[發(fā)明專利]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度檢測裝置及其無損檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410828118.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104459093A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛江鴻;崔磊;金偉良;徐亦冬;俞凱奇;夏晉;許晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N33/38
• 分類號(hào): G01N33/38
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代宇琛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沿海鋼筋混凝土耐久檢測領(lǐng)域，具體講是一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如橋梁的橋墩、承臺(tái)或碼頭等的氯離子濃度檢測裝置及其無損檢測方法。

背景技術(shù)

沿海鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)處于海水及海洋氣候等惡劣的腐蝕環(huán)境中，存在大量對(duì)鋼筋有腐蝕性的氯離子，因此其工程壽命能否達(dá)到人們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)所期望的百年要求，是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)峻的問題。不僅中國如此，世界范圍內(nèi)，由于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足，每年都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

氯離子滲透進(jìn)混凝土的過程是從表層向內(nèi)逐漸滲透的，當(dāng)氯離子滲透到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋所在的內(nèi)層并達(dá)到氯離子臨界濃度時(shí)就會(huì)腐蝕鋼筋，為解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，必須根據(jù)先測得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同深度的氯離子濃度，并對(duì)各深度的氯離子濃度的分布狀況進(jìn)行分析，從而判斷是否需要進(jìn)行除氯處理。因?yàn)槌妊b置體積和自重均較大，裝配繁瑣，故在不需要除氯時(shí)除氯則費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而當(dāng)氯離子濃度接近臨界值才除氯則可能為時(shí)已晚。所以，如何精確檢測到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不同深度的氯離子濃度，為判斷是否需要除氯提供依據(jù)，是解決混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的關(guān)鍵和前提。

現(xiàn)有技術(shù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度的檢測方法是，從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面向內(nèi)鉆孔，然后檢測鉆得的粉末的氯離子濃度。該檢測方法的弊端是顯而易見的，首先，檢測過程必須先鉆孔，勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、非常不方便；而且，關(guān)鍵是鉆孔式的檢測方式會(huì)對(duì)其造成結(jié)構(gòu)性破壞和損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種能有效檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不同深度的氯離子濃度且檢測過程方便又不會(huì)造成結(jié)構(gòu)性破壞的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度檢測裝置。

本發(fā)明的一種技術(shù)解決方案是，提供一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度檢測裝置，它包括檢測單體和直流電源，每個(gè)檢測單體包括一個(gè)兩端開口的防水保護(hù)罩和一塊蓋板，蓋板的內(nèi)表面可拆式連接有一塊不銹鋼板，防水保護(hù)罩的內(nèi)端開口的邊緣由防水密封膠粘接在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，蓋板可拆式連接在防水保護(hù)罩外端的開口處且蓋板與防水保護(hù)罩外端開口處密封，防水保護(hù)罩設(shè)有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口和出液口均設(shè)有塞子，蓋板、防水保護(hù)罩與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面形成封閉的空腔，該空腔內(nèi)注滿電解質(zhì)溶液，不銹鋼板也位于該空腔內(nèi)；直流電源的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋連接，直流電源的正極經(jīng)導(dǎo)線與每個(gè)檢測單體的不銹鋼板連接。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種能有效檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不同深度的氯離子濃度且檢測過程方便又不會(huì)造成結(jié)構(gòu)性破壞的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度的無損檢測方法。

本發(fā)明的一種技術(shù)解決方案是，提供一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度的無損檢測方法，其步驟包括：

a、將檢測單體安裝在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面并注滿電解質(zhì)溶液；

b、間隔一個(gè)檢測時(shí)間段后，從檢測單體的出液口將電解質(zhì)溶液導(dǎo)出，且將檢測單體的蓋板拆開更換新的不銹鋼板并注入新的電解質(zhì)溶液，檢測該步驟中導(dǎo)出的電解質(zhì)溶液中的氯離子濃度，該濃度就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最外層的氯離子濃度；

c、再間隔同樣的一個(gè)檢測時(shí)間段后，從檢測單體的出液口將電解質(zhì)溶液導(dǎo)出，且將檢測單體的蓋板拆開更換新的不銹鋼板并注入新的電解質(zhì)溶液，檢測該步驟中導(dǎo)出的電解質(zhì)溶液中的氯離子濃度，該濃度就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的次外層的氯離子濃度；

d、又再間隔同樣的一個(gè)檢測時(shí)間段后，從檢測單體的出液口將電解質(zhì)溶液導(dǎo)出，并檢測導(dǎo)出的電解質(zhì)溶液中的氯離子濃度，該濃度就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)層的氯離子濃度。

該檢測方法的原理為：當(dāng)不銹鋼板與直流電源正極連通且鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋與直流電源的負(fù)極連通，這樣，不銹鋼板和鋼筋之間產(chǎn)生電勢(shì)差，使得鋼筋混凝土中帶負(fù)電的氯離子向正極移動(dòng)，從混凝土中進(jìn)入到防水保護(hù)罩空腔的電解質(zhì)溶液內(nèi)。同樣，氯離子的遷移也是受空間限制的，最外層的氯離子肯定最早遷移到電解質(zhì)溶液內(nèi)，而次外層的氯離子要晚一點(diǎn)遷移，內(nèi)層也就是鋼筋所在的位置的氯離子會(huì)最晚遷移到電解質(zhì)溶液內(nèi)，即利用時(shí)間換空間的理念，不同時(shí)間點(diǎn)的氯離子濃度對(duì)應(yīng)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同深度的氯離子濃度，從在不鉆孔對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞的前提下精確測量出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同深度的氯離子濃度尤其是得出內(nèi)層的氯離子濃度，從而為后續(xù)判斷是否需要除氯提供數(shù)據(jù)支持和依據(jù)，進(jìn)而提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

本發(fā)明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子濃度檢測裝置及無損檢測方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：