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混凝土中钢筋锈蚀电位的半电池电位法检测方法
目前国内外混凝土中钢筋锈蚀状况的检测主要应用半电池电位法。半电池电位法是利用混凝土中钢筋锈蚀的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种方法。通过测定钢筋/混凝土做为一个电极与在混凝土表面的铜/硫酸铜参考电极之间的电位差，评定钢筋的锈蚀状态。
1本方法适用于硬化混凝土中钢筋的半电池电位的测定，其目的是对钢筋的锈蚀状态做出适当的判定。
2测量装置
2. 1参考电极
(1) 本方法用的参考电极为铜/硫酸铜半电池。它由一根不与铜或硫酸铜发生化学反应的刚性有机玻璃管、一只通过毛细作用保持湿润的多孔塞、一个处在刚性管里饱和硫酸铜溶液中的紫铜棒构成，如图2. 1所示。
连接插座
饱和硫醪铜溶液
紫桐榛
多孔塞

图2. 1铜/硫酸铜参考电极结构图
(2) 铜/硫酸铜参考电极温度系数为0.9mv/C。
2. 2二次仪表的技术性能要求：
(1) 测量范围大于1V ；
(2) 准确度优于0. 5% ± 1mv ;
(3) 输入电阻大于1010 O；
(4) 仪器使用环境条件：环境温度0〜+40C ;相对湿度＜ 95%。
2. 3导线
导线总长不应超过15 0m , 一般选择截面积大于0.75mm2的导线，以使在测试回路中产生的电压降不超过0. 1mv。
2.4接触液
为使铜/硫酸铜电极与混凝土表面有较好的电接触，可在水中加适量的家用液态洗涤剂，对被测表面进行润湿。
3测试方法
3. 1测区的选择与测点布置
(1) 钢筋锈蚀状况检测范围应为主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或根据一般检查结果有迹象表明钢筋可能存在锈蚀的部位。
(2) 在测区上布置测试网格，网格节点为测点，网格间距可选20x20cm , 30 x 30cm, 20x 10cm等，根据构件尺寸而定，测点位置距构件边缘应大于5cm , 一般不宜少于20个测点。
(3) 当一个测区内存在相邻测点的读数超过150mv,通常应减小测点的间距。
(4) 测区应统一编号，注明位置，并描述外观情况。
3. 2混凝土表面处理
用钢丝刷、砂纸打磨测区混凝土表面，去除涂料、浮浆、污迹、尘土等，并将表面润湿。
3. 3二次仪表与钢筋的电连接
(1) 现场检测时，铜/硫酸铜电极一般接二次仪表的正输入端，钢筋接二次仪表的负输入端。
(2) 局部打开混凝土，在钢筋上钻一小孔并拧上自攻螺钉，用加压型接线夹夹在钉帽上，保证有良好的电联接。若在远离钢筋连接点的测区进行测量，必须用万用表检查内部钢筋的连续性，如不连续，应重新进行钢筋的连接。
(3) 铜/硫酸铜参考电极与测点的接触
测量前应预先将电极前端多孔塞充分浸湿，以保证良好的导电性，正式测读前应再次用喷雾器将混凝土表面润湿，但应注意两个测点之间不应留有自由表面水。
连接方法见图3. 3
钢筋
混凝土
半电池探头
::非
,
77^

图3.3测试系统简图
3. 4铜/硫酸铜电极的准备
饱和硫酸铜溶液由硫酸铜晶体溶解在蒸馏水中制成，当有多余的未溶解硫酸铜晶体积于溶液底部时，可认为该溶液是饱和的。电极铜棒应清洁，无明显缺陷，否则需用稀释盐酸溶液清洁铜棒，并用蒸馏水彻底冲净。硫酸铜溶液应每月更换，长时间不用，再用应更换新溶液，以保持溶液清洁。溶液应充满电极，以保证电联接。
3. 5测量值的采集
测点读数变动不超过2mv ,可视为稳定。在同一测点，同一支参考电极，重复测读的差异不超过10mv ;不同的电极重复测读的差异不超过2 0mv。若不符合稳定要求，应检查测试系统的各个环节。
3. 6注意问题和数据的修正
(1) 混凝土含水量对测量值有明显影响，因此测量时构件应在自然状态，否则不能使用本指南给出的判据。
(2) 环境温度在22 ± 5 °C范围之外，要对铜/硫酸铜电极做温度修正。
(3) 各种外界因素产生的杂散电流，影响测量值，特别是靠近地面的测区。应避免各种电磁场的干扰。
(4) 混凝土保护层电阻对测量值产生影响，除测区表面处理要符合规定外，仪器的输入阻抗要符合技术要求。
4测试结果的判读
4. 1在对已处理的数据(已进行温度修正)进行判读以前，按惯例将这些数据加以负号，绘制等电位图，然后进行判读。推荐的实测数据的评判标准见表 4. 1。
4.2本测试方法存在各种影响因素，混凝土含水量对测值的影响较大，为提高现场评定钢筋状态的可靠度，一般要进行现场比较性试验。
4. 现场比较性试验通常按已暴露钢筋的锈蚀程度不同它们的周围分别测出相应的锈蚀电位比较这些钢筋的锈蚀程度和相应测值的对应关提高评判的可靠度。
推荐的混凝土中钢筋锈蚀电位的评判标准表表4. 1
序号
电位水平(mV )
钢筋状态
1
02
无锈蚀活动性或锈蚀活动性不确定
2
-2 〜-3
有锈蚀活动性，但锈蚀状态不确定，可能坑蚀
3
-3 〜-4
有锈蚀活动性，发生锈蚀概率大于90%
4
-4 〜-5
有锈蚀活动性，严重锈蚀可能性极大
5
<-5
构件存在锈蚀开裂区域
备注
① 表中电位水平为采用铜-硫酸铜电极时的量测值；
② 混凝土湿度对量测值有明显影响，量测时构件应为自然状态，否则不能使用此评定标准。

5试验报告
试验报告应包括如下内容：
(1) 试验的日期、时间、地点
(2) 结构物的名称及结构形式
(3) 测区及网格布置图
(4) 试验系统简图
(5) 环境温度
(6) 数据序列或矩阵和等电位图
(7) 对结构物钢筋锈蚀状态的评定