混凝土中钢筋腐蚀的电化学试验(硬化砂浆阳极极化法)检测
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发布时间:2025-04-27 16:12:18 更新时间:2025-04-26 16:12:18
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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混凝土中钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的关键问题之一,尤其在海洋环境、盐渍土地区或受氯盐侵蚀的工程中更为显著。钢筋锈蚀会降低结构的承载能力,导致混凝土开裂、剥落,严重威胁工程安全。电化学检测方法因其快速、无损和定量化特点,成为评估钢筋腐蚀状态的重要手段。其中,硬化砂浆阳极极化法是一种基于电化学原理的实验室试验方法,通过模拟钢筋在混凝土中的腐蚀环境,测定其极化行为以评价腐蚀风险。
硬化砂浆阳极极化法主要针对以下项目进行检测:
1. 钢筋的腐蚀电位(Ecorr):反映钢筋在砂浆中的热力学稳定性;
2. 极化电阻(Rp):表征腐蚀速率的关键参数;
3. 阳极极化曲线:分析钢筋的活化-钝化转变特性;
4. 临界氯离子浓度:判定引发钢筋腐蚀的氯离子阈值。
试验需使用专业电化学测试设备,主要包括:
1. 恒电位/恒电流仪:用于施加极化信号并记录响应数据;
2. 三电极体系:工作电极(钢筋试样)、参比电极(如饱和甘汞电极)和对电极(铂电极);
3. 数据采集系统:实时记录电位、电流变化;
4. 恒温恒湿箱:控制试件养护环境;
5. 硬化砂浆模具:制备标准尺寸的钢筋-砂浆复合试件。
试验流程遵循以下步骤:
1. 试件制备:将钢筋嵌入硬化砂浆中,养护至规定龄期;
2. 电解液浸润:将试件浸泡于模拟孔溶液的碱性溶液(如pH 12.6的Ca(OH)2溶液);
3. 开路电位测定:记录钢筋在稳定状态下的自腐蚀电位;
4. 动电位扫描:以恒定速率(通常0.166 mV/s)进行阳极极化,记录电流-电位曲线;
5. 数据分析:通过Tafel外推法或线性极化法计算腐蚀电流密度。
该方法需严格参照以下标准规范:
1. GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》:规定电极制备、极化参数等要求;
2. ASTM C876-15《混凝土中钢筋半电池电位的标准试验方法》:涉及电位测量与腐蚀状态判断准则;
3. ISO 17475:2005《金属和合金的腐蚀-电化学测试方法》:规范极化曲线测试流程;
4. JTG/T 3310-2019《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》:明确海洋环境中钢筋腐蚀的评估指标。
通过硬化砂浆阳极极化法的系统检测,可定量评估钢筋的腐蚀敏感性,为混凝土结构耐久性设计、防护措施选择及服役寿命预测提供科学依据。试验过程中需严格控制砂浆配合比、养护条件和极化参数,确保数据的准确性与可比性。
证书编号:241520345370
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