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鋼筋銹蝕檢測與KON-XSY鋼筋銹蝕儀
日期：2025-05-03 06:01
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摘要：
鋼筋銹蝕檢測與KON-XSY鋼筋銹蝕儀
一、鋼筋的銹蝕
鋼筋的銹蝕是指鋼筋接觸到周圍的氣體或液體后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使金屬（或合金）腐蝕損耗的過程。鋼筋腐蝕是由于在混凝土中形成了腐蝕微電池：陽極是進(jìn)行氧化反應(yīng)的金屬，即發(fā)生銹蝕的鋼筋部位，失去電子，陰極進(jìn)行還原反應(yīng)，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(xué)反應(yīng)過程可以看出，鋼筋的銹蝕即腐蝕電池的發(fā)生需要三個條件：
*，腐蝕電池陽極和陰極的存在
**，混凝土保護(hù)層被碳化到鋼筋表面，失去了對鋼筋的保護(hù)作用
第三，鋼筋表面必須有電化學(xué)反應(yīng)和離子擴(kuò)散所需要的水和氧氣
混凝土的高堿性在鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜，有效的保護(hù)鋼筋，所以在正常情況下混凝土中的鋼筋不會銹蝕。
鋼筋銹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(xué)檢測法。
二、鋼筋銹蝕的電化學(xué)方法—半電池電位法的測量儀器KON-XSY鋼筋銹蝕儀
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銹蝕程度。腐蝕電位是鋼筋上某區(qū)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(qū)（陽極區(qū)）和鈍化區(qū)（陰極區(qū)）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(tài)轉(zhuǎn)入活化態(tài)（銹蝕）時，腐蝕電位降低，電位偏負(fù)。
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(gòu)成一個全電池系統(tǒng)，混凝土是電解質(zhì)，參比電極的電位值相對恒定，而混凝土中的鋼筋因銹蝕程度不同產(chǎn)生不同的腐蝕電位，從而引起全電池電位的變化，根據(jù)混凝土中鋼筋表面各點的電位評定鋼筋的銹蝕狀態(tài)。
半電池電位法不受混凝土構(gòu)件尺寸和鋼筋保護(hù)層厚度的限制，與其他非破損或半破損方法結(jié)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，尚不能直接給出銹蝕率或銹蝕速度。
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3、半電池電位法的測量技術(shù)要點
▲測區(qū)與測位：測區(qū)面積不宜大于5m*5m，測區(qū)按網(wǎng)格狀劃分測點，網(wǎng)格尺寸宜為100mm*100mm——500mm*500mm，網(wǎng)格節(jié)點為電位測點，每種條件的測區(qū)數(shù)量不宜少于3個；測區(qū)中的測點數(shù)不宜少于20個，測點與構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)大于50mm。
▲半電池測定儀的一端與鋼筋連接：若鋼筋露在外面，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(hù)層后使鋼筋外露，再進(jìn)行連接。要求打磨鋼筋表面，除去銹斑，并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(qū)內(nèi)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面接觸：測點混凝土表面應(yīng)平整、清潔、無涂料、浮漿、污物或灰塵等；測區(qū)混凝土預(yù)先充分浸濕，保證電連接墊與混凝土表面良好耦合，測試時要求混凝土保持濕潤。
▲測試測點的電位，電位讀數(shù)變動不超過2mV，同一測點、同一支參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過10mV。同一測點、不同參考電極重復(fù)讀數(shù)差異不得超過20mV。
▲應(yīng)避免外界各種因素產(chǎn)生的電流的影響，環(huán)境溫度超出22——50℃時，應(yīng)記錄環(huán)境溫度，并進(jìn)行溫度修正。
4、銹蝕結(jié)果表示方法
數(shù)據(jù)圖標(biāo)圖、數(shù)據(jù)色譜圖、電位等值區(qū)圖等。
▲數(shù)值陣列：也可從處理軟件中復(fù)制并粘貼原始數(shù)據(jù)的Excel列表
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▲數(shù)據(jù)圖標(biāo)——用圖標(biāo)表示各測點數(shù)據(jù)
▲數(shù)據(jù)色譜圖——用色譜表示各測點數(shù)據(jù)
▲等值區(qū)色譜圖——插值法對測點數(shù)據(jù)細(xì)化后，將相同電位的區(qū)域用色譜表示
5、半電池電位值評估鋼筋銹蝕程度的判據(jù)
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依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2004）序號 | 鋼筋電位狀況（mV） | 鋼筋狀態(tài) |
1 | -350~-500 | 鋼筋發(fā)生銹蝕的概率為95% |
2 | -200~-350 | 鋼筋發(fā)生銹蝕的概率為50%，可能存在坑蝕現(xiàn)象 |
3 | -200或高于-200 | 無銹蝕活動性或銹蝕活動性不確定，銹蝕概率5% |
6、要點
（1）電化學(xué)法判定的是發(fā)生銹蝕的概率（可能性），而不是銹蝕的實際狀態(tài)。
（2）電化學(xué)法測定的是腐蝕電位，一方面測定中影響因素多，另一方面腐蝕電位也不是*表征因素，應(yīng)配合其他方法和因素綜合分析，并配合剔鑿法驗證。
（3）電化學(xué)法是對銹蝕狀態(tài)概率的測定，但不能判定銹蝕速度或銹蝕率，銹蝕率可以反映銹蝕后的有效截面積，銹蝕速度可以反映發(fā)生銹蝕后的使用壽命。
7、鋼筋銹蝕檢測與KON-XSY鋼筋銹蝕儀不同鋼筋銹蝕測試技術(shù)的結(jié)合使用
各種鋼筋銹蝕的檢測技術(shù)，都具有各自的特點。但是目前還沒有找到一種有效的方法可以既能判斷銹蝕的位置，又能準(zhǔn)確地判斷出銹蝕量的多少，還能建立鋼筋銹蝕量和構(gòu)件承載性能之間的關(guān)系，為此，可以綜合應(yīng)用分析法、物理法、電化學(xué)方法，確定構(gòu)件中鋼筋的銹蝕程度。例如，混凝土電阻率的測定和半電池電位圖相結(jié)合，將使鋼筋的銹蝕檢測更加準(zhǔn)確。必要時應(yīng)結(jié)合剔鑿或鉆孔檢查，測量具體銹蝕部位的保護(hù)層厚度；觀察鋼筋銹蝕程度、測算出銹蝕面積比；對于**銹蝕的情況，檢測鋼筋的截面損失率。