碳化环境中混凝土钢筋锈蚀速率监测研究.pdf

第 1 5卷第 4期 2 O 1 2年 8月 建筑材料学报 j oURNAL OF BUI I DI NG MATERI AI S Vo 1 1 5 ， NO 4 Aug ， 2 01 2 文章 编 号 ： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 2) 0 4 0 5 2 7 0 7 碳化环境 中混凝土钢筋锈蚀速 率监测研 究 许 晨 ， 岳增 国 ， 金 伟 良 ， 吴 国坚 ， 金 俊 ( 1 浙 江 大学 结构 工程 研究 所 ， 浙 江 杭 州 3 1 0 0 5 8 ；2 杭 州 市质 量技 术监 督检 测 院 ，浙江 杭 州 3 1 0 0 1 9 ) 摘 要 ： 基 于 室 内标 定试 验得 到 的混 凝土 内部 温 湿度 对 于钢 筋锈 蚀速 率 的影 响 关 系以及 现 场 混凝 土 内部 温湿度 的 实 时监 测数 据 ， 提 出 了一种 用 于 实 时监 测 混 凝 土 内钢 筋锈 蚀 速 率 的新 方 法 ， 并 设 计 了相关试验进行验证 结果表明 ： 通过该监测方法得 到的钢 筋锈蚀速率数据能较 为可靠地计算钢 筋锈 蚀 量 关键 词 ：混凝 土 ；耐 久性 ；钢 筋锈 蚀 ；温度 ；湿 度 ；腐蚀 电流 ； 监 测 中图分 类号 ： TU5 2 8 5 7 1 文献 标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 2 0 4 0 1 8 S t u d y o n t h e Re a l Ti m e Dy n a m i c M o ni t o r i ng o f Co r r o s i o n Ra t e o f Re i n f O r c e m e nt i n Ca r b 0 na t i O n En v i r o nm e nt XU C h e n ， YUE Ze n g g u o ，j 1 N We i l i a n g ， W U Gu o j i a n 2，j I N J u n 2 ( 1 I n s t i t u t e o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g ，Z h e j i a n g Un i v e r s i t y ，Ha n g z h o u 3 1 0 0 5 8，Ch i n a ； 2 Ha n g z h o u I ns t i t u t e o f Te s t a n d Ca l i b r a t i o n f o r Qu a l i t y a n d Te c h n o l o g y S u p e r v i s i o n，Ha n g z h o u 3 1 0 0 1 9 ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：I n p r a c t i c a l s i t u a t i o n，t he c o r r os i o n c ur r e nt t o c o r r o d e r e i n f o r c e m e n t i n c o nc r e t e c ha ng e s wi t h e n v i r on m e nt t e mpe r a t u r e a nd hu m i d i t y St u di e s s how t h a t t he c or r os i o n r a t e o f r e i n f o r c e me nt i s hi ghl y r e l e v a nt t o t e mpe r a t ur e a nd hu mi di t y i n c o nc r e t e Ba s e d on t he c ha r a c t e r i s t i c，a n e w me t h od f o r r e a l t i m e m o - ni t or i n g of c o r r os i o n r a t e o f r e i nf or c e m e nt i n c o nc r e t e wa s p r