曹琛

摘 要：鋼筋混凝土結構中的鋼筋腐蝕對結構的影響較大，而腐蝕是很復雜的過程，本文主要研究鋼筋混凝土結構的腐蝕監(jiān)測，對監(jiān)測目的、監(jiān)測技術、手段等進行闡述，并對這一技術的未來發(fā)展趨勢作出展望，對實際工程有一定的指導作用。

關鍵詞：鋼筋混凝土；腐蝕監(jiān)測；監(jiān)測技術

鋼筋混凝土結構中的鋼筋腐蝕是很復雜的過程，它在很大程度上受到結構所暴露的環(huán)境條件與混凝土之間相互作用的影響。近年來，對結構修復的目的都在于避免水和有害物質。雖然對環(huán)境條件的檢測和數據評估的技術不斷進步，但由于人們對新建的已修復過的結構中鋼筋腐蝕的監(jiān)測工作重視不夠，在這一領域的技術方法和應用經驗仍較少。本文主要闡述對鋼筋混凝土結構進行監(jiān)測的目的，并介紹各種不同的監(jiān)測方法。

1 監(jiān)測目的

對鋼筋混凝土結構的腐蝕進行監(jiān)測有各種不同的目的，它取決于結構的狀況和為保護結構所要采取的具體措施：⑴新建結構，主要是鋼筋開始腐蝕的時間和引起腐蝕的原因（氯離子濃度，PH值，混凝土的濕度）。⑵已修復過的結構，主要包括修復工作的有效性和持久性、特殊的修復方法或使用產品的經驗以及產生腐蝕的原因。⑶既有結構，主要包括腐蝕速率和產生腐蝕的原因。另外，通過監(jiān)測可以獲得用于評估腐蝕風險的間接信息。確定監(jiān)測系統(tǒng)的類型和所要研究的參數，應考慮以下因素：⑴結構的重要性（靜力學，美學，使用性能等）；⑵產生腐蝕的原因（氯離子、碳化等）；⑶結構所有者是否愿意安裝監(jiān)測系統(tǒng)，以及所需的成本。

2 監(jiān)測技術的類型

對鋼筋腐蝕進行監(jiān)測可采取不同的方法，可以采取整體測量法，也可以采取局部測量法。局部測量法分為如下兩種：⑴埋入結構中（傳感器、參比電極）；⑵移動式設備，但它們不適于整體性測量。表2-1中列出了幾種重要的腐蝕監(jiān)測方法。

3 用于混凝土的傳感器

目前，裝在混凝土中用于腐蝕監(jiān)測的傳感器系統(tǒng)的發(fā)展與應用越來越廣泛。根據工作原理的不同，傳感器測量法分為直接法和間接法。直接法可用來測量電化學參數，如腐蝕電位、宏電池電流和極化電阻；間接法則可測量混凝土因為腐蝕過程而產生的聲發(fā)射、電解質析出或者微裂紋等方面的破壞信息。用于腐蝕監(jiān)測的各種傳感器見表3-1。

人工陽極是指埋入已被氯離子侵入的混凝土或砂漿中的活性腐蝕鋼筋。為了測量宏電池電流，將人工陽極和結構中的鋼筋墊片之間用導線連通，建議在安裝之前稱一下陽極鋼筋的質量，這樣可在隨后得到實際的質量損失、點蝕孔的深度和陽極區(qū)域的具體位置。采用絕緣鋼筋對陽極周圍的混凝土性能沒有改變。在安裝定位后，腐蝕鋼筋與墊片截面接觸部分要被切除。膨脹環(huán)陽極、陽極釘系統(tǒng)和陽極階梯系統(tǒng)都是用來測定超過氯離子臨界濃度的初始時間的監(jiān)測系統(tǒng)。用聲發(fā)射法可以將因發(fā)生腐蝕過程而導致的混凝土微裂紋記錄下來。由于混凝土的電阻率與其濕度有關，在評價腐蝕危害時混凝土濕度也是一個重要參數。

完全令人滿意的傳感器是不存在的，每個傳感器系統(tǒng)都有它的優(yōu)缺點?；炷两Y構的設計者或者業(yè)主必須明確監(jiān)測的目的，并弄清楚需要獲得哪些方面的信息才能幫助其對結構的腐蝕情況實施有效的監(jiān)控。

4 連續(xù)監(jiān)測/在線監(jiān)測

連續(xù)監(jiān)測/在線監(jiān)測就是把傳感器裝置植入混凝土結構中，對需要的參數（如氣候、溫度等）進行連續(xù)監(jiān)測。在較短的時間間隔（幾分鐘到幾小時），且有規(guī)律地重復的情況下，可將短期內和長期內各參數的變化全部監(jiān)測到。

5 未來發(fā)展趨勢

今后裝備在線監(jiān)測儀器的鋼筋混凝土結構的數量將會越來越多，因為對腐蝕的在線監(jiān)測是一種理想的預警系統(tǒng)，它能幫助人們針對具體的結構確定最佳的修復時間和修復方法，因而能明顯地減少維修費用，這一點對于那些因為造價高或處于靜載荷下不便于修復的重要建筑物尤為重要。因為費用較高，這項技術還未作為標準的控制方法推廣使用，為了達到這個目的，需進一步開展以下研究工作：⑴降低監(jiān)控系統(tǒng)產品的生產和安裝費用；⑵簡化數據記錄儀的安裝；⑶無線化傳輸數據。

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