公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法探讨探述

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　　摘    要：钢筋混凝土已经成为现代公路桥梁工程的常用结构形式，但混凝土中的钢筋经过长期使用后往往会出现腐蚀问题，这会给公路桥梁的结构稳定性和通行的安全性带来严重的风险隐患，因此必须高度重视钢筋腐蚀检测工作。在检测中要充分了解可能对钢筋造成腐蚀作用的各种影响因素，并根据实际情况选择相应的检测方法，确保检测结果客观准确。
　　关键词：公路桥梁;混凝土;钢筋腐蚀;检测方法
　　1  前言
　　由于公路桥梁的钢筋混凝土结构在运行过程中会在交变载荷以及水体、降雨、空气污染等各种自然因素的综合作用下而受到腐蚀，这不仅会对公路桥梁整体结构的稳定性产生较大的影响，造成公路桥梁工程的耐久性下降，同时还会给公路桥梁的路用性能以及通行的安全性和畅通性带来严重的安全隐患，因此要对钢筋腐蚀病害问题的重要性有充分认识。
　　2  公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀的主要影响因素分析
　　2.1  腐蚀钢筋的大气环境因素
　　公路桥梁混凝土中的钢筋会受到大气湿度因素的影响而发生腐蚀，同时大气湿度的不同也会使钢筋的腐蚀深度以及腐蚀速率存在一定的差异。当湿度达到了65%以上时，混凝土中的钢筋就会开始发生不同速率的腐蚀[1]。因此加设在水体上的公路桥梁的钢筋腐蚀现象比较严重。同时由于空气中含量一定的氯离子以及二氧化硫成分，特别是在空气污染程度较重时，氯离子以及二氧化硫含量增加，当其附着在钢筋表面上时就有可能产生电化学反应，并导致钢筋受到腐蚀。
　　2.2  腐蚀钢筋的水介质环境因素
　　由于公路桥梁往往架设在自然水体上，因此当淡水水体中存在大量的腐蚀性污染物时就会对钢筋造成腐蚀，同时海水也会腐蚀钢筋。此外，土壤环境中的电介质也是腐蚀钢筋的一个重要因素。
　　3  公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法分析
　　3.1  钢筋腐蚀的有损检测方法
　　当公路桥梁的钢筋混凝土结构出现比较明显的脱落、空鼓或者开裂问题时，可以采用这种有损检测方法来对混凝土结构内部钢筋的具体腐蚀程度进行定量检测分析。在检测时应首先将腐蚀现象比较明显的外层混凝土凿开，使钢筋表面暴露，然后在通过外观观察来根据经验对腐蚀程度进行初步的经验定性判断。当发现腐蚀程度比较严重时，应进一步通过重力分析等方法进行定量检测。在重力分析时则应将腐蚀钢筋取样并浸泡在克拉克溶液内以去除其表面锈蚀物，以便对钢筋腐蚀量进行测定，浸泡实践应控制在25min左右。另外也可以根据裂缝宽度以及开展方向等读钢筋质量损失进行计算分析。有损检测方法是一种比较常用的传统检测方式，其虽然能够直观准确的了解钢筋腐蚀程度，但是需要对桥梁结构造成一定破坏，同时也无法实现对钢筋状态的动态监控。
　　3.2  钢筋腐蚀的无损检测方法
　　随着检测技术的发展，目前在钢筋腐蚀检测中逐渐开始采用无损检测方法，而利用钢筋的声波、电磁以及电阻等物理特性以及钢筋的电化学特性来进行的检测方法被广泛应用。
　　3.2.1 采用综合分析法检测钢筋腐蚀
　　所谓综合分析法也就是通过对钢筋腐蚀的各种影响因素进行检测，从而实现腐蚀预测模型的构建，这样就可以对钢筋的腐蚀发展进行较为准确的预测。在应用该方法时应首先准确测定所有相关因素对钢筋腐蚀的影响程度，然后以反应控制模型、经验模型以及电化学模型等为基础构建腐蚀预测模型。这种方法能够对公路桥梁钢筋混凝土结构的所有影响因素进行综合性的分析，且操作比较简便，不过其主要是进行定性分析，是辅助性钢筋腐蚀检测方法。
　　3.2.2  采用物理方法检测钢筋腐蚀
