[发明专利]一种便携式钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法

说明书

本发明公开了一种便携式钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法，包括钢筋固定系统、钢筋加热系统、温控系统和热成像扫描系统：钢筋固定系统包括：基座和钢筋套管，钢筋套管固定基座上，钢筋套管内还设钢筋堵头；钢筋加热系统包括：设置在钢筋套管内壁的加热装置一和置于装置外的防护罩，加热装置一表面覆盖有绝缘层一；温控系统包括：部分埋设在绝缘层一中的温度感应条、连接感应条的温控开关和温度记录仪；热成像扫描系统包括：套于钢筋套管外的隔热套筒、置于隔热套筒内壁的条形热成像仪以及与热成像仪连接的计算机。本发明采用热成像技术对钢筋进行锈蚀率的测定，可拆卸，便于携带，测定精度高，可直观的反映钢筋锈蚀形态和锈蚀率变化趋势。

技术领域

本发明涉及钢筋锈蚀率测定，尤其涉及一种便携式钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法，属于钢筋混凝土建筑材料领域技术的测定装置。

背景技术

在现代土木工程领域中，钢筋混凝土结构是目前世界上最常用的建筑结构，钢筋混凝土成为应用最广泛的建筑材料，但是由于混凝土碳化及氯化物的侵蚀等，钢筋易产生锈蚀。钢筋混凝土构件中的钢筋锈蚀是导致结构过早失效的主要原因之一，钢筋腐蚀降低结构物的安全性及耐久性，导致在混凝土结构中出现不同程度的耐久性问题：如混凝土开裂、内部钢筋锈蚀、冻融循环、碱集料反应等降低了结构的承载能力和使用年限，引起结构耐久性失效。因此，对钢筋锈蚀的检测和预防的研究是目前工程中急需解决的问题。

现有的热成像技术，采用载有高频交流电的感应线圈加热材料表面。采用红外探测器记录分析材料表面温度变化。当被检材料内部或表面存在缺陷时，将会影响涡流加热、热传递或红外辐射过程，最终在红外探测器记录的物体表面温度中体现出来。试验表明，当温度为300℃时，锈蚀钢筋可以清晰的通过热成像技术得到钢筋轮廓与钢筋截面，从而测定钢筋的锈蚀率。

目前，钢筋锈蚀率的测定方法大多数采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GBJ82-85）中的规定：取出试件中的钢筋，刮去钢筋上粘附的混凝土，用12%盐酸溶液进行酸洗，经清水漂净后，用石灰水中和，最后再以清水冲洗干净，擦干后在干燥器中至少存放4小时，用分析天平称重计算锈蚀失重。

用规范的方法测定的钢筋锈蚀率是整个钢筋的平均锈蚀率，但事实上在自然环境，钢筋的锈蚀情况复杂多变，是不均匀的。该方法无法准确反映待测钢筋的具体锈蚀情况，也受抽取样本段的影响。在此情况下，规范方法测定的锈蚀率只能大体估计锈蚀情况，而无法反映每段的真实锈蚀率，以此作为钢筋锈蚀率参与分析计算得到的承载力，将大于实际钢筋能够承载荷载大小。因此，计算平均锈蚀率不仅失真，对结构的承载力等计算更加失去了意义。

针对上述缺点，发明申请201210303757.9公开了一种测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方法。该发明的测定装置虽然能测出钢筋沿不同长度方向的锈蚀率，但是钢筋锈蚀量本身就是很小的数值，需要很精确地测定；钢筋下降过程中容器中的水面是提升的，会带来测量误差；采用手动调节和目测钢筋的下落量h来测量锈蚀率，不仅操作过程繁琐，检测效率低，而且会出现很大的误差。

为了改进上述问题，发明申请201410151435.9公开了一种钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法。该发明采用的称重仪器，测量的装液体容器和溢流容器中的水的总质量，不能体现力的变化：该发明采用的溢流式虽然能够保持液面不变，但由于钢筋直径较小，每次下降的高度也较小，因此溢出的液体很少，少量的液体会粘附在装液体容器的外壁而并未直接流入溢流容器，导致最终的测量误差较大；钢筋一端夹在钢筋夹头下面，另一端浸入液体中，这样不利于测量较长的钢筋，例如当测量的钢筋长度为2m时，装置的高度至少要为4m，而装置高度过高，不利于装置稳定，也不方便操作；升降系统采用纯电动控制，不利于位移的微动调节，即无法保证位移具有足够的精度。