[发明专利]一种快速测定钢筋腐蚀速率的实验装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定钢筋腐蚀速率的方法，具体地说是一种快速测定混凝土用钢筋腐蚀速率的方法，属于金属材料的腐蚀性能检测方法技术领域。

背景技术

钢筋作为建筑材料已被广泛地用在混凝土结构建筑中。钢筋混凝土结构经常未达到服役年限就提前发生破坏，原因是钢筋发生了锈蚀，累积的锈蚀产物使混凝土产生内应力而开裂，所以，评价钢筋的腐蚀性能非常重要。腐蚀速率是表征钢筋腐蚀性能的重要参数之一。测定腐蚀速率的通常用失重法，但是当试样与环境介质的作用表现为钝化体系时，试样的腐蚀损失量较小，受天平量程限制，失重法往往不可取，往往采用电化学法，通过测试电化学反应的电流密度，换算成腐蚀速率，如宏电池电流法。

宏电池电流法就是在腐蚀原电池的阳极和阴极之间连接一个电阻，通过测试该电阻上的电压来计算回路中的腐蚀电流。针对宏电池法回路电流测试，中国专利201120053871.1提到了一种宏电池的电流电位测量装置，该装置能够测量电路中微安级的腐蚀电流进而减低实验误差，提高实验的准确性（耿春雷. 一种宏电池的电流电位测量装置[P].中国专利，201120053871.1.2011-03-03）。目前，也有一些标准化的宏电池腐蚀测试方法，如ASTM A955/A955M-12的附录中提供了2种宏电池测试法（ASTM A955/A955M-09a，Standard Specification for Deformed and Plain Stainless-Steel Bars for Concrete Reinforcement.）。两种方法均在阴极和阳极之间串联了一个10欧姆的电阻，采用灵敏电压表测试电阻上的电压计算腐蚀电流，第一种方法的阴极和阳极的回路是由混凝土模拟液和盐桥构成，第二种方法的阴极和阳极的回路是由混凝土构成。采用第一种方法测试钢筋试样时，试样腐蚀位置多位于试样底部末端，即试样发生了缝隙腐蚀，另外在试样、混凝土模拟液和空气三者接触的部位，也是腐蚀多发区，而从实验原理来看，希望腐蚀发生在浸泡在溶液以下的钢筋表面上，所以，测试结果不能反应钢筋的真实腐蚀情况。第二种方法采用钢筋混凝土试样，试样制备繁琐，操作复杂。此外，ASTM G109-2007规定了与ASTM A955/A955M-12的附录中提供了第二种宏电池测试法相类似的方法，但是阴极和阳极间串联的电阻为100欧姆，同样的该标准存在试样制备繁琐，操作复杂的特点（ASTM G109-2007，Standard Test Method for Determining Effects of Chemical Admixtures on Corrosion of Embedded Steel Reinforcement in Concrete Exposed to Chloride Environments.）。

宏电池电流法是评价钢筋腐蚀速率的重要方法之一，但是现有宏电池法一般仅适用于不锈钢钢筋的腐蚀性能评价，而对中低合金的钢筋的适用性尚不明确。并且存在试验周期长，试样制作繁琐，操作复杂等缺点。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种快速测定钢筋腐蚀速率的方法，解决测定低合金钢筋的腐蚀速率时存在钢筋试样易发生缝隙腐蚀，实验测试精度低，实验测试结果有效性差的问题。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种快速测定钢筋腐蚀速率的方法，包括以下步骤：

Ⅰ、制备试样：选用棒状钢筋试样，所述钢筋的一端用导线焊接，所述导线的表面包覆有绝缘保护套，将钢筋的端部及导线用环氧树脂密封；

Ⅱ、配制溶液：采用电导率小于2μs/cm的去离子水配制溶液，并配制阳极混凝土模拟液与阴极混凝土模拟液；

Ⅲ、搭建装置：将实验装置分为阳极反应槽与阴极反应槽，阳极反应槽内放置阳极混凝土模拟液，阴极反应槽内放置阴极混凝土模拟液；阳极反应槽与阴极反应槽之间通过盐桥相连接，并将连接完成的盐桥、阳极反应槽与阴极反应槽置入恒温装置内；

Ⅳ、安装试样：将试样全部浸入反应槽内的溶液中；由至少两个试样和阴极混凝土模拟液组成阴极，由一个钢筋试样和阳极混凝土模拟液组成阳极，并在阴极和阳极之间串联一个100Ω的电阻；并通过恒温装置控制测试溶液温度恒定；