一、鋼筋銹蝕對(duì)結(jié)構(gòu)的影響
① 鋼筋銹蝕直接使鋼筋截面減小,從而使鋼筋的承載力下降,極限延伸率減少;
② 鋼筋銹蝕產(chǎn)生的體積比銹蝕前的體積大得多(一般可達(dá)2-3倍),體積膨脹壓力使鋼筋外圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,發(fā)生順筋開裂,使結(jié)構(gòu)耐久性降低;
③ 鋼筋銹蝕使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降。
二、導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有兩個(gè)
第一是混凝土的碳化深度超過混凝土保護(hù)層厚度;
第二是大量的氯離子等酸性離子的侵蝕作用(氯離子侵蝕分為滲透型和摻入型兩類,可將鋼筋開始銹蝕、保護(hù)層銹脹開裂或性能嚴(yán)重退化作為耐久性失效的標(biāo)準(zhǔn))
三、檢測(cè)原理及方法
(一)檢測(cè)原理
國(guó)內(nèi)外只能進(jìn)行定性測(cè)量,常用的方法是半電池電位法。鋼筋在混凝土中銹蝕是一種電化學(xué)過程。此時(shí),在鋼筋表面形成陽極區(qū)和陰極區(qū)。在這些具有不同電位的區(qū)域之間,混凝土的內(nèi)部將產(chǎn)生電流。鋼筋和混凝土的電學(xué)活性可以看作是半個(gè)弱電池組,鋼的作用是一個(gè)電極,而混凝土是電解質(zhì),這就是半電池電位檢測(cè)法的名稱來由。
半電池電位法是利用“Cu+CuSO4飽和溶液”形成的半電池與“鋼筋+混凝土”形成為半電池構(gòu)成一個(gè)全電池系統(tǒng)。由于“Cu+CuSO4飽和溶液”的電位值相對(duì)恒定,而混凝土中鋼筋因銹蝕產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)將引起全電池的變化。因此,電位值可以評(píng)估鋼筋銹蝕狀態(tài)。
(二)檢測(cè)方法
檢測(cè)前,首先配制Cu+CuSO4飽和溶液。半電池電位法的原理要求混凝土成為電解質(zhì),因此必須對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行預(yù)先潤(rùn)濕。采用95ml家用液體清潔劑加上19L飲用水充分混合構(gòu)成的液體潤(rùn)濕海綿和混凝土結(jié)構(gòu)表面。檢測(cè)時(shí),保持混凝土濕潤(rùn),但表面不存有自由水。
將鋼筋銹蝕測(cè)定儀的一端與混凝土表面接觸,另一端與鋼筋相連,當(dāng)鋼筋露出結(jié)構(gòu)以外時(shí),可以方便地直接連接。否則,需要首先利用鋼筋定位儀的無損檢測(cè)方法確定一根鋼筋的位置,然后鑿除鋼筋保護(hù)層部分的混凝土,使鋼筋外露,再進(jìn)行連接。連接時(shí)要求打磨鋼筋表面,除去銹斑。根據(jù)半電池電位法的測(cè)試原理,為了保證電路閉合以及鋼筋的電阻足夠小,測(cè)試前應(yīng)該使用電壓表檢查測(cè)試區(qū)內(nèi)任意兩根鋼筋之間的電阻小于1。
檢測(cè)時(shí),根據(jù)用鋼筋定位儀測(cè)定的鋼筋分布確定測(cè)線及測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)的間距為10-500px。用鋼筋銹蝕測(cè)定儀逐個(gè)讀取每條測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)的電位值,在至少觀察5min時(shí),電位讀數(shù)保持穩(wěn)定浮動(dòng)不超過±0.02V時(shí),即認(rèn)為電位穩(wěn)定,可以記錄測(cè)點(diǎn)電位。