op os e d Thi s m e t ho d c a n pr e d i c t t he f i e l d c o r r os i o n r a t e of r e i nf o r c e m e nt i n r e a l t i m e a nd dy na m i c a l l y a c c o r d i ng t o t he i nf l u e nc e o f t e m p e r a t ur e a nd hu mi di t y i n c o nc r e t e o n c or r os i o n r a t e of r e i nf or c e me nt b as e d o n i nd o o r c a l i br a t i o n t e s t a s we l l a s t he r e a l t i m e mon i t o r i ng d a t a of o n t he s p o t t e mpe r a t u r e a nd hu m i d i t y i n c o nc r e t e Re l e v a nt e x pe r i m e n t s we r e d e s i gn e d t o v e r i f y t he f e a s i bi l i t y o f t h i s m e t h od The r e s ul t s i nd i c a t e d t h a t t h e c o r r os i o n r a t e d a t a o f r e i n f o r c e m e n t b a s e d o n t he m o ni t o r i n g me t ho d c a r l be r e l i a bl y us e d t o c a l c u l a t e t he c o r r os i o n a m o un t o f r e i n f o r c e m e n t The c a l c ul a t i on a c c u r a c y c a n be i mp r o v e d wi t h s ho r t e r t i me i nt e r v a l t o s a m p l e t he t e m p e r a t u r e a nd humi di t y i n c o nc r e t e Si m i l a r l y，t he c a l c ul a t i o n a c c ur a c y c a n a l s o b e i mpr ov e d wi t h s ho r t e r t i me i n t e r v a l t o s a mpl e t h e f i e l d c or r o s i o n r a t e o f r e i nf or c e m e nt Ke y wo r ds ：c on c r e t e；du r a b i l i t y；r e ba r c o r r os i o n；t e m p e r a t u r e；hu m i d i t y；c or r o s i on c u r r e nt ；m o ni t o r 钢筋 锈蚀 是 目前 国 内外混 凝土 结构 耐 久性 研 究 中重 点关 注 的 热点 问题 研 究 表 明 ， 一 旦 保 护 层 开裂 ， 钢 筋锈 蚀速 率便 会急 剧增 大 ， 导致 混凝 土 保 护 层 在较短 的时 间 内剥 离 脱 落 影 响 保 护 层 开 裂 时 间 的最 主要 因素是钢 筋 锈蚀 速率 然 而 ， 实 际结 构 中钢 筋 锈蚀 速率 随着 环 境 温 湿 度 的 变 化 而 变化 ， 若 要 对 钢 筋锈蚀 程 度作 出准 确 判 断 ， 则 必 须 对 实 际 结构 中 钢 筋 的锈 蚀 速率 进行 实 时动态 监测 目前 ， 国 内外 使 用最广泛的钢筋锈蚀监测系统为阳极梯 系统 该 系 统通过观测位于阳极梯不同高度处的钢筋与参 比电 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 4 0 8；修 订 日期 ： 2 0 