　　在对公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀进行检测时还可以采用电阻探针、声波探测以及光纤传感等物理检测方法，此类方法主要是在实验室内对钢筋腐蚀进行定性分析检测。其中电阻探针方法是在混凝土中埋入和钢筋材质相同的探针，并将恒定电流施加在电阻探针上，这样就能够根据在探针两端测得的电压值来对其电阻以及直径改变量进行计算，从而了解钢筋腐蚀的深度[3]。这种检测方法具有较高的精度，且在检测中不需要取样和清理钢筋表面，操作比较简便。检测钢筋腐蚀也可以采用声波探测方法，其主要是根据不同物体所产生的弹性波各不相同，因此通过对其声波信号的采集分析就可以了解檢测目标的状态。这种检测方法能够对公路桥梁混凝土内钢筋腐蚀情况进行实时的动态检测，且其定位效率较高，因此得到了广泛的应用，不过在实际应用中比较容易受到其他声波的影响，造成其检测精度下降这也是该检测方法未来需要重点解决的问题。而光纤传感检测方法则是根据光子在不同介质中传播时，其会产生不同的相位、波长以及频率变化，因此能够准确有效的检测钢筋腐蚀情况，被广泛应用于钢筋腐蚀的定性检测中。
　　3.2.3  采用电化学法检测钢筋腐蚀
　　对公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀进行检测时还可以采用电化学方法，其具有较高的灵敏度和检测效率，不仅可以满足现场原位检测的要求，同时还为在线监测提供了良好的前提条件。其中线性极化法是一种比较常用的定量电化监测方法，其主要是通过三电级以及双电极系统对混凝土以及钢筋耦合腐蚀率进行检测，并计算腐蚀电流。线性极化检测方法能够对腐蚀速率瞬间捕获，同时其数据处理比较简单，可以对钢筋腐蚀程度进行准确全面的评价分析，不过该方法主要适用于对已经钢筋腐蚀表面面积时的检测分析，适应性受到了一定的限制。在检测钢筋腐蚀时也可以采用交流阻抗谱方法，其护腰是通过扰动施加于电极的低强度交流信号来检测其振幅以及相位的变化值，从而对钢筋腐蚀程度进行分析。这是一种比较常用的暂态频谱分析方法，能够准确了解混凝土内钢筋的腐蚀速率、腐蚀临界等多种信息。而自然电位检测方法则主要是根据钢筋腐蚀后的自然电位变化来对其腐蚀状态进行间接性的评价分析。这种检测方法由于所需要的检测设备相对简单，且操作比较便捷，因此在检测实践中得到了广泛应用。不过影响钢筋电位的环境因素比较复杂，这会造成检测结果的精度降，在应用时需要结合表面观察等方法来提高其检测的准确性。
　　3.3  采用ETR法检测钢筋腐蚀
　　由于造成公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀的因素比较多，且其腐蚀状态也较为复杂，因此单独采用一种检测方法往往存在检测结果不全面不准确的问题，无法为公路桥梁的养护处理提供可靠的参考数据，所以要通过ETR方法的应用来对混凝土电阻率、钢筋自然电位以及腐蚀电流密度等引进综合性的评价分析，这样才能客观准确的了解钢筋的实际腐蚀状况。在应用ETR检测方法时要合理选择评价函数以及标准，对钢筋腐蚀检测数据进行优化处理，从而提高评价分析的精确性。
　　4  总结
　　在公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测中，检测人员积极引入并运用先进的检测方法，不断总结实践经验，根据钢筋混凝土结构的实际情况提高检测方法选择应用的合理性。同时也可以通过不同检测方法的综合应用来提高检测结果的精确性，确保检测数据具有较高的重现性，从而客观准确的反应公路桥梁工程混凝土结构中钢筋的真实腐蚀情况。为公路桥梁工程的检修养护等工作提供可靠的参考依据，保证公路桥梁的安全运行。
　　参考文献：
　　[1] 王黎明.公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法分析[J].全面腐蚀控制，2019（11）：116～117.
　　[2] 罗冬，李媛媛，李俊楠.桥梁混凝土钢筋腐蚀检测技术探讨[C].中国腐蚀与防护学会，2017.
　　[3] 张变瑞.公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法探讨[J].山西建筑，2017（14）：173～174.
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