1、第三節 鋼筋銹蝕電位的檢測與判定一、概述混凝土碳化會使得混凝土的PH值降低，當PH值小于11時，這時混凝土中鋼筋表面的致密鈍化膜就被破壞，不僅如此，CaSO3、CaSO4還會與水尼水化產物中的鋁酸三鈣反應，生成物體積增大，從而使混凝土脹裂，這就是硫酸鹽侵蝕破壞。一旦鋼筋表面鈍化膜局部破壞或變得致密度差，即不完整，則鈍化膜處就會形成陽極，而周圍鈍化膜完好的部位構成陰極，從而形成了若干個微電池。二、半電池電位法半電池電位法是利用混凝土中鋼筋銹蝕的電化學反應引起的電位變化來測定鋼筋銹蝕狀態的一種方法。通過測定鋼筋/混凝土半電池電極與在混凝土表面的銅/硫酸銅參考電極之間電位差的大小，評定混凝土中銹蝕活

2、化程度。三、測量裝置1、參考電極（半電池）：本方法參考電極為銅/硫酸銅半電池。2、二次儀表的技術性能要求3、導線：導線總長不應超過150m，一般選擇截面積大于0.75mm2的導線。4、接觸液：為使銅/硫酸銅電極與混凝土表面有較好的電接觸，可在水中加適量的家用液態洗滌劑對被測表面進行潤濕，減少接觸電阻與電路電阻。四、測試方法1、測區的選擇與測點布置（1）、主要承重構件或承重構件的主要受力部位。（2）、在測工上布置測試網格，網格節點為測點。間距可選20cm×20cm、30cm×30cm、20cm×10cm。測點位置距構件邊緣應大于5cm，一般不宜少于20個測點。（3）

3、、當一個測區內存在相鄰點的讀數超過150mV時，通常應減小測點的間距。（4）、測區應統一編號。2、混凝土表面處理用鋼絲刷、砂紙打磨測區混凝土表面，去除涂料、浮漿、污跡、塵土等，并用接觸液將表面潤濕。3、二次儀表與鋼筋的電連接（1）、銅/硫酸銅電極接二次儀表的正輸入端；鋼筋接負輸入端。（2）、局部打開混凝土或選擇裸露的鋼筋，在鋼筋上鉆一小孔并擰上自攻螺釘，用加壓型鱷魚夾夾住并潤濕，確保有良好的電連接。（3）、銅/硫酸銅參考電極與測點的接觸。電極前端浸濕，讀數前濕潤混凝土表面。4、銅/硫酸銅電極的準備。5、測量值的采集測點讀數變動不超過2mV，可視為穩定。重復測讀的差異不超過10mV。五、鋼筋銹蝕

4、電位的一般判定標準（1）、在對已處理的數據（已進行溫度修正）進行判讀之前，按慣例將這些數據加以負號，繪制等電位圖，然后進行判讀。（2）按照表6-6的規定判斷混凝土中鋼筋發生銹蝕的概率或鋼筋正在發生銹蝕的銹蝕活動程度。結構混凝土中鋼筋銹蝕電位的判定標準 表6-6評定標定值電位水平（mV）鋼筋狀態10-200無銹蝕活動性或銹蝕活動性不確定2-200-300有銹蝕活動性，但銹蝕狀態不確定，可能坑蝕3-300-400銹蝕活動性較強，發和銹蝕概率大于90%4-400-500銹蝕活動性強，嚴重銹蝕可能性極大5-500構件存在銹蝕開裂區域注：表中電位水平為采用銅/硫酸銅電極時的量測值。混凝土濕度對量測值有明

5、顯影響，量測時構件應為自然狀態，否則誤差較大。第四節 結構混凝土中氯離子含量的測定與評定一、概述混凝土中氯離子可引起并加速鋼筋的銹蝕；硫酸鹽（SO42-）的侵入可使混凝土成為易碎松散狀態，強度下降；堿的侵入（K+、Na+）在集料具有堿活性時，可能引起堿集料反應破壞。二、結構混凝土中氯離子含量的測定方法（1）、氯離子含量的測定方法：實驗室化學分析法和滴定條法。滴定條法可在現場完成氯離子含量的測定。（2）、混凝土中的氯離子含量，可采用現場按混凝土不同深度取樣。（3）、氯離子含量測定應根據構件的工作環境條件及構件本身的質量狀況確定測區。三、取樣1、混凝土粉末分析樣品的取樣部位和數量（1）、分析樣品的

