水泥混凝土中钢筋腐蚀及试验检测方法探讨还娟

还娟

江苏省盐城市射阳县建设工程质量检测中心

摘要：本文将结合水泥混凝土中钢筋腐蚀情况，在分析水泥混凝土中钢筋腐蚀影响因素的情况下，对其试验检测方法进行研究分析，以促进水泥混凝土中钢筋腐蚀检测技术手段的发展提升，减少钢筋腐蚀对水泥混凝土结构的影响。

关键词：水泥混凝土钢筋腐蚀试验检测

水泥混凝土结构是工程项目施工中最为常见的一种结构形式。钢筋作为水泥混凝土结构中的主要材料，其材质安全及性能，对水泥混凝土结构性能有着直接的作用和影响。一般情况下，如果水泥混凝土中钢筋材料发生腐蚀或者存在腐蚀影响，将会对水泥混凝土以及水泥混凝土工程产生不利影响，对其在有关工程施工中的应用实现产生制约影响，不利于水泥混凝土在工程施工中的推广应用。因此，针对水泥混凝土中钢筋腐蚀及试验检测方法进行研究分析，以促进其在工程施工中的应用，具有积极作用和意义。下文将结合水泥混凝土中钢筋腐蚀及影响因素，对其试验检测方法进行研究分析。

1、水泥混凝土中钢筋腐蚀及其有关因素分析

1.1水泥混凝土中钢筋腐蚀分析

钢筋腐蚀主要是钢筋材料受到化学或者是电化学作用影响发生的一种对钢筋表面产生破坏的情况现象，钢筋作为水泥混凝土中常用材料，因此，钢筋腐蚀在水泥混凝土中也比较常见。根据水泥混凝土中钢筋腐蚀发生的情况，其腐蚀变化主要可以分为两种情况，一种是由化学作用引起的腐蚀变化[1]，是钢筋表面的物质结构与周围气体或者电解质溶液等进行接触后，通过化学作用引起的变化反应；另一种则是钢筋表面与周围的空气、电解质溶液等介质之间产生电化学反应[2]，引起的一种情况现象，与化学作用产生的腐蚀不同，电化学作用引起的腐蚀变化，主要以电子作用影响比较突出。因此，在水泥混凝土中钢筋腐蚀情况分析时，结合引起腐蚀变化的作用情况不同，腐蚀变化类型也有区别。

1.2水泥混凝土中钢筋腐蚀变化有关因素分析

对于水泥混凝土结构来讲，结构材料的性质变化与混凝土结构中的环境变化有着一定的关系。一般情况下，水泥混凝土结构中，钢筋受到混凝土结构中的高碱性孔隙液作用影响，并在这种固定的作用影响下在钢筋材料的表面形成一种钝化保护膜，从而对于钢筋材质性能进行保护。根据这种情况可以看出，水泥混凝土的结构中环境条件一旦受到外界影响发生相应的改变，必然会导致这种高碱性孔隙液状态发生变化，从而对已经形成的钢筋材料表面保护机制产生新的作用影响，导致钢筋材质或性能发生变化，从而发生钢筋腐蚀等变化情况。

结合水泥混凝土中钢筋腐蚀发生情况，主要以氯离子作用和碳化影响最为突出。其中，氯离子作用引起钢筋腐蚀，主要是由于水泥混凝土结构的成份材料影响，使水泥混凝土中本身存在着一定的孔隙，而一旦水泥混凝土的结构性质发生变化，导致混凝土裂缝存在的情况下，就会为氯离子的侵入创造条件，当较多的氯离子附着在钢筋表面并发生作用时，就会发生钢筋腐蚀，产生相应的作用和影响。其次，水泥混凝土内部的碳化作用，也是导致混凝土钢筋发生腐蚀的重要因素。水泥混凝土中钢筋材料表面的保护机制，是在混凝土内部高碱性孔隙液影响下形成的一种钝化机制，因此，一旦水泥混凝土内部有大量的二氧化碳等气体进入后，就会对这种高碱性孔隙液钝化机制产生破坏，从而导致钢筋材料表面重新面临一定的作用影响，从而对钢筋材料的性能以及表面性质结构发生改变。当前情况下，环境污染加剧，空气中二氧化碳及其他有害物质含量增加，因此，一旦水泥混凝土中的钢筋暴露在空气环境下，就会受到各种有害气体与物质的影响，从而发生钢筋腐蚀。

