[發明專利]檢測在役電桿混凝土碳化和氯離子滲透深度的儀器和方法

有效

• 申請號: 201310628207.9
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103616382A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 鄧化凌;嚴黔;李正立;任春鳳;趙然杭;王興菊;白珊;官慶朔;趙睿;申睿;薛霞;魏澤彪;徐月華
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;山東電力研究院
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01;G01B11/22
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及在役輸電線路鋼筋混凝土電桿損傷評估和修復技術領域，尤其涉及一種檢測在役電桿混凝土碳化和氯離子滲透深度的儀器和方法。

背景技術

在役電桿混凝土的碳化是一個物理和化學作用同時進行的過程，具體來說，空氣中的二氧化碳通過混凝土表面毛細孔溶入孔溶液中形成碳酸，碳酸與硬化水泥漿體中的Ca(OH)₂等作用形成碳酸鈣。電桿混凝土的碳化在一定程度上類似于混凝土脫水過程，碳化產物CaCO₃等堵塞水泥石孔隙，使水泥石密實度提高；但對于在役鋼筋混凝土電桿來說，碳化過程使混凝土中的pH值降低，從而導致鋼筋表面鈍化膜失鈍，誘發鋼筋生銹。

氯離子同樣是引起在役電桿鋼筋銹蝕的重要原因之一，來自于骨料、外加劑等混凝土原料或沿海環境中的鹽霧等。在潮濕的環境中，Cl^-作為一種極強的陽性活化劑，與Fe²⁺結合形成易溶的FeCl₂(即綠銹)，綠銹從鋼筋陽極區向含氧量高的混凝土孔隙液中遷移，分解為Fe(OH)₂(即褐銹)，褐銹沉積于陽極區周圍，同時放出H⁺和Cl^-，降低了混凝土的堿性，從而進一步促進鐵的陽極氧化速度，促進了電化學腐蝕。氯離子對鋼筋的腐蝕作用一旦發生，就會持續地進行下去，由此可見，其危害性是相當巨大的。

碳化和氯離子可以誘發鋼筋銹蝕，而銹蝕的發生使鋼筋斷面受損，降低鋼筋的力學性能，特別是處于高應力狀態下的高強預應力鋼筋，腐蝕敏感性更高，可能發生突然斷裂。因此，及時檢測鋼筋混凝土電桿的碳化深度和氯離子滲透深度，對鋼筋混凝土電桿的健康狀態作出評價，為電力部門及時作出決策提供參考依據，對制定相應的技術方案和采取相應的修復措施具有重要意義，以便更好地保證電力系統的正常運行。

現階段，鋼筋混凝土電桿中混凝土的碳化深度和氯離子滲透深度檢測，采用一般鋼筋混凝土結構碳化深度和氯離子滲透深度檢測的方法。

電桿混凝土碳化深度的檢測方法為：測定時用沖擊鉆或鋼釬打孔，測孔直徑在15mm左右，以能清楚地分辨碳化深度為準，碳化深度小時孔徑直徑可以小一點，反之亦然。當混凝土碳化深度較大時，可以分段打孔，逐級測量以減小測量誤差。孔打好后用洗耳球吹凈孔內粉塵，向測孔內壁的邊緣處噴射質量百分比為1%酚酞酒精溶液，約15min以后，再用深度測量工具測量已碳化混凝土（表面不變色）與未碳化混凝土（表面呈紫紅色）交界面到混凝土表面的垂直距離多次，取其平均值，該距離即為該測孔混凝土的碳化深度。

電桿混凝土氯離子滲透深度的檢測方法與碳化深度的檢測方法相同，只是原理不同。混凝土中氯離子滲透深度的檢測原理是，將0.1N硝酸銀溶液噴灑到混凝土上，在含有氯離子的區域，氯離子與硝酸銀反應生成白色的氯化銀沉淀；在沒有氯離子的區域，硝酸銀和氫氧根離子反應生成氫氧化銀并分解為氧化銀，形成棕色的沉淀。白色和棕色兩種顏色的反差形成一個分界線，從而可測出氯離子的滲透深度。

該方法雖然能測得電桿混凝土碳化深度和氯離子滲透深度，但需要在在役電桿上打直徑為15cm的測孔，屬于有損檢測，影響電桿的繼續服役能力；需要用測量工具（常用游標卡尺）伸進孔內測量顏色分界線到混凝土表面的垂直距離，操作上存在困難，且不易看清分界線造成讀數誤差；碳化深度有的時候只有幾毫米甚至不到1毫米，用測量工具讀數時誤差較大。

目前，該方法主要應用于廢棄電桿碳化深度和氯離子滲透深度的測量，若需要檢測在役電桿的這兩項指標，一般選取與待檢測電桿同批次同服役環境同服役時間的廢棄電桿進行檢測，將檢測結果作為待檢測電桿的檢測結果。一方面，尋找與待檢測電桿同批次同服役環境同服役時間的廢棄電桿，存在一定的困難；另一方面，實際工程中，往往選擇近似滿足條件的廢棄電桿進行檢測，將檢測結果作為待檢測電桿的檢測結果，但每根電桿的實際服役損傷是不一樣的，檢測結果會存在一定的誤差。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種在役鋼筋混凝土電桿碳化和氯離子滲透深度檢測儀器和方法，該儀器具有結構簡單、操作方便、檢測迅速、測試精度高、實用性強等優點；該方法對在役電桿破壞很小，且立刻進行修補，對電桿的繼續服役能力幾乎無影響。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：