一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法技术

本发明专利技术提供了一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，属于岩土工程检测技术领域，包括以下步骤：根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，建立钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系公式；通过测试混凝土表面的不平整度，推导计算混凝土表面膨胀率；定量评定钢筋锈蚀状况。本发明专利技术提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，属于间接法评定混凝土中钢筋锈蚀状况，较传统的电阻率法和半电池电位法具有可量化评级、操作快速方便、对混凝土无破坏性、不受检测环境限制的优点，易于大范围推广。易于大范围推广。易于大范围推广。

【技术实现步骤摘要】
一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法


[0001]本专利技术属于岩土工程检测
，更具体地说，是涉及一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法。

技术介绍

[0002]在工程设计和施工中，确定混凝土中钢筋锈蚀状况的方法主要是半无损法，即电化学法，最常用的方法是半电池电位法和电阻率法，其中半电池电位法是通过测定钢筋的自然腐蚀电位来判断钢筋的锈蚀程度，其具有灵敏度高、可连续追踪和原位测量等优点，但腐蚀电位的测定仅对腐蚀的概率判定，尚不能直接给出锈蚀率或锈蚀速度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，旨在解决对混凝土中钢筋锈蚀程度或状态的评定使用的方法不易直接得出钢筋锈蚀程度或状况的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，包括以下步骤：
[0005]根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，建立钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系公式；
[0006]通过测试混凝土表面的不平整度，计算推导得出混凝土表面膨胀率；
[0007]定量评定钢筋锈蚀状况。
[0008]在一种可能的实现方式中，根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，设定钢筋直径为r，锈蚀层厚度为dr，则钢筋单面锈蚀后钢筋体积膨胀率为dV，则
[0009][0010]设定混凝土保护层厚度为h，钢筋锈蚀后产生的混凝土表面膨胀为δ，则表面膨胀率为dU，dU＝δ/h，由于体积膨胀的连续性，锈蚀膨胀传递到混凝土内的膨胀dU
’
＝δ/(h
‑
πr/8)，则dU
’
≥dU，考虑到dV＝Du
’
，则
[0011][0012]此公式建立了钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系，通过量化分级实现通过混凝土表面膨胀率定量评定钢筋锈蚀状况。
[0013]在一种可能的实现方式中，设计一种用于测量混凝土表面不平整度的仪器，混凝土的极限应变为0.0033，峰值应力对应压应变为0.002，则钢筋锈蚀产生破坏作用的径向锈蚀率为：
[0014][0015]由于混凝土体积膨胀，钢筋锈蚀产生微应变，导致混凝土应变超过极限值而发生破坏；
[0016]同理，发生混凝土破坏时，混凝土表面不平整度δ＝0.002
×
h，因此测量混凝土表面不平整度的仪器精度应满足要求，其精度为0.1μm。
[0017]在一种可能的实现方式中，量化分级评定钢筋锈蚀状况，根据实测混凝土表面不平整度，计算混凝土表面膨胀率，并根据下述条件对钢筋锈蚀程度进行分级评定，条件分别为：
[0018]锈蚀程度等级为一级时，混凝土表面膨胀率≤0.0008，钢筋锈蚀程度为轻微锈蚀；
[0019]锈蚀程度等级为二级时，混凝土表面膨胀率≥0.0008且≤0.0016，钢筋锈蚀程度为较严重锈蚀；
[0020]锈蚀程度等级为三级时，混凝土表面膨胀率≥0.0016且＜0.002，钢筋锈蚀程度为严重锈蚀、混凝土表面出现胀裂细裂纹；
[0021]锈蚀程度等级为四级时，混凝土表面膨胀率≥0.002，钢筋锈蚀程度为极严重锈蚀、混凝土胀裂。
[0022]在一种可能的实现方式中，测量混凝土表面不平整度的仪器，包括电子测量表、主撑滑杆、两个支撑块、两个固定螺栓、测量头、固定件和两个支撑脚，所述主撑滑杆呈水平状设置且长度方向的中部具有安装孔，所述电子测量表穿过所述安装孔且呈竖直状设置，上端位于所述主撑滑杆上方、下端位于所述主撑滑杆下方，下端为测量端且为所述测量头，所述主撑滑杆两端分别滑动连接有所述支撑块，所述支撑块上穿设有所述固定螺栓，旋拧所述固定螺栓用于抵靠所述主撑滑杆，以限位所述支撑块位置，所述支撑块下端设置有所述支撑脚，所述支撑脚用于抵靠待测量的混凝土表面，通过所述电子测量表测量混凝土表面平整度，所述安装孔内填充有适于固定所述电子测量表的所述固定件，所述电子测量表用于测量所述测量头到被测混凝土表面之间距离，经计算多个测量值的差值，得出混凝土表面不平整度和膨胀率。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述支撑块沿所述主撑滑杆长度方向滑动，所述主撑滑杆上沿其长度方向设置有刻度线，所述支撑块的滑动位置借助所述刻度线参考定位。
