[发明专利]深井型直流接地极混凝土结构中馈电棒腐蚀检测模拟方法

说明书

本发明公开了一种深井型直流接地极混凝土结构中馈电棒腐蚀检测模拟方法，包括：（1）构建实际混凝土结构的缩比结构模型；（2）通过控制通入馈电棒的直流电大小和/或通入直流电的时间，使馈电棒发生不同程度的腐蚀；（3）采用电阻抗成像系统对馈电棒腐蚀前和腐蚀后的缩比结构模型进行电阻抗成像，分别获得各腐蚀程度对应的电阻抗成像图；（4）获得馈电棒腐蚀程度和电阻抗成像图的映射关系数据库；（5）根据实际混凝土结构电阻抗成像图的阻抗分布及其颜色深浅，人工从映射关系数据库中找出对应的电阻抗成像图，该电阻抗成像图对应的腐蚀程度即实际混凝土结构中馈电棒的腐蚀程度。本发明实现了混凝土结构馈电棒腐蚀程度的随时随地检测。

技术领域

本发明属于直流输电工程接地极腐蚀检测领域，尤其涉及一种深井型直流接地极混凝土结构中馈电棒腐蚀检测模拟方法。

背景技术

深井型直流接地极深埋于地下，容易遭受土壤和地下水的腐蚀，为改善接地极的耐腐蚀性和抗压性能，因此接地极工程选用具有抗压强度高、耐腐蚀性能优于金属的混凝土结构对接地极进行加固。但随着服役时间的增长，混凝土结构中的馈电棒(本发明所指馈电棒均为钢材料)仍会慢慢腐蚀。当馈电棒发生腐蚀后，馈电棒的有效截面积减小,而且腐蚀所产生的物质(主要为铁的氧化物)会造成体积膨胀，从而使混凝土内部结构的应力大大增加，造成混凝土开裂，严重时会引起脱落，将对直流接地极泄流特性、安全性及耐久性造成威胁。在混凝土结构中，很难保持和加固馈电棒的结构，成本费用也很昂贵。因此，对混凝土结构内部馈电棒锈蚀过程做到及时有效的检测，是直流接地极安全评估的重要内容之一。

公告号为CN104215569A的中国专利，提出了一种混凝土内钢筋锈蚀与应力状态原位监测方法，该方法中，在混凝土内钢筋相同材质的钢筋薄片施加初始预应力，但在实际情况中达不到一一对应的应力状态，对应力状态的原始状态及钢筋发生腐蚀后的区域应力状态检测也会产生较大误差，同时对混凝土结构中不同深度处钢筋锈蚀程度和锈蚀风险的评估精度不高。

公告号为CN101008620的中国专利，提出了一种钢筋混凝土构件中钢筋腐蚀的检测方法,属于结构工程领域。该方法在检测实施过程中，对传感器的灵敏度要求较高，同时随着时间迁移，传感器的使用性能会下降，对后期的钢筋腐蚀监测工作造成误差。

公告号为CN1438478的中国专利，提出了一种钢筋混凝土构件中钢筋腐蚀的检测方法，该方法直接对腐蚀发生的载体(钢筋)进行实时测量。该方法中传感器组成单元复杂，实施过程较为艰难，施工时将传感器埋入混凝土中。由于混凝土结构的环境特殊性会对传感器的使用造成一定的困难，同时也不适用于深井接地混凝土结构中馈电棒的腐蚀检测。

公告号为CN103293092A的中国专利，提出了一种钢筋混凝土构件中钢筋腐蚀的碳纳米管检测装置，属于结构工程领域中钢筋混凝土结构的耐久性检测和评估。该装置中碳纳米管薄膜敏感栅造价昂贵，且连接线较为复杂，同时碳纳米管薄膜敏感栅需要固定在钢筋棒上，当钢筋棒上有电流通过时会对碳纳米管薄膜敏感栅的检测装置造成干扰，影响测量准确性，因此不适用于接地混凝土结构中馈电棒的腐蚀检测。

综上所述，现有的各种混凝土内钢筋腐蚀检测方法，不能同时保证经济、简便及精度的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种简便易行、成本低廉且精度高的深井型直流接地极混凝土结构中馈电棒腐蚀检测模拟方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

深井型直流接地极混凝土结构中馈电棒腐蚀检测模拟方法，包括：

(1)利用水、水泥、沙子及馈电棒，按预设的缩比比例对实际混凝土结构进行等效缩比，构建缩比结构模型；

(2)通过控制通入馈电棒的直流电大小和/或通入直流电的时间，使馈电棒发生不同程度的腐蚀；采用失重法测量腐蚀前后馈电棒的失重，获得各腐蚀程度对应的失重值，采用失重值定量表示馈电棒的腐蚀程度；