[发明专利]一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置及监测方法

说明书

一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置，该监测装置包括不锈钢环片、不锈钢环片固定支架、不锈钢环片固定横梁，不锈钢环片固定横梁固定在箍筋上，箍筋和待监测钢筋均位于混凝土内，不锈钢环片固定支架的一端与不锈钢环片固定横梁连接，不锈钢环片固定支架的另一端与不锈钢环片连接，不锈钢环片为两端分开的带状不锈钢片环绕组成的环状结构，不锈钢环片的中间为镂空结构，待监测钢筋从不锈钢环片的中间穿过，不锈钢环片与待监测钢筋间有间隙；该监测装置还包括导线和检测件，不锈钢环片的两端分别通过导线与检测件连接。本发明的装置和方法能够以较低的成本实现在不破损混凝土的条件下对钢筋锈蚀率进行长期监测。

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置及监测方法，尤其涉及一种基于导电原理的钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置及监测方法，属于钢筋混凝土结构健康监测和耐久性监测领域。

背景技术

钢筋锈蚀对混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。在碳化、氯离子侵蚀等因素作用下混凝土内部介质的PH值逐渐降低，钢筋表面在碱性介质中形成的钝化膜会逐渐被破坏而丧失保护作用，引起钢筋的锈蚀，其锈蚀产物体积是相应锈蚀钢筋体积的2-4倍，因而会向四周膨胀，同时受周围混凝土的约束，在界面上产生锈胀压力。钢筋锈蚀不仅会影响钢筋和混凝土间的粘结性能，还会导致混凝土保护层受拉开裂，而裂缝一旦产生，有害物质会更加容易进入到钢筋表面，进而加速其锈蚀。锈蚀不仅会影响结构的使用性能，严重时甚至会威胁结构安全。因此，有必要对混凝土结构中钢筋锈蚀进行监测，发现问题及时处理，减小事故的发生。

传统的钢筋锈蚀监测方法包括间接监测和直接监测两类。间接监测方法主要通过测定影响钢筋锈蚀的某些参数，包括钢筋表面的氯离子浓度、锈蚀电流大小等，再根据这些参数与钢筋锈蚀的关系对其锈蚀率进行监测。该方法受外界环境因素、材料性质、电磁干扰等影响较大，监测精度难以保证。直接监测主要通过测定钢筋锈蚀后的物理量进行监测，包括锈蚀产物的成分和含量、钢筋剩余直径、混凝土胀裂等。该方法较为直观，但实际操作时需要破损混凝土保护层，较为费时、费力。

目前，光纤光栅传感器已逐步运用到钢筋锈蚀率的监测领域，这类装置主要是预埋光纤光栅传感器测定锈蚀过程中钢筋截面减小和混凝土胀裂等引起的形变变化。相比传统的检测方法，光纤光栅传感器具有耐腐蚀性好、灵敏度较高等优势，但也存在诸多的不足。首先，多数光纤光栅传感器直接缠绕或张贴于被测钢筋表面，由于光纤光栅传感器直接与被测钢筋接触，光纤光栅传感器会抑制或加速局部区域钢筋的锈蚀，钢筋锈蚀后也可能会引起传感器的脱落，都会影响测试精度；再者，土木工程施工粗放，而光纤光栅传感器是脆弱的部件，很容易在混凝土浇筑过程中造成预埋光纤弯曲半径过小，造成传感器失效；此外，光纤光栅传感器需要的仪器设备价格昂贵，成本较高。这些因素都影响到光纤光栅传感器在钢筋锈蚀监测领域的广泛应用。

发明内容

针对现有钢筋锈蚀监测技术的不足，本发明提供一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置，能够以较低的成本实现在不破损混凝土的条件下对钢筋锈蚀率和锈蚀速度的长期监测，而且本发明的装置和方法监测准确，不影响待监测钢筋的实际锈蚀情况。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置。

一种钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀率监测装置，该监测装置包括不锈钢环片、不锈钢环片固定支架、不锈钢环片固定横梁。不锈钢环片固定横梁固定在箍筋上。箍筋和待监测钢筋均位于混凝土内。不锈钢环片固定支架的一端与不锈钢环片固定横梁连接，不锈钢环片固定支架的另一端与不锈钢环片连接。不锈钢环片为两端分开的带状不锈钢片环绕组成的环状结构。不锈钢环片的中间为镂空结构。待监测钢筋从不锈钢环片的中间穿过，不锈钢环片与待监测钢筋间有间隙。该监测装置还包括导线和检测件。不锈钢环片的两端分别通过导线与检测件连接。

作为优选，所述不锈钢环片上设有缺口。

优选的是，缺口为一字型、V型、半圆形、梯形或矩形。