[发明专利]一种基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法

权利要求书

1.一种基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1，成型若干个钢筋混凝土构件，对钢筋混凝土构件拆模、养护后进行海水暴露；

步骤2，采用线性极化电阻法对构件进行测试，获取不同暴露龄期钢筋的极化电阻值；

步骤3，采用交流阻抗谱法对构件进行测试，获取不同暴露龄期钢筋的电荷转移电阻值；

步骤4，对获得的极化电阻值和电荷转移电阻值进行拟合分析，得出极化电阻值和电荷转移电阻值之间的关系，然后基于现有的极化电阻表征钢筋锈蚀速率的特征值，获得电荷转移电阻表征钢筋锈蚀速率的特征值；

步骤5，以电荷转移电阻表征钢筋锈蚀速率的特征值测算结构完整的钢筋混凝土构件的钢筋锈蚀速率。

2.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，步骤1中，各个成型的钢筋混凝土构件中钢筋的规格、型号及初始状态保持一致，成型后的钢筋混凝土构件在温度为20℃、相对湿度为70%的环境下养护24 h后脱模，脱模后放入温度为20±3°C，相对湿度为90%的养护室继续养护28 d。

3.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，步骤1中，对钢筋混凝土构件进行海水暴露试验时，其浸泡介质为3.5%的NaCl溶液(以质量计)；暴露试验开始后对室内的温度、湿度及海水体积进行定期测定并及时调节，使其满足实际热带海洋环境要求，即室内温度25±2°C，相对湿度80%，海水浓度3.5%。

4.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，步骤2中，线性极化电阻法测试包括下述步骤：测试前8 h将待测构件浸泡在饱和Ca(OH)₂溶液中，采用三电极体系，在室温条件下用电化学工作站对暴露0、28、90和180 d的构件进行线性极化电阻法测试；其中，电位扫描范围为相对于自腐蚀电位-10 mV ~ +10mV，扫描速度为0.1667 mV/s。

5.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，所述钢筋的极化电阻根据下式确定：

式中：ΔE为施加的极化电位值/mV；ΔI为极化前后相应的电流密度变化/μA·cm^-2；R_p为极化电阻/Ω·cm²。

6.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，步骤3中，交流阻抗谱法测试包括下述步骤：测试前8 h将待测构件浸泡在饱和Ca(OH)₂溶液中，采用三电极体系，在室温条件下用电化学工作站对暴露0、28、90和180 d的构件进行交流阻抗谱法测试，其中，扫描频率为10 mHz ~ 100 kHz，阻抗测试信号为10 mV幅值的正弦波。

7.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，根据交流阻抗谱法测试得到的奈奎斯特曲线，通过ZSimpWin软件，并选择相应的最佳等效电路进行拟合，获得不同种类钢筋的电荷转移电阻值。

8.根据权利要求1所述的基于交流阻抗谱法表征混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，其特征在于，利用电荷转移电阻表征钢筋锈蚀速率的特征值判断钢筋锈蚀速率的方法为：当电荷转移电阻在1.23-0.123 kΩ·cm²范围时，判断钢筋锈蚀速率很高；当电荷转移电阻在12.3-1.23 kΩ·cm²范围时，判断钢筋锈蚀速率高；当电荷转移电阻在123-1.23 kΩ·cm²范围时，判断钢筋锈蚀速率为中等或低；当电荷转移电阻大于＞123 kΩ·cm²范围时，判断此时钢筋未发生锈蚀。