|文档主题：|加速电化学腐蚀试验方法| |---|---| |文档编号：|T404| |作者：|马骋| |创建日期：|2016/4/7| |关键词：|电化学腐蚀，钢筋混凝土，锈蚀度| [toc] --- # 1. 问题描述 通过电化学方法对混凝土中的钢筋加速腐蚀（Accelerated Corrosion Experiment）。 # 2. 试验原理 腐蚀的一般指标是**锈蚀率**，实际为质量损失率。 ![Zhang2013-电化学腐蚀示意图.jpg-30.9kB][1] ![Zhang2013-电化学腐蚀实验图.jpg-41.5kB][2] 摘自张玉强2013。 # 3. 设备材料 **设备** - 稳定直流电源 输出稳定直流电，20.5 V 0.51 A。 **材料** - 试件 露出的钢筋做适当的防腐处理，避免腐蚀。 - 铜丝网/铜板 阴极 - NaCl溶液 购买纯NaCl，浓度一般在3.0%到5.0%（质量分数）。 - 3.5% Farh2015 - 5.0% Ervin2008 浓度较高腐蚀效率可能更快，但不起控制因素。 - 容器/水池 如果试件尺寸较小，用较大的盆子做容器；如果试件尺寸很大，可以考虑砌筑溶液池。 溶液池注意防水，防渗漏。 # 4. 试验操作 - 制备砂浆混凝土试件； - 制备NaCl溶液； - 准备水盆或者砌筑水池； - 三点弯加载，使混凝土产生微裂纹，腐蚀可以渗入； - 试件在溶液中浸泡一周左右； - 电化学腐蚀装置配置，连接导线； - 通电腐蚀，定期补充水； - 破开混凝土，检测质量损失。 # 5. 关键疑问 - 电压的控制 > Ervin2008在前18天采用0.16 V，之后采用0.32 V。 一般通过恒定电流控制。 随着腐蚀进行，电阻不断减小，设备自动调节电压，保证稳定电流。 电流 = 腐蚀电流密度*钢筋截面积。 - 试验周期 陈强柱子试验腐蚀规模较大，最长6个月，最短半个月。 - 腐蚀环境构造 通电腐蚀前，现将试件在溶液中浸泡一周，保证氯离子充分侵入，保证预期腐蚀进度。 - 需要保证恒温吗？ 理论上需要，实际并不显著。 - 如何实现均匀腐蚀？ 难以控制，至少保证边界均匀 # 6. 关键问题 - **电路设计** 多个试件同时腐蚀，尽可能以串联或者并联的形式进行。 - **电流强度** 根据预期的腐蚀程度和钢筋截面，计算腐蚀用的电流强度。 理论计算可以大致确定腐蚀时间，可以参考相关文献。 # 7. 莫青城建议 1. 单纯的刚钢筋腐蚀检测，范围较小，能否成为硕士课题有待商榷 2. 实现具体的检测目标之后，尝试将检测识别结果与状态评价结合，推广到具体应用 3. 明确研究问题的影响因素 - 钢筋 - 强度 - 直径 - 长度 - 混凝土 - 类型（砂浆，混凝土） - 混凝土等级 - 锈蚀度 4. 多阅读文献，深入了解研究背景，论证导波检测方法的合理性和必要性 5. 研究成果预期取得定量指标，实现预测和评价的目的 6. 前期浸泡一周左右，让氯离子充分渗入，去掉钝化膜 7. 用较小的电流腐蚀，腐蚀效果更均匀，更接近真实的情况 8. 对导线和钢筋连接的位置进行防腐处理，避免导线腐蚀 9. 超声波检测：窄带激励--宽带接收 10. 防水材料：氯丁胶，AB胶 11. 操作要点 - 防漏电 - 自来水补充水分 - 经常观察，防止断电 # 8. 参考文献 - 张玉强. 混凝土包裹下钢筋锈蚀的主动导波监测 2013 - Farhidzadeh, A. & Salamone, S. Reference-free corrosion damage diagnosis in steel strands using guided ultrasonic waves Ultrasonics , 2015, 57, 198 - 208 - Ervin, B. L. & Reis, H. Longitudinal guided waves for monitoring corrosion in reinforced mortar Measurement Science & Technology, 2008, 19, 120-125 [1]: http://static.zybuluo.com/frank0449/mpp5rbnvtwr92nqmvj0q449a/Zhang2013-%E7%94%B5%E5%8C%96%E5%AD%A6%E8%85%90%E8%9A%80%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.jpg [2]: http://static.zybuluo.com/frank0449/fz86gfauc84a7f7427ynyygx/Zhang2013-%E7%94%B5%E5%8C%96%E5%AD%A6%E8%85%90%E8%9A%80%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%9B%BE.jpg [3]: http://static.zybuluo.com/frank0449/wsg3rag0jadezomlghhy4vx2/penzi.jpg [4]: https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.218.EEn8iv&id=526078579703&ns=1&abbucket=2#detail