公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法探讨

发表时间:2020/12/8   来源:《城镇建设》2020年25期   作者:刘斌
[导读] 钢筋混凝土作为公路桥梁建设中的重要组成部分,在实际应用过程
        刘斌
        枣庄市公路管理局薛城公路局 山东省枣庄市  277000
        
        摘要:钢筋混凝土作为公路桥梁建设中的重要组成部分,在实际应用过程中经常出现钢筋腐蚀的问题,对于路桥工程整体使用质量造成非常严重的影响。为了避免钢筋腐蚀对路桥质量造成影响,就需要对公路桥梁混凝土腐蚀的影响因素进行明确,随后运用专业的检测手段,对出现腐蚀问题的钢筋进行防护处理,从而最大限度地保障公路桥梁的使用安全性和应用效益。
        关键词:公路桥梁混凝土;钢筋腐蚀;检测方法
        引言
        混凝土材料因坚固耐用、可塑性强、造价低廉等优势在现代建筑体系内被广泛应用,钢筋作为混凝土结构建筑的核心构成部分,若其在使用过程中发生锈蚀必然会给建筑安全造成不利影响,需要对钢筋锈蚀原因及检测技术做分析总结。
        1建筑混凝土检测的必要性
        建筑业发展与我国经济发展呈现一定的互相影响的作用,所以建筑业的发展情况和发展质量对我国经济的发展有着直接的影响作用,建筑质量符合标准才能推动我国经济的发展。为确保建筑工程的施工质量要对建筑混凝土强度进行相关的检测,确保符合相应要求后才可进行后续工作的展开。在实际建筑工程中,施工过程中容易受多种因素所影响,例如,周围环境、地质条件、员工水平等,不利于把握建筑混凝土强度检测工作落实的科学性和精准性。为提高建筑混凝土强度检测技术,提出了施工检测法。在建筑工程施工中,建筑混凝土结构容易受施工现场等因素的影响,为了确保建筑混凝土强度检测结果的精准性,要对施工现场进行相关的清理和检测。要确保施工现场的实物检验结果符合相关的数据要求,从根本上提高工程的质量水平。
        2建筑混凝土钢筋锈蚀原因
        2.1湿度因素
        在钢筋混凝土工程施工过程中,湿度会直接影响到混凝土的电解性能。一般混凝土湿度越大,其导电性能也会随之提高。导致钢筋出现腐蚀的外界因素包含氧气与水分等,如果混凝土湿度过高,会导致其接触的水分与氧气进一步增加,也就加速了钢筋自身的锈蚀速度。
        2.2混凝土碳化
        混凝土表层材料中氢氧化钙碱性溶液不断吸收空气中二氧化碳,发生化学反应形成碳酸钙,碳化后的混凝土材料pH值逐渐降低且向内部发展,若碳化深度超出保护层厚度,就可能破坏钢筋构件表层的钝化膜,引发钢筋锈蚀。
        2.3氯离子腐蚀因素
        在钢筋混凝土施工过程中还会导致一定量的氯离子渗入到混凝土内部,如果氯离子含量超过了规定标准后就会导致钢筋内部出现一定程度的锈蚀问题。此外,在钢筋混凝土施工中一旦出现了混凝土裂缝等病害,会导致混凝土内部混入大量的氯离子,从而导致钢筋锈蚀问题的发生。
        3桥梁混凝土结构物中钢筋腐蚀的检测方法
        3.1无损检测
        在传统的桥梁工程检测技术中,对于路桥工程的结构会产生一定程度的破坏,并且有着检测点过于随意、取点位置代表性不足以及检测结果准确度不足等诸多问题。为了避免这些问题的发生,也就需要在桥梁检测过程中积极采用无损技术来进行道路桥梁锈蚀情况的检测工作。该检测技术能够对检测的所有参数进行分析,从而对路桥工程的结构特征以及使用性能进行明确。目前,我国在无损检测技术中可以合理借助于声、电、光等特性,实现对路桥工程结构的深入检测,来判断路桥使用中可能存在的结构损伤以及质量隐患。
        3.2电化学检测
        电化学检测为混凝土钢筋锈蚀检测的常用方式,本文主要介绍两种基于电化学原理的无损检测技术。


