混凝土電阻率的測試原理
由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
要防止鋼筋銹蝕,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度(當(dāng)然保護層亦不能太厚,否則構(gòu)件有效高度減小,受力時將加大裂縫寬度);施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣侵入,同時嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量,沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。
在各種混凝土結(jié)構(gòu)中我們都可以預(yù)見鋼筋銹蝕問題。銹蝕會造成混凝土開裂和鋼筋截面積的減少,因此在鋼筋銹蝕發(fā)展的初期發(fā)現(xiàn)問題就顯得尤為重要。儀器能夠在不用打開混凝土的情況下找出正在銹蝕的鋼筋。
而本儀器有Wenner探頭,探頭和混凝土表面接觸后,很快就可以測試出鋼筋的銹蝕狀態(tài)?;炷岭娮杪试阡P蝕預(yù)警時起著很重要的作用。當(dāng)混凝土的電阻率越小,說明混凝土中鋼筋的銹蝕可能性或速度越大。
在計算電阻率時所用公式為:R=v/I,ρ=2παR
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其中:R—電極電阻;v—電極電壓;I—電極電流;ρ—電阻率;α—電極間距
例如,在高速公路橋上,要用一些防冰鹽用作冬季的防護,當(dāng)這些防冰鹽滲進混凝土和鋼筋接觸時就會造成銹蝕。銹蝕zui終將會造成鋼筋截面積損失和混凝土開裂剝落。能在鋼筋銹蝕的早期就檢測出來非常重要。另外,在修補鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,找出正在銹蝕的部位并進行修補也非常重要。同時這也非常必要,用來確認(rèn)修補后鋼筋混凝土構(gòu)件的耐久性和可靠性,并使修補的費用zui小化。