2、水泥混凝土中钢筋腐蚀的试验检测方法分析

结合水泥混凝土中钢筋腐蚀与有关因素的分析，现阶段对水泥混凝土中钢筋腐蚀的试验检测主要有两种方法，即物理试验和电化学试验检测。

2.1水泥混凝土中钢筋腐蚀的物理检测

对于水泥混凝土中钢筋腐蚀变化的物理试验检测手段，主要包含光纤传感和EIR综合评估两种试验检测手段[3]。

其中，光纤传感在实现水泥混凝土中钢筋腐蚀情况的检验确定时，主要借助光纤所具备的电磁干扰抵抗性以及信息传输与传感一体等功能特点，通过构建一层利用金属膜层能够局部代替的光波导介质层，形成一种敏感的腐蚀膜层，来实现混凝土中钢筋腐蚀情况的检测的光波导传感技术手段。在实际检测应用中，通过将这种检测膜敷设在钢筋中，从而实现多个或者是大型水泥混凝土中钢筋腐蚀的试验检测。这种技术方式，在实际检测应用中具有较大的便利性，能够在很大程度上减少水泥混凝土的维护成本。此外，EIR综合评估法也是一种较为常见的水泥混凝土中钢筋腐蚀物理检测方法，它主要通过对检测钢筋的自然腐蚀电位以及混凝土电阻率、腐蚀电流密度等数值的测量，进行综合评估分析基础上，对钢筋腐蚀情况进行判断确认。值得注意的是，EIR综合评估法在实际检测应用中，具有较好的拓展性能，能够通过将其他钢筋腐蚀因素的纳入检测评估，来实现钢筋腐蚀情况的更加准确检测与判断，在实际应用中也具有较为突出的作用优势。

2.2水泥混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测分析

对水泥混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测，最常见的试验检测方法主要有恒电量试验检测法和交流阻抗试验检测法。

其中，恒电量试验检测方法在实际检测应用中，主要通过将一个确定数值的小量电荷作用在腐蚀金属的电极中，并对于电极电位的变化情况进行记录分析，从而计算确定出相应的电化学参数值[4]，并根据这种电化学参数值变化规律，通过上述方法在水泥混凝土钢筋腐蚀中进行检测应用，以确定水泥混凝土中钢筋腐蚀状态。需要注意的是，上述的恒电量试验检测方法在钢筋腐蚀检测应用中，由于施加在腐蚀金属电极中的电荷作用比较小，再加上瞬时性电位变化测量分析，因此，实现钢筋腐蚀检测的速度不仅比较快，而且受周围环境的干扰和影响作用小，测量结果相对准确，检测应用作用优势相对明显。但是，在测量结果的定量化呈现上，恒电量试验检测手段在今后检测应用中还需要进一步加强和改进。

此外，交流阻抗试验检测方法在进行水泥混凝土中钢筋腐蚀检测应用时，也是通过小幅的交流电压信号作用与研究金属电极中，并根据电流的响应变化进行电极参数结果计算，从而实现金属腐蚀情况判断。其中，需要进行计算分析的电极参数结果主要双电层电容变化以及极化电阻、扩散参数等为主。该检测方式啊在实际应用中，不仅可以对金属的腐蚀变化速率进行测量计算，同时通过金属电极参数结果，也能够对金属腐蚀的其他结果进行计算获取，比如，对金属腐蚀产生影响的氯离子浓度以及金属所处环境条件等，具有较为突出的检测应用优势。

3、结语

总之，水泥混凝土作为工程施工中常见的一种结构形式，对水泥混凝土中钢筋腐蚀及试验检测方法分析，有利于有效评估水泥混凝土钢筋状态，促进水泥混凝土结构形式在工程施工中的应用，具有积极作用和价值意义。

参考文献:

[1]乔宏霞,巩位,陈广峰,樊乐涛.基于极化曲线的镁水泥混凝土中钢筋腐蚀试验[J].华中科技大学学报(自然科学版),2016,44(01):6-10.

[2]乔宏霞,巩位,高升,陈广峰等.镁水泥混凝土中钢筋的电化学腐蚀研究[J].材料科学与工艺,2016,24(01):63-69.

[3]乔宏霞,巩位,王鹏辉,陈广峰等.硫酸盐环境氯氧镁水泥混凝土中钢筋防护试验[J].西南交通大学学报,2017,52(02):247-253.

[4]邵方杰,曹万智,王洪镇,乔宏霞.不同环境下镁水泥混凝土中钢筋的电化学腐蚀[J].混凝土,2017,(05):33-38.