[发明专利]一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土结构腐蚀性测试，尤其涉及一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法。

背景技术

从构件层次来讲，当混凝土结构的材料性能发生劣化后，结构构件的承载力和适用性也随之降低，钢筋锈蚀会引起混凝土保护层胀裂，锈胀裂缝产生后钢筋的锈蚀加速，大大影响钢筋混凝土构件的耐久性能。随着钢筋的锈蚀，钢筋的塑性性能会发生变化，随之锈蚀率的不同钢筋与混凝土协同工作性能也会发生变化，这些都会对钢筋混凝土构件抗弯、抗剪等承载力产生影响。

因此，材料层次的研究属于基础性研究，而构件层次的研究是混凝土结构耐久性研究的前提和基础。虽然很多学者对钢筋锈蚀结构构件的承载力进行了研究，也建立了很多模型，但国内外还没有取得统一认识，还有待我们继续研究下去。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法，通过外加腐蚀电流加速钢筋腐蚀，且采用两组构件对比测试，从而获得钢筋锈蚀性测试结果，该测试方法测试结果精确，测试周期短，且操作简单方便。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法，具体包括如下内容：

试验材料，选用尺寸为550*1000*250mm的钢筋混凝土矩形板作为试验构件，板顶由四根平行排布的钢筋组成，其钢筋选用Φ12的圆形低碳钢筋，保护层厚度为25mm，混凝土为强度等级为C20的普通水泥混凝土中增加混合集料(7～20mm的粗砂砾集料与粗沙和细纱混合的细集料组成)，且在混凝土中混入占水泥重量3％的CaCl₂；

通电腐蚀：选择两组试验构件Y1和Y2先在潮湿条件下养护28天，然后放入5％NaCl溶液中，对两组试验构件Y1和Y2的四根钢筋两端外加不同电流值的腐蚀电流，通电7天，且两组腐蚀电流的电流密度也不同，通过对试验构件Y1和Y2并联通电加速钢筋锈蚀；

钢筋处理：将两个试验构件破坏取出内部钢筋，清除钢筋表面的混凝土和锈蚀产物，将锈蚀钢筋用12％盐酸溶液进行酸洗，酸洗后的钢筋用石灰水浸泡，浸泡完成后经清水漂洗，擦干后放入干燥箱内烘干；

坑蚀系数测定：将烘干后的钢筋采用ASTM G103规定的方法进行承重，具体采用精度为0.01g的精密天平进行称重，并与国家规范数值对比；

将称重后的八根钢筋进行a～h的编号，然后采用游标卡尺进行尺寸测量，为了避免边缘效应的影响，将每根钢筋两端各切除100mm，留取中间800mm长进行测试，将中间部分均分成四段进行力学拉伸试验，每段长200mm，但坑蚀测试仍按照100mm每段进行测量和统计；

对两个试验构件Y1和Y2的八根钢筋进行坑蚀测验，根据公式R＝P_max/P_av计算试验构件Y1和Y2的坑蚀系数，其中R为坑蚀系数，P_max为100mm钢筋实测坑蚀最大值，P_av为平均锈蚀渗透速度；

钢筋锈蚀率测定；结合钢筋锈蚀质量损失率公式：

对两个试验构件中的钢筋进行损失率统计，其中Q_corr-截面平均损失率，等同于锈蚀质量损失率；W₀-钢筋锈蚀前质量；W₁-钢筋锈蚀后经过处理的质量；W_n0-基准钢筋酸洗前质量；W_n1-基准钢筋酸洗后质量；

钢筋腐蚀后强度试验：结合钢筋强度降低公式：

f_y(t)＝(1.0-α_yQ_corr)f_y0计算各段钢筋锈蚀后的屈服强度，

其中f_y(t)-钢筋锈蚀后t时段后的屈服强度；j_y0-钢筋未锈蚀前的屈服强度；α_y-为经验系数，取0.005。

与现有技术相比，本发明揭示的一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法，具有如下有益之处：

提供一种氯盐渍土条件下钢筋混凝土结构锈蚀性测试方法，通过外加腐蚀电流加速钢筋腐蚀，且采用两组构件对比测试，从而获得钢筋锈蚀性测试结果，该测试方法测试结果精确，测试周期短，且操作简单方便；

采用并联通电方法，电压比较稳定，电流损失较小，相对串联电流钢筋锈蚀比较均匀，可以比较电流密度与钢筋锈蚀率之间的关系，从而为海港工程耐久性评估提供数据；