Erkennungsmethoden und technische Anwendungen von Stahlrost im Beton

I. Stahlverstärkte Rostmechanismus

Die Errostung von Stahlbeton ist hauptsächlich das Ergebnis einer elektrochemischen Reaktion. Nach dem Gießen von Beton erzeugt die Hydrierungsreaktion des Zements eine starke alkalische Umgebung, in der die Armierung eine Oxidationsreaktion auftritt (auch Passivierungsreaktion genannt), wodurch eine dichte Oxidschicht auf der Außenoberfläche der Armierung erzeugt wird, die oft als Passivierungsfilm bezeichnet wird. Die komplette Passivierungsfilm isoliert die Stärke von der äußeren Umgebung und verhindert den Rost der Stärke.

Wenn Beton durch äußere Kräfte oder chemische Erosion zum lokalen Verschwinden der Passivierungsfilm führt, rostet der geschützte Stahl allmählich in einer Umgebung mit Sauerstoff und Wasser. Es gibt hauptsächlich folgende häufige Faktoren:

1. Chloride

Nachdem das Chlorid in die Armieroberfläche eindringt, verringert die lokale Säurewirkung von C1-den pH-Wert der Armieroberfläche, was zu einer Zerstörung der Passivierungsfilm führt.

2. Säure Umwelt

Wenn sich Beton in einer sauren Umgebung befindet, verändert die Ionenpenetration allmählich die pH-Umgebung rund um die Stärke, wenn der pH-Wert unter 10 ist, wird die Passivierungsfilm beschleunigt und Rost auftritt.

3. Karbonisierung

Die Carbonisierung des Betons reflektiert die Verbreitung von Kohlendioxid aus dem Umweltgas in den Beton, was eine saure Umgebung erzeugt, wenn der Beton Feuchtigkeit enthält und die Möglichkeit von Rost verursacht.

4. Stress

Allgemeine Betonbestandteile werden verwendet, um der Wirkung von Druck, Zugkraft, Schnerkraft usw. standzuhalten. Wenn die Belastungswirkung dazu führt, dass die Oberfläche der Armierung risst, führt dies zu einer Zerstörung der Passivierungsfilm, und wenn die Armierung nicht von einer starken alkalischen Umgebung umgeben ist, die eine neue Passivierungsfilm erzeugt, verliert die Armierung ihren Schutz und beschleunigt den Rost der Armierung.

II. Technologie zur Ermittlung von Stahlrost

Im In- und Ausland wurden seit langem die Methoden zur Ermittlung von Stahlrost untersucht, derzeit gibt es hauptsächlich die folgenden Arten:

1. Elektrochemisches Recht

Die elektrochemische Methode ist basierend auf den elektrochemischen Eigenschaften der Stahlrost, durch eine bestimmte Prüfmethode, um die elektrischen Parameter zu bestimmen, die entsprechenden Gesetze in verschiedenen Rostfällen zusammenzufassen, um den Grad oder die Geschwindigkeit der Rost zu bestimmen. Derzeit sind diese Methoden hauptsächlich die natürliche Potentialmethode, die Wechselstromimpedanzmethode, die lineare Polarisierungsmethode, die Betonoberflächenwiderstandsmethode, die konstante Elektrizitätsmethode und die elektrochemische Rauschmethode.

1.1 Natürliches Potenzialgesetz

Die natürliche Potentialmethode ist heute eine weit verbreitete Methode zur Ermittlung von Stahlrost. Verwenden Sie Stahlbeton als Elektrode und beurteilen Sie den Roststatus der Stahlelektrode durch die Messung des erheblichen Potentials der Stahlelektrode und der Referenzelektrode.

Der Vorteil der natürlichen Potentialmethode ist die einfache Ausrüstung und die einfache Bedienung. Der Nachteil ist, dass es nur qualitativ möglich ist, den Grad der Rost der Armierung zu bestimmen, und das Verhältnis der Rost der Armierung nicht quantitativ zu messen ist; Diese Methode kann nicht getestet werden, wenn die Betonoberfläche mit einem Isolator bedeckt ist oder nicht mit Wasser durchdrungen werden kann.

1.2 Kommunikations-Impedanzmethode

Die Wechselstrom-Impedanz-Methode ist das Aufbringen eines kleinen Wechselstromsignals auf ein Betonbestand, um die Eigenschaften des Betonelektrodensystems durch Messung und Vergleich der Beziehungen zwischen der Amplitude und der Phase des Eingangs- und Ausgangssignals zu beurteilen. Es kann nicht nur verschiedene elektrochemische Parameter der Elektrode bestimmen, sondern auch die Steuerschritte der elektrochemischen Reflexion bestimmen. Durch die Entwicklung des Wechselstromimpedanzspektrums im Laufe der Zeit können auch die Gesetze der Änderung des Elektrodenprozesses untersucht werden. Der Nachteil dieser Methode ist, dass die Messzeit länger ist, die Geräteausrüstung auch teurer ist, dass ein niedriges Wechselstromsignal für ein niedriges Geschwindigkeitsrostsystem erforderlich ist, und die Messung hat auch einige Schwierigkeiten; Die Analysemethode ist komplex, das gemessene Impedanzspektrum hängt von der geometrischen Größe des Bauteils ab und ist nicht für Feldtests geeignet.