1 1 - 0 8 2 9 基金项 目： 国家 自然科学基 金重大国际合作 项 目( 5 0 9 2 0 1 0 5 8 0 6 ) ； “ 十一 五” 国家 科技支撑 计划项 目( 2 0 0 6 B AJ 0 3 A0 4 ， 2 0 0 6 B A J 0 3 A0 2 ) ； 杭 州市科技发展计划项 目( 2 0 1 1 0 5 3 3 B 0 1 ， 2 0 1 1 0 5 3 3 B 0 5 ) ； 国际科技合作项 目( 2 0 1 0 DF A2 4 5 9 0 ) 第一作者 ： 许晨( 1 9 8 4 一) 男 ， 浙江杭州人 ， 浙江大学博士生 E - ma il ： a la n 2 0 6 1 2 1 1 4 z j u e d u c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2 8 建筑材料学报 第 1 5 卷 极 之 间的宏 电流变 化来 判别 外部介 质侵蚀 进程 与 内 部 钢筋锈 蚀状 态 引 由于宏 电流 与钢 筋腐 蚀 电流 存 在 本质 区别 ， 只能定 性反 映钢 筋锈蚀 速率 ， 并不 能 用 于钢筋锈蚀量计算 研究表明， 影响钢筋锈蚀的主要 因素为环境温湿度 、 腐蚀介质 ( C 1 ， C O 。 ) 浓度与时 间 I i u等 通 过室外 锈 蚀 试验 ， 得 到 了钢筋 锈 蚀 速 率 的统计 模 型 ， 该 模 型 认 为影 响 混 凝 土 电 阻率 的主 要因素为其 内部 的相对湿度 E n e v o l d s e n _ 7 认 为钢 筋锈蚀速率与混凝土内部湿度存 在较好 的相关性 基 于既有 研究 ， 本 文 提 出了 一种 用 于 实 时监 测 混 凝 土 内部 钢筋锈 蚀 速 率 的有 效 方 法 ， 并 通 过试 验 验 证 了该方 法 的有 效性 1 理 论模型介绍 研 究表 明 ， 混 凝 土 内部 温 湿 度 变化 滞 后 于 外 界 环 境温 湿度 变 化 ， 其 中湿 度 的 滞 后 性 尤 为 明显 。 图 1 ， 2分别 为 6 月 某一 天实 测 的混 凝 土 内部 温湿 度 与 外 界环境 温 湿度 的变化 规律 由图 1 可见 ， 混凝 土 内 部 温度 的变 化 略 微滞 后 于外 界 温 度 的变 化 ； 由 图 2 可见 ， 混凝 土 内外湿 度 变化存 在显 著 区别 ， 其 内部 湿 度 变化较 平稳 ， 外 部湿 度变化 幅度较 大 由于 混凝 土 内部温 湿度 直接 影 响 钢 筋 的锈 蚀 速 率 ， 若 将 外 界 环 境的温湿度数据代入相关计算模型就会导致误差 因此， 建立钢筋锈蚀速率与混凝土 内部温湿度关系 是非常必要的 本文将文献E 6 中的钢筋锈蚀速率统 计模 型稍 加 变换得 到式 ( 1 ) 考 虑 到 实 际情 况 下 ， 侵 蚀介质 ( C 1， C O 。 ) 在钢筋 表面的堆积速率 非常缓 慢 ， 可 在某 一较短 时 间段 ( 如 3 0 d ) 内忽 略 钢筋 锈 蚀 的时变 效应 基于 上述 考虑 ， 本文建 立 了反 映这 一时 间段 的钢筋 锈蚀 速率 方 程 ， 如 式 ( 2 ) 所示 ， 式 中假 定 温度 和湿度 对钢 筋 锈 蚀 速率 的影 响 相互 独 立 ， 与文 献 6 中的模型一致 i： ( 1 6 9 c ) 。 e x p ( 7 8 9 3 0 0 6 T + 0 0 0 0 l l 6 R + 2 2 4 t ) 1 0 8 ( 1 ) j 。 ( f )一 I 厂 T( f ) g E RH( ) ( 2 ) 式中： i 为腐蚀电流密度 ， A c m。 ； c为氯 离子质量 浓 度 ， k g m。 ； 丁为 环境 温度 ， K； 尺 为 混 凝 土 电阻 ， Q； t 为 时 间 ， a ； j 。 为 腐 蚀 电流 ， 扯 A； 为某 一 标 准 状 态下 钢 筋 腐 蚀 电流 ， A； f E T( t ) 为 温 度 影 响 函 数 ； g E R H( ) 为湿度影响函数 测 试时 间 问隔 不 宜过 长 ， 否 则 需 考 虑 钢筋 锈 蚀 的时变效应 若以月为测试时间间隔 ， 在每个月初对 钢筋腐蚀电流进行测试 ， 则 当月 中任意时刻的腐蚀 电流 可 由式 ( 3 ) 计 算 得到 J 一 J ( T， RH) ( 3 ) 式 中 ： ( T， R H) 为 温 湿 度 影 响 因子 ， 可 由 当 月 中任 意 时刻监测 的混 凝土 内部 温湿度 计算得 到 将计算得到的腐蚀 电流对时间进行积分 ， 便能 得 到该 月 的钢筋 锈蚀量 ， 如 式 ( 4 ) 所示 r M 一 a f 。 