[发明专利]一种利用电磁铁测量钢构件锈蚀率的方法

说明书

本发明涉及一种利用电磁铁测量钢构件锈蚀率的方法，将一连接电源的电磁铁放置在待测钢构件锈蚀面相对的背面，通电后用铁粉填充所述钢构件锈蚀面的锈蚀区域，使其充满该锈蚀区域，并刮平，去除多余的铁粉，然后将所述电磁铁断电，收集填充的所述铁粉，计算其体积，即为锈坑体积，进而计算得到所测部位局部锈蚀率。与现有技术相比，本发明省时高效，可便捷地对构件进行现场测试，适应任何形状的试件，可以随意改变测量区域大小。

技术领域

本发明涉及钢结构性能检测技术领域，具体涉及一种利用电磁铁测量钢构件锈蚀率的方法。

背景技术

土木工程领域中，钢构件是目前世界运用的最广泛的建筑材料之一，但由于钢构件在各种环境中的锈蚀，削弱了钢构件的截面面积，降低了钢构件的拉伸强度，且由于点蚀所造成的深度分布不匀，容易造成应力集中，降低构件的疲劳强度。每年我国由于钢材锈蚀造成的直接经济损失高达数千亿元，因此对于钢构件锈蚀所造成的耐久性影响是目前工程急需解决的问题。

目前测量钢构件锈蚀率的试验室方法主要是采用ISO8407：2009中的方法：将锈蚀后的钢构件用钢丝刷刷去表面铁锈，用稀盐酸、六亚甲基四胺以及蒸馏水清洗试件，烘干后称量试件锈蚀后质量，从而获得钢构件锈蚀率，而实际结构中的待测构件不可能取下测量构件锈蚀率。

在无法得知精确锈蚀率的情况下，通常会选择划百格法来计算构件表面锈蚀率，其方法为在待估样品表面划10×10的百格，通过锈蚀面积占百格中的格子数量来评估锈蚀率，但这种方法在锈蚀率不够精确的同时，对锈坑深度完全无法估计。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的困难，提供一种精确、简便、可在现场直接检测、对于大多数钢构件表面都可适用的局部锈蚀率测量装置及方法，可应用于多种场景锈蚀率测定的使用，亦可提高局部锈蚀率测量的准确性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种利用电磁铁测量钢构件锈蚀率的方法，将一连接电源的电磁铁放置在待测钢构件锈蚀面相对的背面，通电后用铁粉填充所述钢构件锈蚀面的锈蚀区域，使其充满该锈蚀区域，并刮平，去除多余的铁粉，然后将所述电磁铁断电，收集填充的所述铁粉，计算其体积，即为锈坑体积，进而计算得到所测部位局部锈蚀率。

本发明通过利用电磁铁吸附铁粉的方式，方便、准确的获得锈坑体积，进而确定计算锈蚀率。

进一步地，所述钢构件锈蚀面的锈蚀区域在测试前先去除表层松散铁锈。

进一步地，所述钢构件锈蚀面的锈蚀区域在填充所述铁粉前铺垫一层薄膜，将所述铁粉涂抹在所述钢构件的锈蚀区域，使其充满所述薄膜开口。薄膜开口可控制所测区域面积及形状，且可以确保在所测区域外，没有铁粉渗入锈坑中，确保测量方法的精确度。

进一步地，薄膜可以采用沾水贴在所测构件表面上，以防止所测区域铁粉渗入到所测区域外。

进一步地，所述铁粉填充后用防静电塑料板沿同一方向刮下多余锈坑口处多余铁粉，塑料板放置方向与构件参考面成60-80°，优选为70°。

进一步地，收集填充的所述铁粉时采用另一连接电源的电磁铁。该磁铁联通后，将锈坑内部的铁粉吸附到磁铁上，且此时断开上端电磁铁电源，可辅以拍打所测构件几下，以保证全部铁粉可以吸附到下端电磁铁上。

进一步地，所述铁粉计算体积的方法为，将得到的铁粉刮取下来堆积在电子秤上称量，得到铁粉质量，铁粉体积按公式计算，其中，ρ_s为铁粉的堆积密度。

进一步地，所述钢构件锈蚀率按以下公式计算：

其中，η为钢构件的锈蚀率，m_c为因锈蚀而损失的质量，m₀为构件原质量，ρ为钢构件密度，V_c为因锈蚀而损失的体积，即铁粉体积，V₀为构件原体积。