6、取樣部位可參照鋼筋銹蝕電位測試測區布置原則確定。（2）、測區的數量應根據鋼筋銹蝕電位檢測結果以及結構的工作環境條件確定。（3）、每一測區取粉的鉆孔數量不宜少于3個，取粉孔可與碳化深度測量孔合并使用。（4）、測區、測孔應統一編號。2、取樣方法（1）、使用直徑20mm以上的沖擊鉆在混凝土表面鉆孔。（2）、鉆孔取粉應分層收集，一般深度間隔可取3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、50mm等。（3）、鉆孔深度使用附在鉆頭側面的標尺桿控制。（4）、用一硬塑料管和塑料袋收集粉末。（5）、同一測區不同孔相同深度的粉末可收集在一個塑料袋內，質量不應少于25g。四、滴定方法（1）、將采回的樣品

7、過篩，去掉其中較大的顆粒。（2）、將樣品置于105±5烘箱內烘2h，冷卻至定溫。（3）、稱取5g樣品粉末（準確度優于±0.1g）放入燒杯中。（4）、緩慢加入50mlL（1.0mol,HNO3）并徹底攪拌直至嘶嘶聲停止。（5）、用石蕊試紙檢查溶液是否呈酸性（石蕊試紙變紅），如果不呈酸性，再加入適量硝酸。（6）、加入約5g無水碳酸鈉（Na2CO3）。（7）、用石蕊試紙檢查溶液是否呈中性（石蕊試紙不變）；否則，再加入少量無水碳酸鈉直至溶液呈中性。（8）、用過濾紙做一錐斗加入液體。（9）、當純凈的溶液滲入錐頭后，把滴定條插入液體中。（10）、待到滴定條頂端水平黃色細和轉變成藍色，取

8、出滴定條并順著由上至下的方向將其擦干。（11）、讀取滴定條顏色變化處的最高值，然后，在該批滴定表中查出反對應的氯離子含量值，此值是以百萬分之幾表示的。（12）、如果使用樣品質量不是5g或使用過量的硝酸，則應按式下式修正百分比含量。氯離子百分含量 式中：a查表所得的值； b硝酸體積（ml）； c樣品質量（g）。五、試驗室化學分析法1、混凝土中游離氯離子含量的測定（1）、適用范圍測定硬化混凝土中砂漿的游離氯離子含量。（2）所需化學藥品硫酸（相對密度1.84）、酒精（95%）、硝酸銀、鉻酸鉀、酚酞（以上均為化學純）、氯化鈉（分析純）。（3）、試劑配制（4）、試驗步驟樣品處理取混凝土中的砂漿約30g，

9、研磨至全部通過0.63mm篩，然后置于105±5烘箱中加熱2h，取出后放入干燥器冷卻至室溫。稱取20g（精確至0.01g）,質量為g，置于三角燒瓶中并加入200ml（V3）蒸餾水，塞緊瓶塞，劇烈振蕩12min，浸泡24h。將上述試樣過濾。用移液管分別吸取濾液20ml（V4），置于兩個三角燒瓶中，各加2滴酚酞，使溶液呈微紅色，再用稀硫酸中和至無色后，加鉻酸鉀指示劑1020滴，立即用硝酸銀溶液滴定至呈磚紅色。記錄所消耗的硝酸銀毫升數（V5）。（5）試驗結果計算游離氯離子含量按下式計算：式中:P砂漿樣品游離氯離子含量(%); N2硝酸銀標準溶液的當量濃度; G砂漿樣品重(g); V3浸樣品