d t ( 4 ) J 式 中： 一 M ，M 为铁 的相 对原子 质量 ， 5 5 8 5 g mo l ； 2 为单位 原子 电荷 迁 移 数 ， 取 2 ； F 为 法 拉 第 常 数 ， 取 9 6 5 O 0 C mo 1 图 1 混凝土 内部温度 与外界环境温度变化规律 Fi g 1 Co r r os i on c ur r e n t t e m p e r a t u r e c u r v e 图 2混凝土内部湿度与外界环境湿度变化规律 Fi g 2 Co r r o s i on c ur r e n t RH c ur ve 2 试 验部分 2 1 试 验 介绍 试 验包括 室外 暴露试 验 与室 内标定 试验 2个部 分 ， 其 中室 内标 定 试 验 又 由温 湿度 影 响 函数 标 定试 验和测 试误 差标定 试验 2部 分组 成 2 2 试 验 设计 2 2 1 温 湿度影 响 函数标 定试 验 试 件 尺寸为 1 0 0 mm1 0 0 mm1 0 0 mm， 配 合 比见 表 1 试 件 中 的 钢 筋 采 用 Q2 3 5圆 钢 ， 直 径 为 1 2 mm， 混凝 土保护 层厚 度 为 2 c m； 在试 件 中部平 行 童I 。 口 g。 - 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 许晨 ， 等 ： 碳化环境 中混凝土钢筋锈蚀 速率 监测研究 5 2 9 于钢 筋放 置 了直径 为 1 0 mm 的不 锈钢 棒 电极 ( 见 图 3 ) 本文 采用 快 速碳 化 试 验 加 速 钢 筋 锈 蚀 此 外 ， 为 防止 快速 碳化 时 钢 筋 两 端 部 发生 严 重 锈 蚀 ， 用 环 氧 树 脂 将钢 筋 和不 锈 钢棒 的 露 出部 分 进 行 了密 封 参 照文献E 8 3 埋置了温湿度传感器( 见 图 4 ) ， 以监测试 件 内部温 湿度 变化 表 1 混凝土配合比 Ta b l e 1 M i x i n g pr o p o r t i o n o f s p e c i me n i n c a r b o n a t i o n t e s t k g m。 图 3 试件 示意图 Fi g 3 S c h e ma t i c d i a g r a m o f t e s t b l o c k ( s i z e ： mm ) 图 4传感器埋置示意 图 Fi g 4 Sc he ma t i c di a gr a m of t h e s e ns or e mbe dd e d( s i z e： mm) 试件 在 室 内 标 准 养 护 2 8 d后 ， 放 入 快 速 碳 化 箱 碳 化 箱 中 C O 浓 度 为 2 0 ( 质 量 分 数 ) ， 温 度 为 2 5 o ， 相 对湿 度 为 7 5 o 为 了研 究 锈 蚀 程 度 不 同的钢筋其腐蚀速率随温湿度 的变化规律 ， 将其 中 的 2 个 试件 放人 碳化 箱 中继 续 碳 化 碳 化 7 d后 ， 取 出其 中 的 1 个试 件 ， 1 4 d后 结束 碳化 将 测试试 件 和 监 测 试 件 一 同放 入 温 度 为 2 5 0 ， 相 对 湿 度 为 9 8 0 9 6 的恒 温 恒湿 箱 中 ， 经 过 监 测 ， 其 3 0 d后 的 内 部 温度 为 2 6 2 ， 相 对 湿度 为 9 8 7 腐 蚀 电流 测 试 仪 器为 G a mr y公 司生 产 的 R e f e r e n c e 6 0 0电 化 学 工 作 站 ， 测 试方 法 为线性 极化 法 2 2 2测 试误 差标 定试 验 采用与温湿度影响函数标定试验中同一批次浇 注 的试件 ， 试 件制 作 如 图 3所 示 试 件 的养 护 、 碳 化 与 2 2 1节相 同 碳 化 3 0 d后 ， 取 出试 件 ， 放 入 温 度 为 2 5 0 ， 相 对湿 度 为 7 5 0 的恒 温 恒 湿 箱 中 ， 每 隔 6 d对 试 件 中的 钢筋 进 行 腐 