[发明专利]一种原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置及方法

权利要求书

1.一种原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置，其特征在于包括：一由塑性可变形材料制成的柱形壳体、一膨胀胶塞、一参比电极及若干与结构钢筋同材质的工作电极，工作电极外部包覆有绝缘橡胶圈，柱形壳体具有用于旋入膨胀胶塞的向上开口的倒锥形胶塞孔、可安置参比电极的条形凹槽、多个位于同一竖直面上且相互独立的工作电极孔，条形凹槽的盲端及工作电极孔的盲端开设有导线孔分别用于引出参比电极线及工作电极线，参比电极线与工作电极线电路连接至传感器电路。

2.根据权利要求1所述的原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置，其特征在于：工作电极孔在竖直方向上间隔均匀。

3.根据权利要求1所述的原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置，其特征在于：所述胶塞孔位于柱形壳体的中心，为开口向上的盲孔。

4.根据权利要求1所述的原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置，其特征在于：所述条形凹槽开口于柱形壳体侧面，参比电极安置于条形凹槽内且突出于柱形壳体外侧表面。

5.一种原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)组装如权利要求1～4任一所述的原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置，将Ag/AgCl参比电极安置在条形凹槽内，参比电极线由导线孔引出；工作电极包覆绝缘橡胶圈后塞入工作电极孔内，工作电极线由导线孔引出；

(2)在在役钢筋混凝土结构物表面钻孔，孔径与原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置的外壳尺寸适配，将组装好电极的原位评估在役钢筋混凝土结构耐久性的装置塞入钻孔内，使导线引出端外露，将膨胀胶塞旋入胶塞孔中使工作电极与在役钢筋混凝土紧密接触；

(3)通过钢筋锈蚀电位仪监测与在役钢筋混凝土结构物表面呈垂直梯度分布的多个工作电极与Ag/AgCl参比电极之间的电位，根据与在役钢筋混凝土结构物中的钢筋距离相近的工作电极的电位直接判断在役钢筋混凝土结构物中氯离子的渗透状况；

(4)在判断在役钢筋混凝土结构物中氯离子渗透状况的基础上，以刚发生锈蚀的工作电极距离在役钢筋混凝土结构物保护层表面的距离记为d_rcm，以混凝土浇筑到工作电极锈蚀的时间记为t_rcm，以在役钢筋混凝土结构物中保护层厚度为d，根据式(1)计算在役混凝土结构物的剩余使用寿命t_rem，

其中m为扩散系数的龄期衰减系数,取值由式(2)计算：

其中FA和SG分别为粉煤灰和矿渣粉在胶凝材料中的质量百分比。