混凝土中钢筋锈蚀的无损检测技术

曹小龙

深圳市建设工程工程质量检测中心广东深圳518000

摘要：混凝土作为工程施工的主要材料，其性能决定着整个工程的施工安全性。因此，我们就应运用无损检测技术加强对混凝土结构中钢筋锈蚀情况进行检测，提高整个混凝土结构的使用安全性。

关键词：混凝土；钢筋锈蚀；无损检测技术

随着经济水平的不断提升，对工程的施工质量提出了更高的要求。而混凝土内钢筋缺陷的检测作为土木工程结构检测的重要内容，只有不断的开展相应的混凝土钢筋检测工作，就能有效的促进工程施工活动的顺利展开。虽然，钢筋混凝土材料整体应用性能优于其他材料，但是其易受到外界环境的影响，发生锈蚀现象，这样就会影响整个混凝土的内部结构。因此，就应及时的检测混凝土钢筋结构中的钢筋锈蚀情况，确保钢筋混凝土材料的使用安全性。本文就针对混凝土钢筋锈蚀的无损检测技术展开具体的分析与讨论。

1混凝土结构中钢筋锈蚀原因

1.1重视程度不够

虽然许多桥梁工程在设计时都加大了对安全性以及耐久性的重视，但是在实际设计工作的展开过程中，却没有考虑混凝土结构中钢筋锈蚀的原因，这样就导致混凝土在使用时易出现锈蚀的现象，进而也就影响了混凝土钢筋（如图1）结构的整体使用性能。

图1混凝土钢筋结构

1.2使用碱度过低的水泥

在将混凝土钢筋材料使用到工程的施工中时，还应对水泥进行浇灌，这样才能提高整个工程的施工质量。而水泥一经水化就会在整个混凝土结构的表面形成一个保护膜，这样就会增强整个混凝土钢筋结构的抗腐蚀性能，以此也就能实现对混凝土钢筋结构的有效保护。但是，倘若使用碱度过低的水泥，不仅不会在混凝土钢筋结构的表面形成一层保护膜，而且还会影响混凝土的使用水平。因此，在具体的工程施工过程中，就应避免使用碱度过低的水泥，实现对混凝土钢筋结构的有效保护。

1.3混凝土中外加剂以及掺合物的使用

工程施工工序的规范性在一定程度上影响着整个工程的施工水平。但是，就针对当前工程的施工而言，其施工工序并没有按照施工标准展开，这样就影响了整个工程的施工安全性。此外，有些施工人员在混凝土中加入了含有氯盐的外加剂、海砂以及施工用水等，这样就会加剧混凝土钢筋结构的锈蚀程度，以此也就会缩短混凝土钢筋饥材料的使用寿命。

1.4混凝土碳化

混凝土钢筋材料一般都常年暴露在室外，而混凝土钢筋结构就易与空气中的二氧化碳进行结合，经过一系列的化学反应之后，最终就会在混凝土结构的表面形成碳酸钙，这样不仅会降低混凝土钢筋结构的碱性，而且还会导致其在使用的过程中易出现锈蚀的现象。因此，对于未使用的混凝土钢筋材料，施工单位应及时的将其保存起来，避免外界环境影响其的使用性能。

2钢筋锈蚀的危害

混凝土钢筋结构的锈蚀主要就是一个电化学过程。其中，当混凝土中的钢筋结构遭到锈蚀之后，钢筋的体积就会增大到原有体积的3~7倍。而随着钢筋体积结构的不断加大，就会导致钢筋内部产生较大的膨胀应力，这样就会降低整个混凝土钢筋结构的使用强度。此外，当混凝土钢筋结构遭到锈蚀之后，整个混凝土钢筋结构的受力面积就会减小，这样就会在一定程度上削弱混凝土与钢筋之间的握裹力，进而就会降低整个桥梁结构的承载力，久而久之就会导致桥梁结构发生变形。因此，混凝土钢筋结构在使用时，倘若遭到锈蚀，不仅会影响整个钢筋结构的使用性能，而且还会影响整个桥梁工程的使用安全性。因此，施工单位就应运用相应的锈蚀无损检测技术，来有效的对混凝土钢筋结构的锈蚀程度进行检测，并及时的采取针对性的解决措施，来减少钢筋材料的锈蚀程度，这样就能提高工程施工的安全性。

3钢筋定位无损检测技术综述

随着科技技术的不断更新与发展，钢筋定位无损检测技术在当前土木工程领域的应用变得越来越广泛。对于混凝土钢筋结构的检测，虽然也有超声波、冲击波等检测手段，但是当前最常见的使用方法主要为：红外线检测、射线检测以及电磁感应检测等几种。下面，就针对钢筋定位无损检测技术展开具体的分析与讨论。