蚀 电流 测试 ， 测试 方 法为 线性 极化 法 9 0 d后 ， 劈 裂 试 件 取 出钢 筋 ， 用 金 相 砂 纸去 除铁 锈 ， 用 失重 法计 算钢 筋质 量损 失 根 据 实测 腐蚀 电 流 ， 用 式 ( 4 ) 计算 钢 筋 损 耗 质 量 ， 并 与 失 重 法计 算 的钢 筋质 量损 失进行 比较 2 2 3 室外暴露试验 采用 与温 湿度影 响函数标 定试 验 中 同一批 次 浇 注 的试 件 ， 测试 试 件 与监 测 试 件 的制 作 与 2 2 1节 相 同 快 速碳 化 2 8 d后 ， 将 测 试 试 件 与 监 测 试 件 一 同置 于室 外暴 露环境 中 ， 每 隔 1 5 d对 测试 试 件 中的 钢 筋进 行腐 蚀 电流测 试 监 测试 件 中温 湿 度 数据 的 采 样 时 间间 隔为 0 5 h 暴 露 1 8 0 d后 ， 劈 裂 测试 试 件 取 出钢筋 ， 用 金相 砂纸 去除 铁锈 ， 用失 重法 计 算 钢 筋 质量 损 失 ， 2 3试验 结 果 2 3 1 温 湿度 影 响函数 标定 试验 2 3 1 1 温 度对钢 筋锈 蚀 影响 钢筋腐 蚀 电流 随 混 凝 土 内部 温 度 变 化 ( 相 对 湿 度 控制 在 9 5 0 左 右 ) 的测 试 结 果 如 图 5所 示 由 图 5可见 ， 随着温度 的升 高， 钢筋腐 蚀 电流 随之增 加 另 外 ， 曲线 C 2和 C 3 非 常接 近 ， 说 明碳化 3 7 d之 后 若 继续碳 化 ， 腐蚀 电流不会 明显 增加 0 1 O 2 O 3 O 4 0 5 0 T e mp e r a t u r e i n c o n c r e t e C 图 5 腐 蚀电流随温度变化规律 Fi g 5 Co r r os i o n c u r r e nt t e mpe r a t ur e c ur ve 2 3 1 2 湿度 对钢 筋锈 蚀影 响 钢 筋腐 蚀 电流 随 湿 度 的变 化 曲线 如 图 6所 示 加 踟 如 如 加 1 1 a H I 、 0 g 一 0丑0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4期 许晨 ， 等 ： 碳 化环境 中混凝土钢筋锈蚀速率 监测研究 图 1 O 温度影 响函数拟合 曲线 Fi g 1 0 Da t a f i t t i ng b y t e mp e r a t u r e e f f e c t f u nc t i on 表 2 温度影响函数拟合参数 T a b l e 2 F i t t i n g p a r a me t e r s b y t e mp e r a t u r e e f f e c t f u n c t i o n 定 ， 时变 特征 可不 考虑 采 用与 3 1节相 同 的方 法进 行 拟合 ， 结果 如 图 1 1所示 ， 拟 合 参 数 见表 3 需 要 指 出的是 ， 图 l 1 并 未 对 曲线 的下 降段 进 行拟 合 ， 因为 使用 单 峰 函数 拟合 得 到 的拟合 曲线其 峰 值都 低 于实 测值 ， 导 致最 终预 测 的锈蚀 量低 于 实测值 对 于 曲线 的下降段 ， 可近似成直线来考虑 不同锈蚀程度下 的 拟合参数 n ， b相差不大( 见表 3 ) ， 表明钢筋受湿度 影 响 的变化 规律 基 本 一 致 ， 即时 变 效 应 与湿 度 效 应 不发 生耦 合作 用 3 3 基 于标 准状 态 下的钢 筋锈 蚀速 率模 型 上述 结果 表 明 ， 处 于不 同锈 蚀程 度 的钢筋 ， 其 受 温湿 度 变化影 响 的 规 律 一致 ， 可 使 用 统 一 的温 湿 度 影 响 函数 进行 描述 为此 本 文 以 C 1组 试 件 为 例 ， 建 立 了标准 状态 ( 温度 为 2 5 0 ， 相 对湿 度 为 9 5 0 ) 图 1 1湿度影响函数拟合 曲线 Fi g 1 1 Da t a f i t t i n g b y h u mi d i t y e f f e c t f u n c t i o n 表 3 湿度影响 函数拟合参数 Ta b l e 3 Fi t t i n g p a r a me t e r s b y h u mi d i t y e f f e c t f u n