到電子，電解液是混凝土的孔溶液，傳輸電子，使陰極和陽極連接起來。
由腐蝕電池的電化學反應過程可以看出，鋼筋的鏽蝕即腐蝕電池的發生需要三個條件：
*，腐蝕電池陽極和陰極的存在
**，混凝土保護層被碳化到鋼筋表麵，失去了對鋼筋的保護作用
第三，鋼筋表麵必須有電化學反應和離子擴散所需要的水和氧氣
混凝土的高堿性在鋼筋表麵形成一層致密的鈍化膜，有效的保護鋼筋，所以在正常情況下混凝土中的鋼筋不會鏽蝕。
鋼筋鏽蝕的無損檢測方法主要分為三類：綜合分析法、物理檢測法、電化學檢測法。
二、鋼筋鏽蝕的電化學方法—半電池電位法的測量儀器KON-XSY鋼筋鏽蝕儀
1、半電池電位法的原理
半電池電位法是通過測量鋼筋的自然腐蝕電位判斷鋼筋的鏽蝕程度。腐蝕電位是鋼筋上某區域的混合電位，反映了金屬的抗腐蝕能力。混凝土中的鋼筋的活化區（陽極區）和鈍化區（陰極區）顯示出不同的腐蝕電位，鋼筋在鈍化時，腐蝕電位升高，電位偏正；由鈍態轉入活化態（鏽蝕）時，腐蝕電位降低，電位偏負。
將混凝土中的鋼筋看作是半個電池組，與合適的參比電極（銅/硫酸銅參考電極或其它參考電極）連通構成一個全電池係統，混凝土是電解質，參比電極的電位值相對恒定，而混凝土中的鋼筋因鏽蝕程度不同產生不同的腐蝕電位，從而引起全電池電位的變化，根據混凝土中鋼筋表麵各點的電位評定鋼筋的鏽蝕狀態。
半電池電位法不受混凝土構件尺寸和鋼筋保護層厚度的限製，與其他非破損或半破損方法結合使用，可以提高檢測可靠性，腐蝕電位的測定*是對腐蝕的幾率判定，尚不能直接給出鏽蝕率或鏽蝕速度。
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3、半電池電位法的測量技術要點
▲測區與測位：測區麵積不宜大於5m*5m，測區按網格狀劃分測點，網格尺寸宜為100mm*100mm——500mm*500mm，網格節點為電位測點，每種條件的測區數量不宜少於3個；測區中的測點數不宜少於20個，測點與構件邊緣的距離應大於50mm。
▲半電池測定儀的一端與鋼筋連接：若鋼筋露在外麵，可以方便的連接。否則，需要利用鋼筋定位儀確定出一根鋼筋的位置，剔除保護層後使鋼筋外露，再進行連接。要求打磨鋼筋表麵，除去鏽斑，並要保證儀器鋼筋連接點處與測點的鋼筋連通，使電路閉合，必要時可以用電壓表檢查測試區內任意兩根鋼筋之間的電阻值。
▲半電池測定儀的另一端與混凝土表麵接觸：測點混凝土表麵應平整、清潔、無塗料、浮漿、汙物或灰塵等；測區混凝土預先充分浸濕，保證電連接墊與混凝土表麵良好耦合，測試時要求混凝土保持濕潤。
▲測試測點的電位，電位讀數變動不超過2mV，同一測點、同一支參考電極重複讀數差異不得超過10mV。同一測點、不同參考電極重複讀數差異不得超過20mV。
▲應避免外界各種因素產生的電流的影響，環境溫度超出22——50℃時，應記錄環境溫度，並進行溫度修正。
4、鏽蝕結果表示方法
數據圖標圖、數據色譜圖、電位等值區圖等。
▲數值陣列：也可從處理軟件中複製並粘貼原始數據的Excel列表
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▲數據圖標——用圖標表示各測點數據
▲數據色譜圖——用色譜表示各測點數據
▲等值區色譜圖——插值法對測點數據細化後，將相同電位的區域用色譜表示
5、半電池電位值評估鋼筋鏽蝕程度的判據
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依據《建築結構檢測技術標準》（GB/T 50344-2004）序號 | 鋼筋電位狀況（mV） | 鋼筋狀態 |
1 | -350~-500 | 鋼筋發生鏽蝕的概率為95% |
2 | -200~-350 | 鋼筋發生鏽蝕的概率為50%，可能存在坑蝕現象 |
3 | -200或高於-200 | 無鏽蝕活動性或鏽蝕活動性不確定，鏽蝕概率5% |
6、要點
（1）電化學法判定的是發生鏽蝕的概率（可能性），而不是鏽蝕的實際狀態。
（2）電化學法測定的是腐蝕電位，一方麵測定中影響因素多，另一方麵腐蝕電位也不是*表征因素，應配合其他方法和因素綜合分析，並配合剔鑿法驗證。
（3）電化學法是對鏽蝕狀態概率的測定，但不能判定鏽蝕速度或鏽蝕率，鏽蝕率可以反映鏽蝕後的有效截麵積，鏽蝕速度可以反映發生鏽蝕後的使用壽命。
7、鋼筋鏽蝕檢測與KON-XSY鋼筋鏽蝕儀不同鋼筋鏽蝕測試技術的結合使用
各種鋼筋鏽蝕的檢測技術，都具有各自的特點。但是目前還冇有找到一種有效的方法可以既能判斷鏽蝕的位置，又能準確地判斷出鏽蝕量的多少，還能建立鋼筋鏽蝕量和構件承載性能之間的關係，為此，可以綜合應用分析法、物理法、電化學方法，確定構件中鋼筋的鏽蝕程度。例如，混凝土電阻率的測定和半電池電位圖相結合，將使鋼筋的鏽蝕檢測更加準確。必要時應結合剔鑿或鑽孔檢查，測量具體鏽蝕部位的保護層厚度；觀察鋼筋鏽蝕程度、測算出鏽蝕麵積比；對於**鏽蝕的情況，檢測鋼筋的截麵損失率。