10、的水重(ml); V4每次滴定時提取的濾液量(ml); V5每次滴定時消耗的硝酸銀溶液(ml); 0.03545氯離子的毫克當量.2、混凝土中氯離子總含量，其中包括已和水泥結合的氯離子量。1）、適用范圍測定混凝土中砂漿的氯離子總含量，其中包括已和水泥結合的氯離子量。2）、基本原理用硝酸將含用氯化物的水泥全部溶解，然后在硝酸溶液中，用倭爾哈德法來測定氯化物含量。倭爾哈德法是在硝酸溶液中加入過量的AgNO3標準溶液，使氯離子完全沉淀在上述溶液中，用鐵礬作指示劑；將過量的硝酸銀用KCNS標準溶液滴定。3）、化學試劑氯化鈉、硝酸銀、硫氰酸鉀、硝酸、鐵礬、鉻酸鉀（以上均為化學純）。4）、試驗步驟（1）、

11、試劑配置（2）、混凝土試樣處理和氯離子測定步驟取適量的混凝土試樣（約40g）用小錘子仔細除去混凝土試樣中石子部分，保存砂漿，把砂漿研碎成粉狀，置于105±5烘箱中加熱2h，取出后放入干燥器冷卻至室溫，用感量為0.01g天平稱取1020g砂漿試樣倒入三角錐瓶。用容量瓶盛100ml稀硝酸（按體積比為濃硝酸：蒸餾水=15：85）倒入盛有砂漿試樣的三角錐瓶內，蓋上瓶塞，防止蒸發。砂漿度樣浸泡一晝夜左右（以水泥全部溶解為度），期間應搖動三角錐瓶，然后用濾紙過濾，除去沉淀。用移液管準確量取濾液20ml兩份，置于三角錐瓶，每份由滴定管加入硝酸銀溶液約20ml（可估算氯離子含量的多少而酌量增減），分

12、別用硫氰酸鉀溶液滴定。滴定時激烈搖動溶液，當滴至紅色能維持510s不退色即為終點。5）、試驗結果計算氯離子總含量按下式計算： 式中:P砂漿樣品氯離子總含量(%);N硝酸銀標準溶液的當量濃度;V加入濾液試樣中的硝酸銀標準溶液(ml)N1硫氰酸鉀標準溶液的物質的量濃度;V1加入濾液試樣中的硫氰酸鉀標準溶液(ml)V2每次滴下時提取的濾液量(ml)V3浸樣品的水重(ml);0.03545氯離子的毫克當量.六、氯離子含量的評判標準根據每一取樣層氯離子含量的測定值，作出氯離子含量的深度分布曲線。結構混凝土中氯離子含量的評判標準氯離子含量（占水泥含量的百分比）0.150.150.40.40.70.71.0

13、1.0誘發鋼筋銹蝕的可能性很小不確定有可能誘發鋼筋銹蝕會誘發鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕活化評定標度值12345第五節 混凝土中鋼筋分布及保護層厚度的檢測一、應用范圍混凝土中鋼筋保護層厚度的檢測針對主要承重構件或承重構件的主要受力部位，或鋼筋銹蝕電位試結果表明鋼筋可能銹蝕活化的部位。用于估測混凝土中鋼筋的位置，深度和尺寸。二、檢測方法及處理（1）、檢測方法：（2）：檢測原理：儀器探頭產生一個電磁場，當某條鋼筋或其他金屬物體位于這個電磁場內時，會引起這個電磁場磁力的改變，造成局部電磁場強度的變化。電磁場強度的變化和金屬物大小與探頭距離存在一定的對應關系。如果把特定尺寸的鋼筋和所要調查的材料進行適當的標定，通

14、過探頭測量并由儀表顯示出來這種對應關系，即可估測混凝土中鋼筋位置、深度和尺寸。三、儀器技術要求1、檢測儀器一般包含探頭、儀表和連接導線，儀表可進行模擬或數字的指示輸出，較先進的儀表還具有圖形顯示功能。2、儀器的保護層測量范圍應大于120mm。3、適用的鋼筋直徑范圍應為650。四、儀器的標定（1）、鋼筋保護層測試儀使用期間的標定校準應使用專用的標定塊。（2）、標定塊由一根16的普通碳素鋼筋垂直澆鑄在長方體無磁性的塑料塊內，使鋼筋距四個側面分別為15mm、30mm、60mm、90mm。五、操作程序1、混凝土結構鋼筋分布狀況調查的范圍2、測區布置原則（1）、按單個構件檢測時，應根據尺寸大小，在構件上

