[发明专利]一种混凝土结构耐久性监测装置及监测方法

说明书

本发明提供了一种混凝土结构耐久性监测装置及监测方法，其中装置包括参比电极、工作电极、辅助电极、绝缘环和密封层，工作电极和辅助电极均呈环状，辅助电极、绝缘环和工作电极由上至下套设在参比电极的外壁上，辅助电极、绝缘环和工作电极的外露部分包覆有透水保护层，透水保护层与参比电极的外壁固定连接，以将辅助电极、绝缘环和工作电极固定在参比电极的外壁上，密封层包覆在参比电极的顶端，且与透水保护层接触，参比电极连接有第一导线，工作电极连接有第二导线，辅助电极连接有第三导线，第一导线、第二导线和第三导线汇集后，从下至上贯穿密封层并伸出于密封层外部。本发明旨在解决现有混凝土结构腐蚀监测传感器所存在的不足。

技术领域

本发明属于钢筋混凝土结构物腐蚀与防护技术领域，尤其涉及一种混凝土结构耐久性监测装置及监测方法。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，由于混凝土为多孔脆性材料，在工程服役过程中，长期受到外界腐蚀介质的侵蚀，引起内部钢筋腐蚀，导致结构受力性变差，严重时会导致结构失效破坏，带来不可估量的经济损失。因此非常有必要对腐蚀环境苛刻下的钢筋混凝土结构实施耐久性监测，以及对现有混凝土结构寿命年限进行预测，做到“有病早治，无病早防”。

目前，国内外应用较普遍的传感器为德国S+R Sensortec公司生产的阳极梯系统，该传感器可以根据监测不同深度下阳极的腐蚀电位和腐蚀电流，判断钢筋开始腐蚀时间和腐蚀深度。此阳极梯系统已经非常成熟，但由于体型较大，现场安装和调试过程不便，费时费力，且较大的体型难以保证在施工过程中由于工程现场作业中的误碰导致传感器损坏和失灵。另外，FORCE公司生产的Corrowatch传感器和Corrorisk传感器也应有较广，这两种均为后装式腐蚀监测传感器，两者原理上与阳极梯类似，采用埋置不同深度的阳极以监测其腐蚀电位和腐蚀电流，由此判断混凝土结构的侵蚀深度。这两种传感器较为经济，适用性广，但由于需要外部钻孔，导致传感器埋入封装砂浆后，存在外部离子纵向渗透干扰的风险。而美国Virginia公司开发出的ECI传感器，可进行钢筋腐蚀电位、腐蚀电流、pH、混凝土电阻率、氯离子浓度等腐蚀参数测量。但由于工作电极体型较小，受混凝土环境中的局部因素影响较大，以致于监测得到的数据稳定性较差，且产品依赖于进口，价格昂贵。

在百年品质工程品牌的积极号召下，钢筋混凝土结构耐久性要求更为苛刻。为保证工程钢筋混凝土结构的高效运维，及早地发现钢筋混凝土结构的腐蚀状况，即使采取必要的补救措施，因此国内亟需一种混凝土结构耐久性监测装置及监测方法，以解决现有混凝土结构腐蚀监测传感器所存在的不足。

发明内容

本发明的目的在于一种混凝土结构耐久性监测装置及监测方法，旨在解决现有混凝土结构腐蚀监测传感器所存在的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种混凝土结构耐久性监测装置，包括参比电极、工作电极、辅助电极、绝缘环和密封层，工作电极和辅助电极均呈环状，辅助电极、绝缘环和工作电极由上至下套设在参比电极的外壁上，辅助电极、绝缘环和工作电极的外露部分包覆有透水保护层，透水保护层与参比电极的外壁固定连接，以将辅助电极、绝缘环和工作电极固定在参比电极的外壁上，密封层包覆在参比电极的顶端，且与透水保护层接触，参比电极连接有第一导线，工作电极连接有第二导线，辅助电极连接有第三导线，第一导线、第二导线和第三导线汇集后，从下至上贯穿密封层并伸出于密封层外部。

进一步地，参比电极包括下端开口的聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管内填充有KCl凝胶电解质层和多孔硅藻土封堵层，聚四氟乙烯管内中轴线处设有Ag/AgCl探针，Ag/AgCl探针的顶端与第一导线连接，聚四氟乙烯管顶部中心处设有防水接口，防水接口的顶端贯穿密封层并伸出于密封层外侧，第二导线和第三导线穿过聚四氟乙烯管侧壁与第一导线汇集后，从防水接口穿出至聚四氟乙烯管外部。