[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

说明书

本发明公开了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，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。

技术领域

本发明属于建筑材料检测领域，涉及一种混凝土中钢筋锈蚀速率的检测方法，具体涉及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。

背景技术

钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，其造价较低，是工程建设中首选的建筑材料。然而，由于结构设计、施工维护、工作环境及材料内部等因素的影响，钢筋混凝土结构在抵抗大气影响、化学侵蚀和其他劣化作用下，暴露出了越来越严重的耐久性问题。特别是由环境引起的钢筋腐蚀，己成为威胁工程结构安全的最主要和最普遍的病害。因此，通过对混凝土结构中钢筋锈蚀速率的测定，开展对钢筋混凝土结构耐久性的研究，对于在役结构的耐久性评定和剩余寿命预测，具有重要的科学意义和实用价值。

混凝土结构中钢筋腐蚀的检测方法大体上可分为物理方法(电阻棒法、涡流法、射线法、红外热像法、声发射法、超声波、冲击-回声法等)和电化学方法(半电池电位法、线性极化法、交流阻抗谱法、Tafel极化曲线法、恒电量法、电化学噪声法等)。而钢筋混凝土中钢筋的腐蚀本质为电化学腐蚀，因此，电化学方法特别适用于混凝土结构中钢筋腐蚀状态的评价，在各种测定钢筋腐蚀速率的电化学方法中，线性极化电阻法和交流阻抗谱法是最常用的两种方法。

交流阻抗谱法作为一种电化学检测方法，能测试求出混凝土的氯离子扩散系数、定性描述钢筋-混凝土界面区微观形貌和确定腐蚀反应的控制过程，同时，交流阻抗谱法还具有施加的交流信号对腐蚀体系影响较小的优势。但是，目前尚未见采用交流阻抗谱法定量表示钢筋腐蚀速率的相关报道。而线性极化电阻法虽然可以定量的表征钢筋锈蚀速率，但是其具有施加的电流信号对腐蚀体系影响较大，加速钢筋腐蚀的劣势。

发明内容

发明目的：针对现有的表征混凝土中钢筋锈蚀速率检测方法需要对试件进行破坏，可靠性不强且施加的电信号对腐蚀体系影响较大的问题，本发明提供一种基于交流阻抗谱法表征钢筋锈蚀速率的检测方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

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，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值表征钢筋锈蚀速率的特征值，获得电荷转移电阻值表征钢筋锈蚀速率的特征值；

步骤5，以电荷转移电阻值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。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

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。