[发明专利]用于确定含有至少水泥和水两种成分的混合物的钝化特性的方法和传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定含有至少水泥和水两种成分的混合物的钝化 特性的方法。本发明也涉及间接地允许检查用上述混合物对导管(例如 套管)的填充的方法。本发明进一步涉及用于实施所述方法的传感器。

背景技术

用于建造悬挂和拉索结构(例如吊桥、斜拉桥、体育场顶部、建筑、 通讯塔、后张力桥、反应堆的外壳结构等)的钢筋束包括被装埋在介质 内的多个绳股、导线或棒(此后仅谈及绳股，不过并不是限制性的)， 其中所述介质由能够硬化的材料制成，该材料例如水泥和水的混合物 (水泥浆)，此后被称为“混合物”。通过锚定装置的方式将钢筋束连接 到结构上。钢筋束也包括管，即所述套管，在混合物被灌入所述套管内 从而完全填充所述套管之前钢筋束的绳股被引入到所述套管中。使用混 合物填充保证了钢筋束绳股沿其全部长度与混合物的碱性孔隙溶液接 触。因此实现了绳股的钝化并且从而实现了对钢的深远/长期的防腐蚀保 护。

然而，混合物不完全填充则存在问题。因此在钢绳股上导致没有保 护性钝化的区域，由于形成冷凝水并且与空气中的CO₂反应，这会导致 产生腐蚀、截面面积的快速减少并且在极端案例中会导致钢筋束失效。 此外，氯化物对混合物的污染或者氯化物从结构的表面接触钢筋束均会 损害混合物的钝化特性，并且因而导致腐蚀。在某些案例中，甚至会导 致结构坍塌。

因为注入是如此重要，因此在这个工艺的发展、使用的材料及操作 次序的方面做出了很大的努力。如果正确操作，可以保证使用混合物完 全填充套管。尽管如此，对于在混合物的混合和注入期间是否产生了差 错仍存在一些不确定。经常使用外延测量(extensive measure)来消除 这种不确定并且排除失误操作。例如，在锚定区内钻孔，并且视觉地评 估所述填充性。可替代方法是使用透明盖，这允许视觉检查在可到达位 置处设定过程期间及之后的钢筋束填充性。此外，在个别案例中，使用 雷达在几个点检查钢筋束的填充性。

然而，这些测量中的大多数直到成功注入之后才能被执行并且在测 量中需要可观的时间、努力和投资。对于这些方法，存在一些不可到达 的位置。然而在注入过程中，混合物的初期设定严重地限制了完成操作 的时间。

因此，重要的是在注入操作期间已经具有关于在所有重要位置处使 用混合物的可能不足填充的信息。仅在这种情况下，可以通过附加测量 来实现较高程度的填充。

已经提出通过填充传感器的方式使得这种控制成为可能，其中该填 充传感器检测混合物对传感器的润湿，如JP2000230915中所述。

然而，使用混合物对钢筋束填充并非在每个案例中均足以确保防腐 蚀保护。因此，即使钢筋束已经完全被混合物填充，仍可能发生腐蚀侵 害。例如，如果使用带有微量碱性的高炉水泥或者被氯化物污染的混合 水时，可能发生上述问题。在某些环境中，即使进行最优质量控制仍不 能避免这样的情况。氯化物也能通过混凝土中的泄露位置相继地穿透到 套管内，并且当氯化物具有足够高的浓度时能够引起腐蚀。

发明内容

因此，本发明的一个目标是提供用于检测混合物对钢筋束的完全填 充性从而确保对钢绳股的防腐蚀保护的方法和装置。

根据本发明通过在权利要求1中所提到的特征来实现这个目标。

本发明的主要目标是，通过确定使用具有钝化特性的混合物对电极 的可能润湿来检测在重要区域内钢筋束的填充性。过低的pH值(与碱 性相关的pH值)、过高的氯化物含量、其它侵蚀性物质的存在或者泌浆 (bleeding water)的存在可以容易地被检测到。这通过在参考钢表面进 行钝化测量来实现。

本发明的优点在于通过在重要区域(传感器安装于其中)内进行简 单钝化测量，在注入操作期间可以已确定管道是否填充有钝化混合物。 在这种方式下，在注入过程中可能已经产生腐蚀。钝化测量使得可以证 实混合物的pH值及其氯化物含量允许预应力钢钝化。从而可以证实有 关填充性及混合物成分的全面防腐蚀保护。传感器具有简单结构，并且 可以以最小努力被集成在钢筋束的所有重要区域内。

附图说明

参考附图阅读通过非限制性示例的方式给出的下述描述，可以更好 地理解本发明。

图1A示出了用于检测使用混合物的填充性以及混合物的钝化特性 的传感器的主视图，