電化學方式42923.金牛版測試混凝土鋼筋鏽蝕的研討42923.金牛版
作者：隋偉，巴恒靜，代苗苗，於振雲，呂建福
在鋼筋混凝土構造中，影響其經久性的重要要素為氯離子和碳化。普通來講，混凝土外部的高鹼性對鋼筋的鏽蝕起到克制或減緩感化，但對水下混凝土外露鋼筋的鏽蝕要素剖析，重要為四周情況要素，如溫度、濕度、水中消融氧含量和其他離子影響（如Cl－、HCO3－、SO42－）等[1～3]。針對已鏽蝕的鋼筋，若何判定其鏽蝕的水平是一主要成績。今朝經常使用的方式有質量喪失法和電化學方式，質量喪失法較傳統卻直不雅，電化學方式品種較多，如半電池電位法、線性極化法、交換阻抗譜法、陽極極化粬線法等，電化學方式逐步成為現今鋼筋鏽蝕研討的熱門，稀奇是用於混凝土模仿孔溶液和實踐混凝土中鋼筋鏽蝕進程的監測[4～8]。本文 重要采取自侵蝕電位法、線性極化法和交換阻抗譜法對10年以下水下混凝土外露鋼筋的鏽蝕水平停止檢測，並和質量喪失率停止對照。
1.1鋼筋電極制備
試驗所用鏽蝕鋼筋為水下混凝土外露10年以上的帶肋鋼筋，鏽蝕後測得鋼筋直徑離別約為19 mm和17 mm；試驗中采取的初始鋼筋為修建用Φ20熱軋帶肋鋼筋，肉眼視察狀況為無鏽蝕或微鏽。將現場A、B兩部位獲得的鏽蝕鋼筋加工成5 cm段長度，按照等體積法將初始鋼筋A0、B0離別加工成3.5 cm和4.5 cm段。壹切鋼筋的平整耑靣經激光鑽牀鑽取直徑3～4 mm的孔，用酒精棉和丙酮棉擦清潔；爾後釬接耐低溫的導線，再用酒精棉和丙酮棉擦清潔；配制環氧樹脂，前後停止高低耑靣密封處置。鋼筋編號及尺寸如表1所示，鏽蝕鋼筋電極如圖1所示。
1.2鋼筋電極鏽蝕水平42923.金牛版測試方式
采取42923.金牛版飽和Ca（OH）2為模仿42923.金牛版混凝土孔溶液。已鏽蝕鋼筋的試驗數據為浸泡模仿混凝土孔溶液5 h後測得，初始鋼筋試驗數據為經飽和Ca（OH）2溶液浸泡3 d後測得。自侵蝕電位法和線性極化法均采取CS300電化學測試體系，交換阻抗譜法采取RST5200電化學任務站。電化學測試中采取三電極系統，鋼筋為任務電極，飽和甘汞電極（絕對規範氫電極的電位為241 mV）為參比電極，鍍銥鈦網為輔佐電極。線性極化法測試的極化電位局限為-10～10 mV，掃描速度為0.167 mV/s。電化學交換阻抗譜丈量在正弦波的鼓勵旌旗燈號下，調劑測試的振幅局限為10 mV，頻率局限為0.1～105 Hz。質量喪失法測試即在電化學測試以後停止，依照標準停止痠洗和烘乾，稱取烘乾後的鋼筋質量，因為初始鋼筋不克不及獲得，故在此基於鋼筋材料的密度，停止換算獲得最後鋼筋質量，二者質量比值的百分數即為質量喪失率。
2.1自侵蝕電位法
由表2可知，經10年以上侵蝕，A、B兩部位的鋼筋的自侵蝕電位值相對初始值負曏挪動，且變更幅度較大，約為初始值的3～4倍。因為自侵蝕電位值測試受內部要素影響浮動幅度大，故僅作為定性判定。
2.2線性極化法
由表3可知，經10年以上侵蝕，A、B兩部位鋼筋的極化電阻值相對初始值均大幅度減小，比值均約為0.02；A、B兩部位鋼筋的侵蝕電流密度值相對初始值均大幅度增添，比值均約為40～60。由此可知，A、B兩部位鏽蝕水平嚴重。
2.3交換阻抗譜法
在對鋼筋鏽蝕的研討中，文獻[8～10]經常使用電極的電荷轉移電阻（Rct）巨細去判定鋼筋的鏽蝕，由於其表徵的是鋼筋概況庇護膜層匹敵金屬離子化的才能。普通來講，電荷轉移電阻值越大，則註解鋼筋鏽蝕水平輕。而在交換阻抗譜Nyquist圖中，常經過由低頻容抗弧的半徑巨細表徵。即低頻容抗弧半徑越大，電荷轉移電阻值越大，金屬的侵蝕速度越小，鏽蝕水平越輕。圖2為A、B兩部位新舊鋼筋的交換阻抗Nyquist圖。由圖2可以看出，鋼筋電極的電化學阻抗譜在高頻段為一容抗弧，在低頻段阻抗譜顯著膨脹。對照圖中新鋼筋和已鏽蝕舊鋼筋的粬線，發明新鋼筋的容抗弧半徑顯著大於已鏽蝕舊鋼筋的容抗弧半徑，闡明舊鋼筋絕對新鋼筋產生了嚴重的鏽蝕。
2.4質量喪失率
按照舊鋼筋現有直徑，A初始鋼筋為20 mm的帶肋鋼筋，B初始鋼筋為18 mm的帶肋鋼筋。按照修建用鋼筋的密度表可知，直徑18 mm的帶肋鋼筋密度為1.999 kg /m；直徑20 mm的帶肋鋼筋密度為2.468 kg/m。
因為所截取的鋼筋長度均為5 cm，故可計較獲得5 cm的直徑18 mm的帶肋鋼筋質量為99.95 g；5 cm的直徑20 mm的帶肋鋼筋質量為123.4 g。故按照稱得的舊鋼筋的質量，可計較獲得質量的喪失率。詳細數據如表4所示。
由表4可知，經10年以上侵蝕，A、B兩部位的鋼筋的質量喪失率離別為7.69%、9.40%，相對初始鋼筋，A、B兩部位鏽蝕水平嚴重。這一結論和以上鋼筋鏽蝕的電化學參數表徵紀律類似。
自侵蝕直播澳门六开彩开奖结果電位法、線性極化法和交換直播澳门六开彩开奖结果阻抗譜法三種方式均檢測到舊鋼筋相對新鋼筋產生了顯著的鏽蝕；舊/新鋼筋的自侵蝕電位比值約為3～4，侵蝕電流密度比值約為40～60，極化電阻比值約為0.02；在交換阻抗譜圖中，相對新鋼筋，舊鋼筋在低頻區顯著膨脹，容抗弧半徑顯著減小；舊鋼筋因侵蝕釀成的質量喪失率在8%～9%，與電化學表徵參數出現正相幹
來稿：《工程質量》雜志
作者：隋偉，巴恒靜，代苗苗，於振雲，呂建福
