钢筋锈蚀电位的检测与判定【重点】

第三节钢筋锈蚀电位的检测与判定

一、概述

混凝土碳化会使得混凝土的PH值降低，当PH值小于11时，这时混凝土中钢筋表面的致密钝化膜就被破坏，不仅如此，CaSO3、CaSO4还会与水尼水化产物中的铝酸三钙反应，生成物体积增大，从而使混凝土胀裂，这就是硫酸盐侵蚀破坏。

一旦钢筋表面钝化膜局部破坏或变得致密度差，即不完整，则钝化膜处就会形成阳极，而周围钝化膜完好的部位构成阴极，从而形成了若干个微电池。

二、半电池电位法

半电池电位法是利用混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种方法。通过测定钢筋/混凝土半电池电极与在混凝土表面的铜/硫酸铜参考电极之间电位差的大小，评定混凝土中锈蚀活化程度。

三、测量装置

1、参考电极（半电池）：本方法参考电极为铜/硫酸铜半电池。

2、二次仪表的技术性能要求

3、导线：导线总长不应超过150m，一般选择截面积大于0.75mm2的导线。

4、接触液：为使铜/硫酸铜电极与混凝土表面有较好的电接触，可在水中加适量的家用液态洗涤剂对被测表面进行润湿，减少接触电阻与电路电阻。

四、测试方法

1、测区的选择与测点布置

（1）、主要承重构件或承重构件的主要受力部位。

（2）、在测工上布置测试网格，网格节点为测点。间距可选20cm×20cm、30cm ×30cm、20cm×10cm。测点位置距构件边缘应大于5cm，一般不宜少于20个测

点。

（3）、当一个测区内存在相邻点的读数超过150mV时，通常应减小测点的间距。（4）、测区应统一编号。

2、混凝土表面处理

用钢丝刷、砂纸打磨测区混凝土表面，去除涂料、浮浆、污迹、尘土等，并用接触液将表面润湿。

3、二次仪表与钢筋的电连接

（1）、铜/硫酸铜电极接二次仪表的正输入端；钢筋接负输入端。

（2）、局部打开混凝土或选择裸露的钢筋，在钢筋上钻一小孔并拧上自攻螺钉，用加压型鳄鱼夹夹住并润湿，确保有良好的电连接。

（3）、铜/硫酸铜参考电极与测点的接触。

电极前端浸湿，读数前湿润混凝土表面。

4、铜/硫酸铜电极的准备。

5、测量值的采集

测点读数变动不超过2mV，可视为稳定。重复测读的差异不超过10mV。五、钢筋锈蚀电位的一般判定标准

（1）、在对已处理的数据（已进行温度修正）进行判读之前，按惯例将这些数据加以负号，绘制等电位图，然后进行判读。

（2）按照表6-6的规定判断混凝土中钢筋发生锈蚀的概率或钢筋正在发生锈蚀的锈蚀活动程度。

结构混凝土中钢筋锈蚀电位的判定标准表6-6

②混凝土湿度对量测值有明显影响，量测时构件应为自然状态，否则误差较大。

第四节结构混凝土中氯离子含量的测定与评定

一、概述

混凝土中氯离子可引起并加速钢筋的锈蚀；硫酸盐（SO42-）的侵入可使混凝土成为易碎松散状态，强度下降；碱的侵入（K+、Na+）在集料具有碱活性时，可能引起碱—集料反应破坏。

二、结构混凝土中氯离子含量的测定方法

（1）、氯离子含量的测定方法：实验室化学分析法和滴定条法。滴定条法可在现场完成氯离子含量的测定。

（2）、混凝土中的氯离子含量，可采用现场按混凝土不同深度取样。

（3）、氯离子含量测定应根据构件的工作环境条件及构件本身的质量状况确定测区。

三、取样

1、混凝土粉末分析样品的取样部位和数量

（1）、分析样品的取样部位可参照钢筋锈蚀电位测试测区布置原则确定。（2）、测区的数量应根据钢筋锈蚀电位检测结果以及结构的工作环境条件确定。（3）、每一测区取粉的钻孔数量不宜少于3个，取粉孔可与碳化深度测量孔合并使用。

（4）、测区、测孔应统一编号。

2、取样方法

（1）、使用直径20mm以上的冲击钻在混凝土表面钻孔。

（2）、钻孔取粉应分层收集，一般深度间隔可取3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm等。

（3）、钻孔深度使用附在钻头侧面的标尺杆控制。

（4）、用一硬塑料管和塑料袋收集粉末。

（5）、同一测区不同孔相同深度的粉末可收集在一个塑料袋内，质量不应少于25g。

四、滴定方法

（1）、将采回的样品过筛，去掉其中较大的颗粒。

（2）、将样品置于105℃±5℃烘箱内烘2h，冷却至定温。

（3）、称取5g样品粉末（准确度优于±0.1g）放入烧杯中。

（4）、缓慢加入50mlL（1.0mol,HNO3）并彻底搅拌直至嘶嘶声停止。

（5）、用石蕊试纸检查溶液是否呈酸性（石蕊试纸变红），如果不呈酸性，再加入适量硝酸。

（6）、加入约5g无水碳酸钠（Na2CO3）。

（7）、用石蕊试纸检查溶液是否呈中性（石蕊试纸不变）；否则，再加入少量无水碳酸钠直至溶液呈中性。

（8）、用过滤纸做一锥斗加入液体。

（9）、当纯净的溶液渗入锥头后，把滴定条插入液体中。

（10）、待到滴定条顶端水平黄色细和转变成蓝色，取出滴定条并顺着由上至下的方向将其擦干。

（11）、读取滴定条颜色变化处的最高值，然后，在该批滴定表中查出反对应的氯离子含量值，此值是以百万分之几表示的。

（12）、如果使用样品质量不是5g 或使用过量的硝酸，则应按式下式修正百分比含量。

氯离子百分含量10000a b

c

⨯=

式中：a —查表所得的值； b —硝酸体积（ml ）； c —样品质量（g ）。 五、试验室化学分析法

1、混凝土中游离氯离子含量的测定 （1）、适用范围

测定硬化混凝土中砂浆的游离氯离子含量。 （2）所需化学药品

硫酸（相对密度1.84）、酒精（95%）、硝酸银、铬酸钾、酚酞（以上均为化学纯）、氯化钠（分析纯）。 （3）、试剂配制 （4）、试验步骤 ①样品处理

取混凝土中的砂浆约30g ，研磨至全部通过0.63mm 筛，然后置于105℃±5℃烘箱中加热2h ，取出后放入干燥器冷却至室温。称取20g （精确至0.01g ）,质量为g ，置于三角烧瓶中并加入200ml （V3）蒸馏水，塞紧瓶塞，剧烈振荡1～2min ，浸泡24h 。

②将上述试样过滤。用移液管分别吸取滤液20ml （V4），置于两个三角烧瓶中，各加2滴酚酞，使溶液呈微红色，再用稀硫酸中和至无色后，加铬酸钾指示剂10～20滴，立即用硝酸银溶液滴定至呈砖红色。记录所消耗的硝酸银毫升数