桥梁工程的腐蚀与检测腐蚀的研究.ppt

桥身、桥面桥身、桥面：大气环境腐蚀（O2、水蒸气、CO2）桥梁桥梁 桥墩桥墩：水环境腐蚀(江、河水和海水)钢铁材料腐蚀钢铁材料腐蚀桥梁腐蚀 混凝土腐蚀混凝土腐蚀 分解类腐蚀分解类腐蚀：在在Cl-、Mg2+、NH4+等离子的条件下发生腐蚀等离子的条件下发生腐蚀 膨胀性腐蚀膨胀性腐蚀：主要是由硫酸及硫酸盐主要是由硫酸及硫酸盐以及以及NaCl 等盐类引起等盐类引起混凝土腐蚀混凝土腐蚀 （化学、物理腐蚀）（化学、物理腐蚀）酸化腐蚀酸化腐蚀:大气大气中中CO2、SO2、NO2,酸雨与酸性水、酸雨与酸性水、酸性土反应酸性土反应 碱碱-集料集料反应反应：混凝土含有混凝土含有碱碱活性物质活性物质,如矿物蛋白石如矿物蛋白石、玉髓、玉髓 海工桥梁腐蚀检测海工桥梁腐蚀检测 （金属（金属&涂层）涂层）金属腐蚀监测金属腐蚀监测1.1.激励信号输入端激励信号输入端2.2.试片托盘试片托盘3 3、4.4.腐蚀试片腐蚀试片5.5.温度补偿试片温度补偿试片6.6.激励信号输出端激励信号输出端710.710.响应信号测量端响应信号测量端 腐蚀试片腐蚀试片与与温度补偿试片温度补偿试片封装于试片托盘上。腐蚀试片封装于试片托盘上。腐蚀试片与温度补偿试片与温度补偿试片串联连接串联连接,分分别从腐蚀试片和温度补偿试片别从腐蚀试片和温度补偿试片两端引出导线两端引出导线作为响应信号的作为响应信号的测量端。各测量端。各试片试片之之间间采采用宽铜用宽铜片电连接片电连接,保证连接部位电阻保证连接部位电阻远小于试片本身电阻。远小于试片本身电阻。工作过程工作过程：根据海工桥梁：根据海工桥梁的结构设计和所处环境的结构设计和所处环境选择选择其其代表性监测点代表性监测点,将将探头安放探头安放于监测点上于监测点上,将探头的各信号将探头的各信号接口与检测电路相连接口与检测电路相连,对腐蚀对腐蚀试片与温度补偿试片试片与温度补偿试片施加施加同同一一直流激励信号直流激励信号；获取获取腐蚀腐蚀试片及温度补偿试片试片及温度补偿试片两端两端的的激励激励响应信号响应信号,计算计算腐蚀试片腐蚀试片的的减薄量减薄量,根据上述减薄量求根据上述减薄量求出金属的腐蚀速率。出金属的腐蚀速率。涂层破损检测涂层破损检测 通过屏蔽导线连接探头与仪器。探头以银板作为测量电极,测量电极的工作面涂敷银-卤化银镀层。测量电极工作面上平整覆盖有浸满KCl溶液的吸水材料。测量电极封装至托盘内,托盘侧壁上沿镶嵌有橡胶密封圈,保证只有探头测量部位接触KCl溶液。（电导率仪）（电导率仪）标定标定：准备五个已知破损率：准备五个已知破损率的校准板的校准板,分别用探头测量分别用探头测量其电导率其电导率,绘制表观电导率绘制表观电导率与实际破损率的工作曲线。与实际破损率的工作曲线。测量测量：吸水材料覆盖在银极：吸水材料覆盖在银极板表面，探头轻压待测有机板表面，探头轻压待测有机涂层表面涂层表面,使探头前边的橡使探头前边的橡胶密封圈与待测有机涂层表胶密封圈与待测有机涂层表面密着面密着,屏蔽导线连接便携屏蔽导线连接便携式电导率仪式电导率仪,打开仪器打开仪器,记录记录读数。读数。将将读数读数与无涂层与无涂层标准板测量值标准板测量值或预先用已知破损率校准板所得或预先用已知破损率校准板所得工工作曲线作曲线相比相比,即可得出测量部位的即可得出测量部位的破损率。破损率。（工作过程）（工作过程）南京长江大桥南京长江大桥美国旧金山金门大桥美国旧金山金门大桥日本横滨海湾大桥日本横滨海湾大桥公路桥梁腐蚀检测方法公路桥梁腐蚀检测方法克拉玛依友谊大桥克拉玛依友谊大桥新疆果子沟公路大桥新疆果子沟公路大桥 破损检测破损检测 检测方法检测方法 无损检测无损检测 一般是在钢筋锈蚀比较严重的情一般是在钢筋锈蚀比较严重的情况下进行况下进行,该法是利用外力将结构物已该法是利用外力将结构物已部分破坏的混凝土凿开部分破坏的混凝土凿开,直至露出钢筋直至露出钢筋表面表面,通过肉眼通过肉眼(视觉法视觉法)来观察钢筋的来观察钢筋的锈蚀情况锈蚀情况。必要时。必要时,还可还可截取部分截取部分锈蚀锈蚀最严重的最严重的钢筋钢筋,通过截面积损失率或质通过截面积损失率或质量损失率来量损失率来计算钢筋的锈蚀率计算钢筋的锈蚀率。电阻棒法：混凝土中预先埋设电阻探头，通过测量钢筋锈蚀使钢筋截面积和表面状态变化引起的电阻值状况,利用导电原理间接推算钢筋的剩余面积。较适用于均匀腐蚀的场合。涡流探测法：将电磁装置放在混凝土结构表面，通过测定励磁电流与发生在钢筋内的次生波的相位关系,来判断钢筋锈蚀状况。声发射探测法：利用传感器接收钢筋锈蚀引起周围混凝土开裂释放的弹性应力波,从而确定钢筋发生锈蚀膨胀的确切位置。自然电位法：通过测定钢筋电极对参比电极的相对电位差来判断钢筋的锈蚀状况。设备简单、价格低、操作方便。交流阻抗谱法：对电极施加交流信号，测量和对比输入与输出信号振幅及相位之间的关系,判定该电极体系性质。可提供有关钢筋混凝土覆盖层的双电层电容、混凝土电阻、钢筋腐蚀速度及混凝土腐蚀机理等信息。线性极化法：原理是将锈蚀率与极化曲线在自由锈蚀电位处的斜率联系起来,可用双电极或三电极系统监测材料与环境耦合对的锈蚀率。恒电量法：采用先进的电子技术来测量恒电量激励下腐蚀电极极化电位随时间衰减的曲线,确定钢筋瞬时锈蚀速度。钢筋锈蚀研究中应用极少，是一种值得研究的新技术。任晓云任晓云,李建三，李建三，桥梁工程中的腐蚀问题桥梁工程中的腐蚀问题 中山大学学报论丛中山大学学报论丛韩东锐韩东锐,张张 波，波，海工桥梁钢结构腐蚀监检测技术探讨海工桥梁钢结构腐蚀监检测技术探讨张张 聪聪,周周 勇，勇，公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法探讨公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法探讨 百度百科百度百科