        3.2.1混凝土电阻率检测法
        混凝土电阻率检测法的原理为:水泥浆空隙液内,离子流动过程会发生电解,即混凝土所具备的导电性。电阻率检测通过2电极完成,其中1个电极为钢筋构件,检测过程进行外部加压,获取实时电流参数,可计算混凝土电阻。依照操作方式不同,可将混凝土电阻率检测法分为四探针法、两级法、圆盘法等。以四探针法为例,若检测出的混凝土电阻率>20Ω·m,可判断为低速率锈蚀;若电阻率在10~20Ω·m,可判断为中、低速率锈蚀;若电阻率在5~10Ω·m,可判断为高速率锈蚀;若电阻率低于5Ω·m,说明钢筋锈蚀速率已非常高。混凝土电阻率检测方法虽然具备操作简单、适用范围广等优势,但其检测过程易受到周围环境的干扰,获得的数据离散性较强,可将其与其他检测技术结合使用。
        3.2.2半电池检测法
        半电池检测法可对钢筋锈蚀程度做量化分析,在目前的建筑混凝土质量检测中被频繁应用,且已经构建起相对成熟的检测标准。半电池检测系统内设置2个电极,测量电极间电位差即可对钢筋锈蚀程度做分析评价。该检测方法的主要工具有恒电位参比电极、连接线、高输入电阻伏特表等。
        现阶段,半电池检测法主要遵循两类检测标准。一是中国国家标准化管理委员会颁布的《全钒液流电池系统测试方法》GB/T33339-2016:若结果>-200mV,锈蚀概率为5%;若结果在-200~-350mV之间,锈蚀概率为50%;若结果<-350,锈蚀概率在90%。二是国家能源局颁布的《全钒液流电池电极测试方法》NB/T42082-2016:若结果>-250mV,判定为未锈蚀;若结果在-200~-400mV之间,判定为可能锈蚀;若结果<-400mV,判定为锈蚀。
        3.3破损检测
        破损检测法本质是一种物理检测手段,一般是在发现了非常严重的钢筋锈蚀问题后才会采用该检测技术。比如,在公路桥梁混凝土以及抹灰层因为内部钢筋锈蚀等问题,导致混凝土断裂或脱落等问题出现。为了明确混凝土内部的钢筋锈蚀程度,首先需要对公路桥梁混凝土以及抹灰层的破损情况进行详细的检测,在结合锈蚀情况的基础上采用了针对性的养护手段。因此,在破损检测法应用过程中,需要借助外力凿开混凝土直到内部钢筋完全暴露出来,必要情况下需要截取一些锈蚀比较严重的钢筋送到实验室进行检测,来确定内部钢筋的锈蚀率。使用该检测技术有着结果直观并且准确度高的特点,但在具体施工过程中会耗费大量的时间与成本,对于路桥工程结构也会产生较大的损伤,因此,损伤检测技术适用于一些有着严重锈蚀的混凝土结构中。
        3.4物理检测
        3.4.1射线检测法
        射线检测为一类常用的混凝土钢筋锈蚀检测技术,其通过拍摄混凝土内部钢筋构件的X或γ射线图像,以直观观测钢筋锈蚀情况。实际检测中多将该技术与红外热象法结合应用,采集混凝土表面温度信息,以判断钢筋构件锈蚀的具体位置。射线检测最大的缺陷在于检测过程可能对操作人员人身健康造成威胁,随着检测技术的研究创新,该技术在实际工作中的应用比例也越来越低。
        3.4.2声发射检测法
        声发射检测法为一种新型的混凝土钢筋锈蚀无损检测技术。声发射原本为一种常见的物理现象,建筑混凝土结构使用过程中,受复杂因素的影响,材料内部被破坏并释放出带有能量的弹性波,该弹性波传递至材料表面引发表面位移。使用专门的声发射探头,可准确监测该过程产生的机械振动,并将其转化为电信号,通过放大处理后记录为可被直接观测的检测结果。
        结语
        综上所述,在桥梁工程运营过程中,为了满足桥梁运营要求,需要对公路桥梁钢筋腐蚀的原因进行分析,并做好腐蚀检测工作,以确保桥梁工程的正常进行。
        参考文献
        [1]刘林林.桥梁无损检测技术改进及提高检测效率方案探讨[J].工业技术创新,2016(1):43-45.
        [2]颜静,王争,胡先进.无损检测技术在桥梁桩基检测中的作用[J].黑龙江交通科技,2016(3):89-90.
        [3]曹喜勤,常骆新.论述建材检测中之混凝土钢筋锈蚀检测要点[J].门窗,2014(07):386-387.
       
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