c t i o n 下混凝土钢筋锈蚀速率的标准模型， 见式 ( 5 ) 一4 9 2 E o 0 9 2 e x p ( T 1 7 0 5 2 ) +0 4 6 5 1 I- o 0 0 0 2 2 e x p ( RH l 1 3 5 3 ) +0 0 0 0 1 5 1 ( 5 ) 将试 件 置 于温 度 为 2 0 ， 相 对 湿 度 为 8 O 0 的恒温恒湿箱中， 1 5 d后测试得到的钢筋腐蚀 电流 为 1 0 5 ff A， 与 模 型计 算 值 9 5 A 相 近 ， 从 而 验 证 了该 模 型 的正确性 3 4测 试误 差标 定 根据图 7的实测钢筋腐蚀电流 ， 用式( 4 ) 计算得 到 的钢筋 损耗 质量 为 0 0 2 9 g ， 由失 重法 测量得 到 的 损失 质量 为 0 0 2 2 g ， 计 算测 试误 差 为 e ：( 0 0 2 9 0 0 2 2 ) o 0 2 2 0 3 1 8 3 5 暴 露试 件钢 筋锈 蚀量 计算 以 8月份 后半 月为 例 ， 在 8 1 5日测 得 的钢 筋 腐 蚀 电流为 1 8 9 A， 测试 时刻 的温度 为 3 5 8 ， 相 对 湿 度为 7 7 3 ， 由式 ( 2 ) 得 I 。 一 1 8 9 A 若 将 标 准状态改 变成温度 为 3 5 8 ， 相对湿度 为 7 7 3 ， 不 考虑温湿度耦合作用， 则相应的影响因子函数变为 ： ( T， RH， )一 E o 0 7 6 e x p ( T 1 7 0 5 3 ) +0 3 8 2 1 I- o 0 0 1 l e x p ( RH 1 1 3 5 9 ) 一0 0 0 0 2 1 ( 6 ) 以时间间隔 4 h采样为例 ， 将温湿度数据代人 式 ( 6 ) 计算 ， 结 果如 图 1 2所示 由图 1 2可见 ， 在 同 一 时刻 ， 计 算 值 与 实测 值 较 为接 近 此 外 ， 该 钢 筋腐 蚀 电流 变化趋 势 与 混凝 土 内部 温 度 变 化 规律 相 似 ， 这 是 因为在该 半 月 中的湿 度 变 化 平 缓 ， 而 温 度 变化 幅 度较大， 使温度对钢筋腐蚀 电流的影响 占主导地位 图 1 2 室外试件腐蚀 电流预测值 F i g 1 2 Pr e d i c t e d c o r r o s i o n c u r r e n t o f o u t d o o r t e s t b l o c k s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 3 2 建筑材料学报 第 1 5卷 钢筋腐 蚀 电流 总体呈上 升趋 势是 由于后 期混 凝 土 内 部湿 度 略微 增 大所致 暴露 6个 月后 ， 劈 裂试 件取 出钢筋 ， 用砂 纸 去 除 钢 筋表 面 的锈 层 ， 根 据 锈蚀 前 后 钢 筋 的 重量 计 算 实 际钢筋锈蚀量 ， 结果见表 4 ， 表 中计算值与实测值之 间的相 对误差 为 1 1 1 0 ， 对 于计 算 值 而 言 ， 该 误差 仍能接受 进一步考虑测试误差的影响， 结合 3 4节 测试 误 差 标 定 结 果 ， 得 到 修 正 计 算 值 为 0 1 6 1 1 3 1 8 0 1 6 2 ， 此时 ， 相 对误 差 降低 为 6 O 4 由此 可 知 ， 本 文 中 的 监 测 方 法 能 有 效 监 测 钢 筋 的锈 蚀 动 态 表 4 暴鼹 6个月后钢筋锈蚀量的计算值与实测值 Ta h i e 4 Ca l c u l a t i o n a n d me a s u r e me n t o f s t e e l c o r r o s i o n a f t e r s i x mo n t h s e x p o s u r e S t e e 1 c o r r o s i o n a m0 u n t g T 0 i a l M r e d Re l a t i v e Ma r Ap r Ma y J u n e J u l y Au g a mo g u n t a mo g u n t 。 