[发明专利]多功能混凝土结构钢筋锈蚀率检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量仪器，具体涉及一种多功能混凝土结构钢筋锈蚀率检测仪。

背景技术

混凝土结构钢筋锈蚀是影响在役混凝土结构剩余使用寿命的一个重要指标。随着我国基础设施迅猛发展，近年来因钢筋锈蚀导致混凝土结构的垮塌断裂时有发生。国家“十三五”计划用8万亿元撬动科技创新，在工程质量及检测的相关领域投入巨额资金用于基础设施的检测、维修维护、检测认证服务、技术转移、科研等相关行业发展。目前，传统的检测仪器都有着一定的不足或使用限制，研究混凝土结构的耐久性检测仪器及方法已成为业界的关注热点。对于新建基础设施，要进行耐久性设计、维护、运营状况要有定期的评价，近年来评价要求越来越高，逐步朝着量化的方向发展。尤其是沿海地区的大型海港、码头、厂房、民房等既有建筑结构更需要进行定期量化检查，定量检测混凝土结构中的钢筋锈蚀状态，对其剩余使用寿命及运营状况进行科学量化评价，可及早发现混凝土结构中的钢筋锈蚀程度，及时采取维护和加固措施，以减少由此引起的危害。

无损量化评价钢筋混凝土结构的锈蚀状况，是当今世界各国都非常重视的问题，混凝土中钢筋锈蚀状态的无损检测，目前国内外常用的检测方法有分析法、物理法和电化学方法，基本上都是定性或粗略定量检测方法。混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程，电化学方法是检测钢筋锈蚀程度的有力手段。实际检测中，电化学检测方法的发展速度最快应用也最广泛，作为一种无损检测方法，具有测试速度快、灵敏度高、可连续测量等优点，且可通过测量钢筋锈蚀状态、锈蚀电流密度、锈蚀平均截面损失率，有效预测其剩余使用寿命，因此电化学检测方法的发展速度最快应用也最广泛。本仪器的研制基于混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应过程，即当钢筋锈蚀表面形成阳极或阴极区，在这些区域产生电流、电位差，通过测量混凝土中钢筋的电化学参数——锈蚀电流密度的变化，借助法拉第定律、线性极化原理推断锈蚀平均截面损失率和锈坑位置、范围、程度、分布情况，根据相关的规程和标准，给出更为科学全面的钢筋锈蚀程度量化评定。

经过现有技术的检索发现，中国专利号200810024647.2、200810039180、2012101136599、2012201642083、2012103781278、2012205130760、200520110540.1，专利一、二皆属于土木工程技术领域的预埋式钢筋锈蚀监测装置，前者可以粗略地估测钢筋的锈蚀状态，后者可较为准确检测钢筋锈蚀程度，但这两种方法的共同缺点是对未埋入此检测装置的在役混凝土结构不适用；专利三、四和专利五、六分别为两个同一内容的专利，该四份专利实现了对混凝土中钢筋锈蚀程度的量化检测，而且其测试方法能够较准确的检测钢筋的锈蚀程度，但是这四份专利中的方法在实际测量时仍需要微量破开混凝土露出待测钢筋与检测设备的一极相连，仍对混凝土造成一定的影响，为量化评价钢筋锈蚀程度带来了一定的困难；专利五、六中提到的电阻率法检测有一定缺点：如当混凝土水灰比很小或混凝土处于干燥状态时，混凝土内部电解液及孔溶液极少，难以使离子产生流动，因而阻止电流通过的能力就强，混凝土的电阻率就高，而钢筋锈蚀的必要条件之一是必须要有电解液传输离子形成阴阳极回路，才能形成微电池，有可能出现钢筋已锈蚀但电阻率仍然很高的情况，因此混凝土电阻率只能对混凝土中钢筋锈蚀程度作比较粗略的定量判断；专利七中直接将锈蚀电流密度视为锈蚀率来看是不完善的，因为还需根据法拉第定律经过较为复杂的换算才能将锈蚀电流密度转换为钢筋的损失量，且专利七提及的仪器不具有检测锈蚀平均截面损失率和判定混凝土中锈坑位置、范围、程度的功能。

发明内容

本发明解决的技术问题是用一台仪器实现对混凝土结构钢筋锈蚀程度的多种技术参数的纯无损定量测量，并提供比较直观的检测数据、锈蚀平均截面损失率曲线图和锈坑位置、范围、程度平面分布图，为综合评价混凝土结构钢筋的锈蚀程度提供了更加科学的依据。本仪器综合运用了法拉第定律、线性极化法、电位法来检测混凝土中钢筋锈蚀的参数，从而根据相关的评判标准来量化评定钢筋锈蚀程度。