[0024]在一种可能的实现方式中，位于所述主撑滑杆两端所述支撑块之间距离通过滑移至少一个所述支撑块进行调节，同时所述支撑脚在混凝土表面滑动，通过所述电子测量表测量的数据，判定混凝土不平整度和膨胀率。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述主撑滑杆上设置有与所述电子测量表电性连接的控制器，所述控制器包括数据接收器、数据发送器和无线通讯单元，所述数据接收器适于接收存储所述电子测量表测量的数据，所述数据发送器适于向所述控制器外部的设备或终端发送数据，所述无线通讯单元适于与所述控制器外部的设备或终端实现无线通讯。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述主撑滑杆的至少一端可拆卸连接有激光水平仪，所述激光水平仪用于沿水平方向发射光线，以参考混凝土表面平整度。
[0027]在一种可能的实现方式中，与所述无线通讯单元无线通讯连接有移动终端，所述移动终端适于接收和显示所述电子测量表采集到的数据，所述移动终端具有适于存储数据
的存储器和适于显示数据的显示器。
[0028]本专利技术提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，包括以下步骤：根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，建立钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系公式；通过测试混凝土表面的不平整度，推导计算混凝土表面膨胀率；定量评定钢筋锈蚀状况。本专利技术提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，属于间接法评定混凝土中钢筋锈蚀状况，较传统的电阻率法和半电池电位法具有可量化评级、操作快速方便、对混凝土无破坏性、不受检测环境限制的优点，易于大范围推广。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法的步骤框图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法的测量混凝土表面不平整度的仪器结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例提供的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法的测量混凝土表面不平整度的仪器俯视图；
[0033]图4为图2所示的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法的测量混凝土表面不平整度的仪器另一实施例结构示意图。
[0034]附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，建立钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系公式；通过测试混凝土表面的不平整度，计算推导得出混凝土表面膨胀率；定量评定钢筋锈蚀状况。2.如权利要求1所述的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，其特征在于，根据钢筋锈蚀膨胀向混凝土的传导机理，设定钢筋直径为r，锈蚀层厚度为dr，则钢筋单面锈蚀后钢筋体积膨胀率为dV，则设定混凝土保护层厚度为h，钢筋锈蚀后产生的混凝土表面膨胀为δ，则表面膨胀率为dU，dU＝δ/h，由于体积膨胀的连续性，锈蚀膨胀传递到混凝土内的膨胀dU
’
＝δ/(h
‑
πr/8)，则dU
’
≥dU，考虑到dV＝Du
’
，则此公式建立了钢筋锈蚀与混凝土表面膨胀之间的关系，通过量化分级实现通过混凝土表面膨胀率定量评定钢筋锈蚀状况。3.如权利要求2所述的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，其特征在于，设计一种用于测量混凝土表面不平整度的仪器，混凝土的极限应变为0.0033，峰值应力对应压应变为0.002，则钢筋锈蚀产生破坏作用的径向锈蚀率为：由于混凝土体积膨胀，钢筋锈蚀产生微应变，导致混凝土应变超过极限值而发生破坏；同理，发生混凝土破坏时，混凝土表面不平整度δ＝0.002
×
h，因此测量混凝土表面不平整度的仪器精度应满足要求，其精度为0.1μm。4.如权利要求1所述的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试验方法，其特征在于，量化分级评定钢筋锈蚀状况，根据实测混凝土表面不平整度，计算混凝土表面膨胀率，并根据下述条件对钢筋锈蚀程度进行分级评定，条件分别为：锈蚀程度等级为一级时，混凝土表面膨胀率≤0.0008，钢筋锈蚀程度为轻微锈蚀；锈蚀程度等级为二级时，混凝土表面膨胀率≥0.0008且≤0.0016，钢筋锈蚀程度为较严重锈蚀；锈蚀程度等级为三级时，混凝土表面膨胀率≥0.0016且＜0.002，钢筋锈蚀程度为严重锈蚀、混凝土表面出现胀裂细裂纹；锈蚀程度等级为四级时，混凝土表面膨胀率≥0.002，钢筋锈蚀程度为极严重锈蚀、混凝土胀裂。5.如权利要求3所述的一种利用表面膨胀率法评定钢筋锈蚀状况的试...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海超，宋鹏波，韩文永，郅正华，杨海宾，张开伟，孟庆飞，王亮，张召彬，王俊，袁鹏举，郅立员，李辉，齐松松，张朋，樊肖雄，
申请(专利权)人：河北双诚建筑工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：