[发明专利]气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土技术领域，尤其涉及的是一种气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法及装置。

背景技术

目前，对于钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀的方法还没有一个统一的标准。通过通直流电加速钢筋锈蚀是实验室快速获取锈蚀钢筋试样的有效办法。实验室中，钢筋混凝土构件中钢筋的通电加速锈蚀，一方面要考虑到钢筋的锈蚀程度能够用所通过的电流由法拉第定律所估算，这要求电流具有一定稳定性；另一方面，要求钢筋通电锈蚀后，锈蚀产物有一定时间能够与氧气接触，充分氧化，保证构件表面锈蚀裂缝的发展。

目前，现有技术中已公开了一种钢筋加速锈蚀控制试验方法，该方法在电解池中进行，适用于尺寸较小构件，然而对于大型构件来说，要通过直接浸泡溶液来进行通电加速钢筋锈蚀，则需要建造较大的电解池，而且由于构件浸泡在电解液中，初步锈蚀产物缺乏与氧气的接触，使最终锈蚀产物与自然锈蚀产物差异较大，导致构件裂缝差异也较大。现有技术中还公开了一种内置电极模拟混凝土中钢筋非均匀锈蚀的加速试验方法，通电锈蚀过程中，仅通过阴极外贴面浇电解液保湿来通电加速钢筋锈蚀，通电电流的大小受阴极湿度影响波动较大，锈蚀程度不易控制；干湿循环时，拆卸和包裹进行局部锈蚀的阴极包裹面过程繁琐。

另外，关于贴面加速混凝土构件内钢筋局部锈蚀的方法，国内外已有研究采用，然而关于该贴面方法对锈蚀区域的控制目前仍然没有文献涉及。理想状态下电解电流是从阳极直线到阴极，然而实际是电流存在一个扩散效应，从而导致用阴极板大小来控制锈蚀区域存在不准确的问题。传统的贴面加速钢筋锈蚀方法，其电流(恒电压控制时)/电压（恒电流流控制时）受到贴面介质（导电性材料：海绵、泡沫或者麻布）湿度影响很大，贴面介质与混凝土构成的总的导电介质系统其导电性不断变化，无法构成一个稳定的电解系统，在这样的电解环境下，电流扩散效应变得更加复杂，无法定量控制通电加速锈蚀的钢筋长度。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法及装置，从而克服现有技术中控制锈蚀区域存在不准确，电解系统不稳定及无法定量控制通电钢筋加速锈蚀长度的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法，其中，所述方法包括：

A、将钢筋混凝土试样或构件的局部目标锈蚀区域进行外贴阴极网，并接通外部电源阴极，所述钢筋混凝土试样或构件中的钢筋接通外部电源阳极；

B、通过第一水泵把电解液从液槽中导入到所述局部目标锈蚀区域，并通过多孔硅胶管使电解液均匀分布在所述局部目标锈蚀区域，之后从所述钢筋混凝土试样或构件的底部将所述电解液通过第二水泵抽回液槽中；其中，所述局部目标锈蚀区域的长度根据外贴阴极网与通电钢筋之间的扩散角确定；

C、当所述钢筋混凝土试样或构件与外界形成气液循环时，对所述局部目标锈蚀区域的钢筋通以指定时间的恒定电流。

所述气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法，其中，所述扩散角包括导线接入一侧的第一锈蚀扩散角和非导线接入一侧的第二锈蚀扩散角；所述局部目标锈蚀区域的长度等于（L_阴极板宽+C×tanα_L+C×tanα_R）；其中L_阴极板宽为阴极板宽度，C是所述钢筋混凝土试样或构件保护层厚度，α_L是所述第一锈蚀扩散角，α_R是所述第二锈蚀扩散角。

所述气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法，其中，所述步骤B中所述多孔硅胶管为内径6mm外径10mm无毒耐高温硅胶软管，一端管口封闭，一端与水泵相通，沿管长度方向每隔1cm有2个孔径为1mm的小孔对称分布，小孔的数量根据所述局部目标锈蚀区域确定。

所述气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法，其中，所述第一锈蚀扩散角与第二锈蚀扩散角的变化范围均为83°~84°。

所述气液循环式钢筋混凝土中钢筋加速锈蚀方法，其中，所述步骤C具体包括：

C1、当所述钢筋混凝土试样或构件与外界形成液体循环时，将电解液从液槽中通过水泵导入到所述局部目标锈蚀区域，并通过铺设在所述钢筋混凝土试样或构件底部的多孔硅胶管由水泵抽取回流到液槽中；

C2、当所述钢筋混凝土试样或构件与外界形成气体循环时，将空气通过水泵从外界导入到所述局部目标锈蚀区域，并通过铺设在所述钢筋混凝土试样或构件底部的多孔硅胶管将空气抽取出。