一 4 讨 论 由图 1 O ， 1 1 可知 ， 在 温度 和湿度 较大 的 区段 ， 钢 筋腐蚀 电流变化 更为 剧烈 因此 ， 当混凝 土 内部 温度 和湿 度较 高时 ， 缩 短 温 湿度 数 据 的采样 时 间间 隔是 非常必 要 的 图 1 3为采样 时 间间隔 与计算 相对 误差 两者 之 间 的关 系 由 图 1 3可见 ， 当采 样 时 间 间隔 从 4 h变 为 3 ， 2 h后 ， 计算 误差 明显 下 降 ； 此 后 ， 若继续 缩短采样间隔， 误差下降趋势趋于平缓 ， 即对减小计 算误差作用不大； 当采样时间间隔降低至 0 5 h后 ， 计算相对误差降低至 4 2 5 ， 经测试误差影响修正 后 为 8 ， 表 明计 算精 度较 为理 想 呈 兰 图 l 3 不同采样间隔的计算相对误差 Fi g1 3 Re l a t i v e e r r o r a t d i f f e r e n t s a mpl e i nt e r va l 除了缩短采样间隔能提高计算精度外 ， 缩短现 场腐蚀 电流 J 的测 试 时 间 间 隔 同样 可 以 提 高计 算 精度 若将测试时间间隔扩大为3 0 d ， 则钢筋锈蚀量 为 0 2 8 4 g ， 相对误 差增 大 ( 1 8 1 0 ) 这是 因为 实 际 环境下 钢筋 的腐蚀 电 流 由于 时变效 应 的作用 而 逐渐 降低 ( 见 图 9 ) 此时 ， 若 将 测试 时间 间隔扩 大 为3 0 d ， 则后 半个 时段 的 比实 际值 大 ， 导致 最 后计 算 结 果 偏大 考虑到实际情况下钢筋锈蚀速率较低 ， 时变效 应不 太 明显 ， 因此测试 时 间间 隔可定 为 3 0 d 5 结 论 基于室 内标 定试 验得 到的混 凝土 内部 温湿 度 对 于钢 筋锈蚀 速 率的影 响关 系 以及 现场 混凝 土 内部 温 湿度 的实 时监测 数据 可对暴 露试 件 中钢筋 锈蚀 速 率 进行实时动态预测 经过室内误差标定试验修正后， 钢 筋锈蚀 量 的计算 值 与 实 测值 更 为 接 近 随着 混 凝 土 内部 温湿 度数 据 采样 时 间 问隔 的 缩短 ， 计 算 精 度 随之提 高 ； 当采样 时间 间隔小 于 0 5 h后 ， 计算 精 度 提 高不 明显 此外 ， 缩短 现场钢 筋锈 蚀速 率 的采样 时 问间 隔同样也 能 提 高计 算 精 度 ， 考 虑 到 实 际情 况 下 钢 筋锈 蚀速 率较低 ， 时 变效应 不太 明显 ， 测试 时 间 间 隔可定 为 3 O d 参考 文献 ： 1 金伟 良， 钟小平 结构全寿命的耐久性与安全性 、 适 用性 的关系 E J ， 建筑结构学报 ， 2 0 0 9 ， 3 0 ( 6 ) ： l 一 7 J I N W e i l i a n g， ZH( ) NG Xi a o p i n g Re l a t i o n s h i p o f s t r u c t u r a l d u r a b i l i t y wi t h s t r u c t u r a l s a f e t y a n d s e r v i c e a b i l i t y i n wh o l e l i f e c y c l e J J o u r n a l o f B u i l d in g S t r u c t u r e s ， 2 0 0 9 ， 3 0 ( 6 ) ： 1 - 7 ( i n Ch i n e s e ) 2 NUE R NB E RGE R U R e a s o n s a n d p r e v e n t i o n o f c o r r o s i o n i n d u c e d f a i l u r e s o f p r e s t r e s s i n g s t e e l i n c o n c r e t e J I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f S t r u c t u r a l En g i n e e r i n g， 2 0 0 9， 1( 1 )： 2 9 39 3 T OMOS AWA F J a p a n s e x p e r i e n c e s a n d s t a n d a r d s o n t h e d u r a b i l i t y p r o b l e ms o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s