[實用新型]一種新型監測混凝土內氯離子滲透狀態的裝置

有效

• 申請號: 201921617949.0
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN211292909U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 王晨翠;金祖權;侯東帥;熊傳勝;于泳;宋華苗
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01B11/16;G01L5/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本實用新型提供一種新型監測混凝土內氯離子滲透狀態的裝置，包括固定架、預埋鋼筋、光纖傳感器、光纖信號采集裝置和PH計；所述固定架設于混凝土內，所述固定架從混凝土表面向混凝土內部的受力鋼筋處延伸并傾斜設置；所述光纖傳感器用于監測所述預埋鋼筋與混凝土接觸界面處的應力應變情況；所述光纖信號采集裝置設置在混凝土外部，通過導線與所述光纖傳感器連接；所述PH計用于監測所述預埋鋼筋附近混凝土內部局部環境的變化。該監測裝置可利用監測不同深度預埋鋼筋的銹蝕情況，評估混凝土內氯離子滲透深度，在受力鋼筋發生銹蝕之前提供預警信號，裝置操作方便、安裝拆卸靈活、原材料價格低廉，可進行工業化推廣使用。

技術領域

本實用新型屬于混凝土耐久性監測技術領域，具體涉及一種新型監測混凝土內氯離子滲透狀態的裝置。

背景技術

近年來，海洋經濟作為國家重點發展的戰略計劃得到飛速的發展，這種飛速發展大都基于海港碼頭、海洋平臺、跨海通道等基礎建設。在我國漫長的海岸線上，有大量的大型海洋建筑蓬勃發展，這些大型海洋基礎設施絕大部分是鋼筋混凝土結構，其服役壽命大多要求在100年甚至更高。

海洋環境對建筑物來說是極端嚴酷的服役環境，其原因是海洋環境下腐蝕離子的遷移滲透會引發鋼筋銹蝕，從而導致建筑物提前退出服役狀態。海洋環境氯離子的侵蝕是引起鋼筋腐蝕的首要因素，因為氯離子進入混凝土并吸附在鋼筋表面可使該處的PH值迅速降低，從而導致鋼筋表面鈍化膜破壞；這些部位露出了鐵基體，與尚完好的鈍化膜區域之間構成電位差。鐵基體作為陽極而受腐蝕，大面積的鈍化膜區域作為陰極，導致鋼筋表面產生點蝕。點蝕造成鋼筋局部橫截面積減少，從而極大影響鋼筋的力學性能及構件的承載力。氯離子不僅促成了鋼筋表面腐蝕電池的產生，由于其極強的極化作用，進一步加速電池作用的過程，并且在這個過程中氯離子并不被“消耗”；也就是說，凡是進入混凝土中的氯離子，會周而復始地起破壞作用。

海洋環境根據海水暴露周期不同可分為水下區、潮汐區、浪賤區和大氣區，其中潮汐區和浪賤區被認為是鋼筋銹蝕最嚴重的區域。氯離子從在混凝土表面聚集開始向內遷移，且由于干濕交替而出現富集現象，所以如何實時評估不同混凝土保護層深度的氯離子分布情況成為海洋環境工程應用的重中之重。目前工程方面流行的Ag/AgCl電極雖然可以評估混凝土內局部氯離子濃度，但其在混凝土內強堿性環境下其穩定性和精度都不盡如人意，此外，氯離子從混凝土表面向內形成梯度場，單純的電極或傳感器無法監測不同深度或位置的氯離子實時濃度，所以開發高性能、高精度的監測裝置成為海洋環境下基礎建設的重中之重。目前還沒有能夠對于海水中大體積混凝土的銹蝕情況進行監控的裝置，因此，本實用新型提供一種監測評估大體積混凝土氯離子擴散及分布情況的裝置，旨在為海洋環境混凝土結構服役壽命預測提供準確依據。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種新型監測混凝土內氯離子滲透狀態的裝置，已解決目前海洋環境服役的大體積混凝土無法進行有效監控銹蝕程度的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種新型監測混凝土內氯離子滲透狀態的裝置，所述監測裝置包括固定架、預埋鋼筋、光纖傳感器、光纖信號采集裝置和PH計；

所述固定架設于混凝土內，所述固定架從混凝土表面向混凝土內部的受力鋼筋處延伸并傾斜設置，所述固定架用于固定所述預埋鋼筋；

所述預埋鋼筋有多個，多個所述預埋鋼筋均固定在所述固定架上；

所述光纖傳感器設置在所述預埋鋼筋的表面，所述光纖傳感器用于監測所述預埋鋼筋與混凝土接觸界面處的應力應變情況，進而監測所述預埋鋼筋的銹蝕狀況；

所述光纖信號采集裝置設置在混凝土外部，通過導線與所述光纖傳感器連接，所述光纖傳感器內傳輸的信號通過導線輸出至所述光纖信號采集裝置，并在所述光纖信號采集裝置上顯示出相關數據；