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聯(lián)系我們嵌入式鋼筋銹蝕監(jiān)測E+E傳感器的研究
鋼筋銹蝕已成為導(dǎo)致鋼筋混凝土建筑物耐久性不足、過早破壞的主要原因。研制開發(fā)一種能夠合理及時(shí)地反映混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕狀態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行耐久性評估診斷，預(yù)測鋼筋何時(shí)銹蝕，確定修補(bǔ)與否，以便有效地延長混凝土的服役年限，確保工程安全及減少維修費(fèi)用具有重要的意義。
嵌入式鋼筋銹蝕監(jiān)測E+E傳感器的研究
對國內(nèi)外8種嵌入式鋼筋銹蝕監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、監(jiān)測原理及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，通過特殊的制作、組裝工藝設(shè)計(jì)研制了兩種E+E傳感器：一種是既可以通過宏電流變化監(jiān)測銹蝕介質(zhì)的侵入，又可以作為混凝土電阻率測試單元的宏電池E+E傳感器；另一種是通過監(jiān)測細(xì)鋼絲電阻變化來判斷銹蝕介質(zhì)達(dá)到保護(hù)層深度的電阻式E+E傳感器。在此基礎(chǔ)上，還開展了以下幾個(gè)方面的研究：采用氯鹽侵蝕水灰比為0.5的砂漿，通過ETH大學(xué)陽極梯系統(tǒng)，對自行設(shè)計(jì)的兩種E+E傳感器進(jìn)行了監(jiān)測性能檢驗(yàn)。結(jié)果表明，宏電池E+E傳感器中埋置在砂漿不同深度的4層陽極監(jiān)測到的銹蝕時(shí)間與ETH大學(xué)陽極梯系統(tǒng)基本相同，分別為10d、26d、46d和70d左右。宏電池E+E傳感器具有較好的可靠性和靈敏度，而電阻式E+E傳感器要滯后4d左右，在快速銹蝕試件中表現(xiàn)相對不靈敏。通過宏電池E+E傳感器研究了氯鹽侵蝕下三種不同水灰比砂漿中宏電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，陽極剛開始銹蝕以后，大約經(jīng)過10d到20d宏電流增大到zui大值，然后到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的平臺，說明此時(shí)宏電流主要開始受陰極反應(yīng)控制，后期受腐蝕產(chǎn)物的影響，電流開始降低。通過ETH大學(xué)陽極梯系統(tǒng)研究了同一陽極不同陰極之間宏電流的變化規(guī)律。研究表明，隨著陰極周圍氧氣的降低和陰極與陽極距離的增大，宏電流zui大值降低了65%左右?；诮涣髯杩辜夹g(shù)，利用已知電阻率的0.01mol/L的KCl溶液，確定了宏電池E+E傳感器相鄰兩個(gè)陰極的幾何尺寸系數(shù)k為0.1878cm。利用宏電池E+E傳感器作為電阻率測試單元，測試了砂漿電阻率的變化。結(jié)果表明隨著濕度和氯離子濃度的增加，電阻率逐漸降低，對膠州灣海底隧道中應(yīng)用的23個(gè)德國陽極梯系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，測試顯示宏電流基本為0，表明處于混凝土保護(hù)層不同深度的陽極均未銹蝕。同時(shí)，對埋置在混凝土試件（暴露在海洋大氣區(qū)）中的宏電池組進(jìn)行了原位測試，結(jié)果表明宏電池E+E傳感器對實(shí)際環(huán)境中氯離子侵入也能較好的響應(yīng)。
