建筑混凝土钢筋锈蚀原因及检测分析

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第9期   作者:吕东明 孙皙蒙
[导读] 建筑混凝土钢筋锈蚀不仅影响建筑的美观,而且还会埋下建筑安全隐患等问题
        吕东明 孙皙蒙
        天津鑫奥翔建筑工程质量检测有限公司 天津301900
        摘要:建筑混凝土钢筋锈蚀不仅影响建筑的美观,而且还会埋下建筑安全隐患等问题,因此必须要做好混凝土钢筋锈蚀的检测工作,这对于建筑物的稳固和安全都具有十分重要的意义。
        关键词:建筑混凝土;钢筋锈蚀;原因;检测
        引言
        混凝土由于本身的化学属性在硬化过程中会产生水化反应,在这种情况下,混凝土结构中的碱性物质如氢氧化钙的含量会大大增加,钢筋与含量较大的碱性物质相互反应,最终导致锈蚀现象。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建筑混凝土钢筋锈蚀的主要原因分析
        1.1钢筋结构的特性影响
        建筑施工中使用的混凝土钢筋,其组成成分除了铁、碳,还有大量的其他元素、晶界面,这些都是以机械混合物、固溶体以及化合物的形式存在于钢筋结构中,由于这些元素和晶界面存在阳极和阴极,因此会在钢筋结构中形成大量的腐蚀电池,时间一长,就会导致混凝土钢筋锈蚀的问题出现。
        1.2混凝土裂缝问题的影响
        建筑混凝土施工技术包括配料、运输、振捣、浇筑和养护等多个环节,每一个环节都要进行严格的控制,混凝土振捣密度不够、浇筑操作不规范、养护不到位等都会导致混凝土裂缝、麻面、漏筋或者是蜂窝等问题,导致混凝土钢筋锈蚀,加快钢筋锈蚀。
        1.3混凝土碳化问题的影响
        碳化是指混凝土中的碱性物质与空气存在的侵蚀性气体(比如CO2气体)发生化学作用,导致混凝土PH值降低的现象。当混凝土碳化的程度超过钢筋的保护层之后,就会导致混凝土中的钢筋失去保护层,从而发生混凝土钢筋锈蚀的问题。
        1.4混凝土体本身存在质量缺陷
        混凝土体本身存在质量缺陷,如最常见的开裂现象,使得内部钢筋直接暴露在空气内而发生锈蚀。混凝土裂缝与材料水灰比、振捣施工、混凝土浇筑等均存在一定关联,因混凝土施工质量缺陷产生麻面、漏筋等问题,加快钢筋锈蚀。
        2建材检测中混凝土钢筋锈蚀检测的要点阐述
        2.1电化学检测方法要点
        电化学检测是建材检测中混凝土钢筋锈蚀检测的主要方法之一,具体在检测过程中,最常采用恒电流实验检测方法、钢筋锈蚀评估检测方法以及交流阻抗检测方法三种。
        首先,恒电流实验检测是借助于相关的激励信号作为检测媒介,通过激励信号检测得到衰减曲线,通过对衰减曲线的分析来确定混凝土钢筋锈蚀的实际情况,掌握钢筋锈蚀的相关信息。恒电流实验检测的操作比较简单,但是存在一定的缺陷,尤其是会受到激励信号强度的影响,并且检测的时间相对较短。但是这种检测方式具有速度快、结果准的优势,因此在当前建材检测中比较常用。
        其次,钢筋锈蚀评估检测是目前在建筑施工现场比较常用的检测技术之一。该种检测方式要借助于多元的数学统计方式,构建系统的数学模型,通过三元函数分析来对混凝土钢筋的锈蚀程度进行检测。该种检测方法的专业性较强,检测结果具有很高的可靠性。
        再次,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。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。
        最后,交流阻抗检测近年来在建材混凝土钢筋检测中得到了广泛的应用。与其他检测方法相比,交流阻抗检测具有简单、易操作的突出优势,不仅能够对混凝土钢筋的锈蚀情况进行科学检测,而且还能获得钢筋锈蚀速率的数据,检测精度很高。但是在实际检测中,测试人员需要重复、多次检测,因此检测工作任务相对繁重。
        2.2物理检测方法要点
        物理检测方法同样是建材混凝土钢筋锈蚀检测常用的方法,具体有光纤传感检测技术、电阻探针检测技术以及声波发射检测技术等。首先,光纤传感检测技术是一种相对比较先进的检测技术,主要是借助于光纤传感器开展相关检测工作的。由于光纤传感器本身具有耐高温性、重量轻、抗电磁干扰等优点,因此能够在混凝土钢筋锈蚀检测中获得较为精确的检测结果。光纤传感检测技术的另一优势是通过光时域反射的多点检测能够让检测人员获得更加全面、详细的混凝土钢筋锈蚀的细节,而其中的敏感膜则能够很好的反应出混凝土钢筋的具体锈蚀状况。另外,光纤传感检测技术还具有检测成本低、效率高的特点。其次,电阻探针检测技术是把与混凝土钢筋相同材质的电阻探针埋到混凝土当中,借助于电桥原理对埋入的探针的电阻值进行测算,以此来推断混凝土钢筋的锈蚀程度。电阻探针检测技术在应用过程中存在一个天然的缺点,即很容易受到建筑混凝土中其他元素的干扰,导致探针电阻值测算结果不准确。但是这种检测方式的成本低、操作简单,具有相对明显的经济成本优势。另外,声波发射检测技术主要是通过检测混凝土钢筋内部应力变化来判断钢筋锈蚀程度的一种检测方式。通常情况下,混凝土钢筋在锈蚀中会产生应力作用,进而导致混凝土膨胀,钢筋锈蚀产生的应力有一部分会转化成声波形式,根据内部发出的声波位置和强度就能够判断混凝土钢筋的锈蚀情况。在实际检测过程中,声波发射检测技术主要应用于混凝土发生裂缝情况下的钢筋锈蚀检测,能够准确锁定钢筋发生锈蚀的位置。
        2.3钢筋锈蚀综合分析法
        综合分析法是基于混凝土钢筋结构周围的综合因素包括直接影响因素和间接影响因素进行锈蚀分析的一种方法。可以说,综合分析法是一种外部主观判断的检测方式,对检测人员的经验、能力、素质具有较高的要求。因此,在混凝土钢筋检测过程中一定要不断总结检验的经验,提升综合分析结果的参考意义。在实际检测中,钢筋锈蚀综合检测分析法是一种比较常用的方法。
        结语
        随着经济社会的不断发展以及人们生活水平的不断提高,对建筑物的质量和美观要求也越来越高。混凝土由于本身的化学属性在硬化过程中会产生水化反应,在这种情况下,混凝土结构中的碱性物质如氢氧化钙的含量会大大增加,钢筋与含量较大的碱性物质相互反应,最终导致锈蚀现象。混凝土钢筋锈蚀问题不仅影响到建筑物的美观,而且还严重影响建筑物的安全和耐用。因此,必须要结合多种方法对建筑混凝土钢筋锈蚀的具体情况进行检测,根据不同的建筑物和检测要求科学确定和选择钢筋锈蚀检测的方法,明确钢筋锈蚀带来的危害,采取相应的应对措施,从根本上提升建筑物的使用安全和稳定。因此,必须要做好混凝土钢筋锈蚀的检测工作,这对于建筑物的稳固和安全都具有十分重要的意义
        参考文献
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