[發明專利]一種鋼筋加速腐蝕實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202110552154.1
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113092353A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 童蕓蕓;葉津劍;王倩楠;李志祥;張國帥
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N17/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 馬聰

1.一種鋼筋加速腐蝕實驗裝置，其特征在于：其包括直流電源、電化學池、若干鋼筋試樣以及與鋼筋試樣等量的環形鋼絲網片；所述的鋼筋試樣和環形鋼絲網片一一對應；所述的電化學池通過隔板分割成若干獨立的空腔，空腔與鋼筋試樣等量，每個空腔內均設置一個鋼筋試樣和一個環形鋼絲網片，鋼筋試樣位于對應環形鋼絲網片內，且鋼筋試樣與對應環形鋼絲網片同軸，鋼筋試樣的外圈與對應環形鋼絲網片不接觸；每個空腔內均設有電解液，電解液的液面高度至少高于鋼筋試樣和環形鋼絲網片的底面高度；所述的鋼筋試樣均通過導線與直流電源的正極電連接；所述的環形鋼絲網片均通過導線與直流電源的負極電連接。

2.根據權利要求1所述的鋼筋加速腐蝕實驗裝置，其特征在于：所述的鋼筋試樣的直徑和長度均相同，鋼筋試樣上下表面設有環氧樹脂密封層，鋼筋試樣的頂端通過導線與直流電源的正極連接，導線的端部與鋼筋試樣焊接；所述的環形鋼絲網片的網孔、內徑、厚度和高度均相同；所述的空腔的形狀和大小均相同，空腔內電解液的高度均相同；所述的鋼筋試樣和環形鋼絲網片位于電解液內的位置均相同；所述的電解液的液面高度高于環形鋼絲網片頂端和鋼筋試樣頂端的高度。

3.一種鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：其包括以下步驟：

1)將經過表面除銹處理的若干鋼筋試樣與直流電源的正極連接，將環形鋼絲網片與直流電源的負極連接，將鋼筋試樣與環形鋼絲網片一一對應并放入電化學池中各個裝有電解液的獨立的空腔中，保證鋼筋試樣與對應的環形鋼絲網片同軸，保證所有鋼筋試樣浸入電解液的深度以及各環形鋼絲網片浸入電解液的深度相同，開啟直流電源為各鋼筋試樣提供直流電流；

2)提供直流電流一段時間后，通過測量鋼筋試樣的開路電位或/和測量計算鋼筋試樣的腐蝕電流密度或/和測量計算鋼筋試樣的質量損失或/和觀察鋼筋表面的微觀形貌等方式來評價鋼筋試樣的腐蝕程度。

4.根據權利要求3所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟2)中通過測量鋼筋試樣的開路電位來評價鋼筋試樣的腐蝕程度的具體方法是：

利用電化學工作站中的開路電位測試功能對各鋼筋試件的腐蝕電位進行檢測，設置掃描時間600s，采樣間隔0.1s，取掃描曲線后期數據穩定后讀數作為該鋼筋試件腐蝕電位，根據腐蝕電位判斷鋼筋試樣的腐蝕程度。

5.根據權利要求3所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟2)中測量計算鋼筋試樣的腐蝕電流密度來評價鋼筋試樣的腐蝕程度的具體方式是：利用電化學工作站的線性極化測量得到的斜率獲取極化電阻Rp，極化電阻Rp計算出鋼筋的腐蝕電流密度Icorr；

式中，常數B為鋼筋為活性時的取值，其為常數；S(cm²)為極化鋼筋的面積；通過加速腐蝕前后鋼筋試件的腐蝕電位和腐蝕電流密度的大小及變化情況了解其發生銹蝕的情況并評價其銹蝕嚴重程度。

6.根據權利要求3所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟2)中測量計算鋼筋試樣的質量損失來評價鋼筋試樣的腐蝕程度的具體方式是：

在加速腐蝕前，鋼筋試件完成清洗干燥后對其進行第一次稱重，加速腐蝕結束后使用無水乙醇對鋼筋表面進行清洗，除去鐵銹和雜質后再對鋼筋進行第二次稱重，兩次稱重相減獲得質量損失，根據質量損失情況評價其銹蝕嚴重程度。

7.根據權利要求3所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟2)中觀察鋼筋表面的微觀形貌來評價鋼筋試樣的腐蝕程度的具體方式是：

借助掃描電鏡觀察鋼筋試樣表面的微觀形貌，了解鋼筋試樣腐蝕產物的分布情況，根據鋼筋試樣腐蝕產物的分布情況評價鋼筋加速腐蝕的效果。

8.根據權利要求3所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟1)中鋼筋試樣是從同一根鋼筋上切取的，各鋼筋試樣的長度和直徑均相同，各鋼筋試樣均經過表面除銹處理，在鋼筋試樣上下表面設置環氧樹脂密封層。

9.根據權利要求8所述的鋼筋加速腐蝕實驗方法，其特征在于：所述的步驟1)中鋼筋試樣表面除銹處理的具體方法是：

利用砂紙對鋼筋表面進行打磨去除其表面氧化層及雜質，并用無數乙醇進行清洗，干燥后形成鋼筋試樣。