15、均勻布置測區，每個構件上的測區數不應少于3個。（2）、對于最大尺寸大于5m的構件，應適當增加測區數量。（3）、測區應均勻分布，相鄰兩測區的間距不宜小于2m。（4）、對構件上每一測區應檢測不少于10個測點。3、測量步驟（1）、測試前應了解有關圖紙資料，以確定鋼筋的種類和直徑。（2）、測區內確定鋼筋的位置與走向（3）、保護層厚度的測讀：將傳感器置于鋼筋所在位置正上方，并左右稍稍移動，讀取儀器顯示最小值即為該處保護層厚度。每一測點宜讀取23次穩定讀數，取其平均值，精確至1mm。六、影響測量準確度的因素及修正1、影響測理準確度的因素（1）、外加磁場的影響（2）、混凝土若具有磁性，測量值需加以修正2、保

16、護層測量值的修正七、鋼筋分布及保護層厚度的評定1、數據處理（1）、首先根據某一測量部位各測點混凝土厚度實測值，按下式求出混凝土保護層厚度平均值Dn（精確至0.1mm）。式中：結構或構件測量部位測點混凝土保護層厚度，精確至1mm； n測點數（2）按照下式計算確定測量部位混凝土保護層厚度特征值Dne(精確至0.1 mm)： 式中:SD測量部位測點保護層厚度的標準差,精確至0.1 mm, K合格判定系數值2、評判經驗值根據測量部位實測保護層厚度特征值Dne與設計值Dnd的比值，混凝土保護層厚度對結構鋼筋耐久性評判可參考表6-9中的經驗值。混凝土保護層厚度對結構鋼筋耐久性的評判經驗值 表6-9Dne/

17、Dnd對結構混凝土耐久性的影響Dne/Dnd對結構混凝土耐久性的影響0.95影響不顯著0.550.70有較大影響0.850.95有輕度影響0.55鋼筋易失去堿性保護,發生銹蝕0.700.85有影響第七節 混凝土電阻率的檢測與評定一、混凝土電阻率的檢測方法混凝土的電阻率反映其導電性。混凝土電阻率大，若鋼筋發生銹蝕，則發展速度慢，擴散能力弱；混凝土電阻率小，銹蝕發展速度快，擴散能力強。混凝土電阻率可采用四電極阻抗測量法測定，即在混凝土表面等間距接觸四支電極，兩外側電極為電流電極，兩內側電極為電壓電極，通過檢測兩電壓電極間的混凝土阻抗獲得混凝土電阻率。=2dV/I式中：V電壓電極間所測電壓；I電流電

18、極通過的電流；d電極間距。二、電阻率測試儀及技術要求三、儀器的檢查在四個電極上分別接上三支電阻，則儀器的顯示值為相應的電阻率值。四、混凝土電阻率的測量測區與測位布置可參照鋼筋銹蝕自然電位測量的要求。調節好儀器電極的間距，一般采用的間距為50mm，為了保證電極與混凝土表面有良好、連續的電接觸、應在電極前端涂上耦合劑，特別是當讀數不穩定時。五、混凝土電阻率的評定標準混凝土電阻率的評定標準電阻率（·cm）鋼筋發生銹蝕可能的銹蝕速率評定標度值20 000很慢115 00020 000慢210 00015 000一般35 00010 000快45 000很快5注：混凝土濕度對量測值有明顯影響，量測是構件應為自然狀態，否則不能使用此評判標準。第九節 混凝土橋梁結構耐久性綜合評價一、評價原則根據檢測評定的具體要求，可對結構的單一構件進行耐久性評價，也可對結構整體進行了評價。耐久性評價基于前面各項耐久性檢測指標進行，重點針對結構材質狀況和表觀損傷的耐久性方面。 二、單一構件評價方法單一構件的耐久性評定以該構件的各項耐久性評定標度為依據，考慮構件所處環境條件及各項耐久性指標權重值進行評價，公式如下：式中：單一構件的耐久性評定結果；