3.1钢筋的红外线扫描检测法

钢筋的红外线扫描检测法是当前在对混凝土钢筋结构进行锈蚀检测时常用的一种方法，其主要的检测原理就是：红外辐射主要是由原子或者分子的振动或者转动所引起的。而自然界中任何物体的温度倘若高于绝对零度的物体，其都会产生一定的辐射红外线。而红外辐射功能率常常与物体表面积的温度有关，而整个传热材料的热工性能也主要是由物体表面温度场的分布所决定的。因此，物体表面温度场的分布，不仅会影响整个材料的内部结构，而且还会影响整个材料的表面使用状况。因此，红外线扫描检测法不仅具有远距离以及大面积扫查等优点，而且还具有结果直观等特点。其中，红外线扫描技术主要就是利用红外线扫描器对整个工程结构进行扫描摄像，进而通过对图像的分析来实现对整个钢筋内部状况的分析与了解，这样就能及时的了解到钢筋内部结构的使用状况。此外，为了提高显示屏的清晰度，就应将钢筋加热到20℃以上，这样就能通过显示屏清楚的看到整个钢筋所处的位置，并根据钢筋所在的位置与已知钢筋构件的直径进行对比，这样就能推测出构件中的钢筋是否具备锈蚀的情况，以此也就给施工单位相关解决措施的提出提供数据支持。但是，红外线扫描检测法在使用时在定量判断上的误差较大，且需要对高频磁场进行感应加热，这样就会给现场检测工作的展开带来不便。因此，施工单位就应根据具体工程情况以及现场施工环境来选择合适的锈蚀检测技术，避免混凝土钢筋材料在使用时出现锈蚀的现象。

3.2钢筋的射线检测法

钢筋射线检测法的使用可以检测较厚的物体，且无须使用电力以及冷却水，这样不仅会节约施工材料的使用，而且其在使用的过程中还不会产生相应的辐射以及衰变等问题。因此，钢筋的射线检测法常常适用于实验室检测活动的展开。其中，射线检测法可以运用透照的方法将具有缺陷的图像直观的呈现出来，这样不仅可以为施工人员迅速判断缺陷的危害程度提供便利，而且还能方便施工人员及时的采取修补的措施。因此，钢筋射线检测法的使用就能有效的检测出钢筋所处的具体位置。其中，对钢筋移位的危险性要高于混凝土的缺陷问题。因此，在对深部的钢筋进行移位时，就应采取必要的检测措施，这样就能有效的提高整个检测水平。但是，钢筋射线检测在使用的过程中需要供电设施做辅助，这样就会给整个检测工作的展开带来难度。

3.3无损检测

无损检测主要包括：物理检测和化学检测两种。其中，物理检测主要包括：电阻棒法、涡流探测法以及射线法等。而化学检测法主要包括：自然电位法、交流阻抗谱法以及恒电量法等。

3.3.1电阻棒法

电阻棒法的使用具有一定的局限性。在对混凝土钢筋材料进行检测时，应提前对电阻棒进行埋设，这样就能有效的检测出钢筋材料内部的锈蚀程度。但是，电阻棒法的使用只对腐蚀均匀的钢筋有效，而对于局部发生锈蚀现象的钢筋材料却无任何效果。

3.3.2涡流探测法

涡流探测法主要就是利用钢筋的磁化性能，来实现对钢筋内部结构的检测。因此，在使用该方法时，就应在混凝土的表面放置一台电磁设备，来加剧钢筋的磁化程度。这样一旦钢筋结构出现锈蚀，就会改变电磁设备的磁场，进而就能通过对磁场变化的分析，来实现对钢筋锈蚀情况的确定。

3.3.3声发射探测法

声发射探测法较其他无损检测方法不同的是：其对钢筋锈蚀程度的检测精确度不高，且在检测的过程中易受到外界环境的干扰。其中，该方法使用的主要原理就是：通过对特定传感器的使用来有效的接收混凝土裂缝所产生的应力波，并通过对电力波的分析，来确定钢筋发生锈蚀的具体位置以及锈蚀程度，这样就能为施工人员防范措施的采取提供便利。

3.3.4自然电位法

自然电位法是当前使用的最为广泛的一种方法，其在使用时不仅操作简单，而且检测成本还较低。其中，自然电位法的主要检测原理就是：通过利用两电极之间的电位差来确定整个钢筋的锈蚀情况。

3.3.5交流阻抗谱法

交流阻抗谱法的使用可以迅速的检测出钢筋发生锈蚀的位置，并且检测结果还具有较高的精确性。但是，该种方法的使用在当前土木工程领域还未得到较快的普及，进而也就影响了其的实际使用效果。而随着科技技术的不断更新以及土木领域的快速发展，不断的运用交流阻抗谱法实现对钢筋结构锈蚀情况的检测也将是未来土木行业的主要发展趋势。

3.3.6钢筋腐蚀的光纤检测技术

随着混凝土钢筋结构内部锈蚀程度的不断加大，光纤内部金属膜的受损程度就会不断的增强。因此，通过运用钢筋锈蚀的光纤检测技术对光纤内部金属膜的情况进行检测，来有效的检测出钢筋的锈蚀情况。

4总结

钢筋混凝土的腐蚀对桥梁工程的使用安全性具有至关重要的影响。因此，施工人员就应采取必要的无损检测技术来对钢筋的内锈蚀部情况进行定期的检测，确保钢筋材料的使用能够有效的符合工程的施工规范，以此就能有效的提高工程的施工质量。

参考文献

[1]王立久，张立卿.浅谈混凝土中钢筋锈蚀的检测方法[J].建材技术与应用，2014，（2）：17-20.

[2]陈德胜.混凝土耐久性无损检测技术[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016，25（2）：5-6.