J I n t e r n a t i o na l J o u r n a l o f S t r u c t u r a l En g i n e e r i n g， 2 0 0 9， 1 ( 1 ) ： l 一 1 2 4 干伟忠， RAUP AC H M， 金伟 良， 等 杭州湾跨海大 桥混 凝土结 构耐久性原位监测预 警系统 J 中国公 路学报 ， 2 0 1 0 ， 2 3 ( 2 ) ： 3 0 35 GAN W e i z h o n g， RAUPACH M ， J 1 N W e i l i a n g， e t a 1 I n s i t u mo n i t o r i n g a n d e a r l y wa r n i n g s ys t e m f or d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e s t r u c t u r e o f Ha n g z h o u b a y s e a c r o s s i n g b r i d g e J C h i n a J o u r n a l o f Hi g h wa y a n d Tr a n s p o r t ， 2 01 0， 2 3(2 )： 3 0 3 5 ( i n L ： hi n e s e ) I s RAUP A CH M， S C HI E B I P Ma c r o c e l l s e u s o r s y s t e ms f o r mo n i t o r i n g o f t h e c o r r o s i o n r i s k o f t h e r e i n f o r c e me nt i n c o n c r e l e s t r u c t u r e s J NI ) T E I n t e r n a t i o n a l ， 2 0 0 1 ， 3 4 ( 6 ) ： 4 3 5 4 4 2 6 I A U T， WE Y ER S R W Mo d e l i n g t h e d y n a mi c c o r r o s i o n p r o c e s s i n c h l o r i d e c o n t a mi n a t e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s J C e me n l a n d Co n c r e t e Re s e a r c h， 1 9 9 8， 2 8 ( 3 ) ： 3 5 6 - 3 7 9 7 2 E NE VOI D S E N J N， HANS S O N C M， HOP E B B r r h e i n f l u ( 下 转 第 5 5 2页 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 5 2 建筑材料学报 第 1 5卷 ( 上接第 5 3 2页 ) e n c e o f i n t e r n a l r e l a t i v e h u m i d i t y o n t he r a t e o f c o r r o s i o n o f s t e e l e mb e d d e d i n c o n c r e t e a n d mo r t a r J 3 C e me n t a n d C o n c r e t e Re s e a r c h， 1 9 9 4， 2 4 ( 7 )： 1 3 7 3 1 3 8 2 E 8 ANDR ADE C， AL O NS O C， S ARR I A J C o r r o s io n r a t e e v o l u t i o n in c o n c r e t e s t r u c t u r e s e x p o s e d t o t h e a t mo s p h e r e J 3 C e me n t a n d Co nc r e t e Co m p os i t e s ， 2 0 0 2， 2 4( 1 )： 5 5 6 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m