1.3 Lineare Polarisierung

Die lineare Polarisationsmethode basiert auf einer linearen Beziehung zwischen dem Überpotenzial und dem Polarisationsstrom, wenn das Überpotential sehr klein ist (<10mV). Durch Aufbringen eines kleinen Stroms auf den Messbereich wird die durch diesen Strom verursachte Potenzialänderung gemessen. Das Verhältnis der Potenzialänderung zum Strom wird als Polarisierungswiderstand bezeichnet und der Polarisierungswiderstand ist umgekehrt proportional zum Roststrom. Daher kann der Polarisationswiderstand bestimmt werden, um den Polarisationsstrom zu erhalten, der nach Faraday-Gesetz in die Verlustmenge der Stahlstärke umgewandelt werden kann. Diese Methode ist einfach und schnell zu messen und hat eine hohe Prüfgenauigkeit. Der Nachteil besteht darin, dass die Berechnungskoeffizienten der Feldkomponenten nicht einfach genau bestimmt werden können; Die lineare Polarisationsmessung basiert auf dem bekannten Messbereich, da das Eingangssignal bei der Messung eine laterale Diffusion auftritt, ist es schwierig, die Größe des Messbereichs genau zu definieren; Die Genauigkeit der Geräte ist sehr hoch.

1.4 Methode des Betonoberflächenwiderstands

Wenn Stahlrost auftritt, wird eine Elektronenmigration erzeugt, wodurch eine Elektronenverteilungsdifferenz auf der Betonoberfläche auftritt, um die Rostenwahrscheinlichkeit von Stahlrost durch die Messung der Widerstandsverteilung der Betonoberfläche zu beurteilen. Diese Methode wird durch den Feuchtigkeitsgehalt und die chemische Zusammensetzung der Betonoberfläche beeinflusst.

2. Physikalisches Recht

Es wird hauptsächlich durch die Bestimmung der Veränderungen der physikalischen Eigenschaften des Widerstands, der elektromagnetischen, der Wärmeleitfähigkeit und der Schallwellenverbreitung im Zusammenhang mit der Stahlrost reflektiert. Häufig verwendete Methoden sind Widerstandsstab-Methode, Wirbelstrom-Detektion, Strahlenmethode, Schallausgabe-Detektion usw. Die Vorteile dieser Art von Methoden sind die einfache Bedienung und der geringere Einfluss der Umwelt. Der Nachteil ist die Anfälligkeit für andere Schädigungsfaktoren im Beton; Darüber hinaus ist es schwierig, eine Korrespondenz zwischen physikalischen Messindikatoren und der Stahlrostmenge zu etablieren. Das physikalische Recht befindet sich derzeit hauptsächlich in der Phase der theoretischen Forschung und wird nicht vor Ort verwendet.

Vorteile der Halbbatterie-natürlichen Potentialmethode

Die Stärke in der Ionenumgebung kann als eine Elektrode angesehen werden, nachdem die Rostresaktion auftritt, ändert sich das Potential der Stärkelektrode, und die Potentialgröße spiegelt die Situation der Stärkerroste direkt wider. * Die Batterie besteht aus einer Katode und einer Anode, die Stahlelektrode hat nur die Hälfte der Eigenschaften der Batterie, daher wird sie als Halbbatterie bezeichnet. Wenn Sie eine potentialkonstante Referenzelektrode (Kupfersulfat-Elektrode oder Silberchlorid-Elektrode) auf die Betonoberfläche platzieren und die Stahlelektrode einen Batteriekörper bildet, können Sie die Potentialverteilung der Stahlelektrode durch die Messung des relativen Potentialdifferenzes zwischen der Stahlelektrode und der Referenzelektrode erhalten. Zusammenfassung der statistischen Gesetze zwischen der Potentialverteilung und der Armierrost, kann die Situation der Armierrost durch die Ergebnisse der Potentialmessung bestimmt werden.

Diese Methode ist einfach zu bedienen, schnelle Testgeschwindigkeit, einfache kontinuierliche Messung und langfristige Verfolgung, ist in allen Ländern weit verbreitet und ist derzeit die häufigste inländische Testmethode.

Anwendung der natürlichen Potentialmethode der Halbbatterie

Gemäß der elektrochemischen Bestimmungsmethode (natürliche Potentialmethode) in GB / T50344-2004 "Technischer Standard für die Prüfung von Gebäudekonstruktionen", entwickelte Beijing Shengshi Weiye die Stahlrostprüfausrüstung "SW-3D-Stahlrostdetektor", die das Prinzip der Polarisationselektrode anwendet, um das Betonoberflächenpotential durch Kupfer- / Kupfersulfat-Referenzelektroden zu messen und den Grad der Stahlrost mit der allgemeinen natürlichen Potentialmethode zu bestimmen;

Das Produkt verfügt über eine grafische Testoberfläche, die intuitive und bequeme Messung ermöglicht; Automatische Statistik der Messergebnisse, um den Benutzern zu helfen, andere Merkmale zu bestimmen. Technische Indikatoren sind mit ähnlichen ausländischen Geräten vergleichbar: Messbereich ± 1000mv, Auflösung 1mV.

Die wichtigsten Leistungsmerkmale sind:

1. Einfache Bedienung, die Testergebnisse werden in digitaler oder grafischer Form angezeigt;

2. Die Messmessmesswerte sind schnell und stabil, die Potenzialmesswerte ändern sich nicht mehr als 2mv;

3. Stahlverschärfung Rostgrad in 9 Grad Graustufen oder Farbenanzeige;

4. Zeichnen Sie ein Potential-Äquivalent-Liniediagramm, der Äquivalent-Liniedifferenz kann eingestellt werden (50mv ~ 100mv);

Leistungsstarke professionelle Analysebehandlungssoftware, die einen ersten Entwurf des Prüfberichts automatisch generiert.