[发明专利]钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置和提示方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及钢筋混凝土结构服役可靠性分析，尤其涉及一种在应力腐蚀作用下钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置和提示方法。

[背景技术]

海水和除冰盐环境中，氯离子触发钢筋锈蚀是混凝土结构性能劣化的主要原因。有效识别钢筋起锈事件的发生，获得钢筋起锈时间和触发钢筋锈蚀的临界氯离子浓度，是钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土结构服役可靠性分析和全寿命评估的关键技术问题。

钢筋表面氯离子达到临界浓度的极限状态与钢筋起锈，可被认为是两个同时发生的伴随事件。一般地，临界氯离子浓度被定义为使钢筋脱钝的表面氯离子浓度；钢筋起锈则是腐蚀电位超过了钢筋的点蚀电位。按上述定义，衍生出许多钢筋起锈和临界氯离子浓度的表征指标与方法，如阳极极化、腐蚀电位、电流密度、电阻率测试等。

已有专家发展了相关测试技术。2011年6月15日公开的中国发明专利申请“一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器”（公开号CN102095677A），2013年11月27日公开的中国发明专利申请“大量程基于光纤光栅传感技术的钢筋锈蚀监测传感器”（公开号CN103411713A），2011年11月9日公开的中国发明专利申请“钢筋锈蚀时间预测装置”（公开号CN202033274U），均可用于钢筋起锈蚀事件的识别，但这些钢筋锈蚀监测方法均需要特定指标的定期测试、数据转换与间接推断，实践中操作不够简便。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，测试简便、准确反映钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种装置结构简单、测试简便、准确反映钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括起锈试件、弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦；钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，所述的钢弦为直径不大于0.16mm的弹簧钢丝。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括水泥净浆试块或混凝土试块，钢弦的中部埋入水泥净浆试块或混凝土试块中。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括警示电路，警示电路包括电源和指示灯，电源和指示灯串联；警示电路的两端分别与钢弦的两端电连接。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，所述的弓架为弯曲的不锈钢条形板，不锈钢条形板的一端包括安装孔，张力调整装置包括调节螺钉和螺母，调节螺钉穿过所述的安装孔，钢弦的另一端固定在调节螺钉的内端，所述的螺母旋合在调节螺钉的外端。

一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示方法，包括上述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，将所述的提示装置放在腐蚀环境中，当钢弦断裂，弓架弹开时，提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示方法，所述的提示装置包括水泥净浆试块或混凝土试块，钢弦的中部埋入水泥净浆试块或混凝土试块中。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示方法，包括应力校准装置，应力校准装置包括拉力秤、拉力秤的一端固定在所述提示装置弓架的一端，拉力秤的另一端通过所述试件张力调整器固定在弓架的另一端；校准钢弦的应力时，根据钢弦的截面积和目标应力计算钢弦的拉力，调整试件张力调整器使拉力秤显示的拉力值达到钢弦的拉力，测量弓架的开度值；将弓架上的拉力秤取下换上钢弦，调整试件张力调整器使弓架达到上述的开度值，弓弦即达到所述的目标应力。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示方法，弓弦在试验状态下的目标应力为其抗拉强度的75%-85%。

本发明装置结构简单、测试简便、能够及时提示钢筋起锈及氯离子浓度极限状态等事件的发生，不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。

图2是本发明实施例2钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。

图3是本发明实施例3钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。