鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前世界上應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一?；炷粮呖箟簭姸扰c鋼筋高抗拉性能的組合，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有多種優(yōu)點。由于混凝土的應(yīng)用范圍很廣，對混凝土材料科學(xué)的研究，不僅對工程建設(shè)的經(jīng)濟性、實用性和可靠性都有很大影響，而且與人們的生活、安全也密切相關(guān)。
然而，從混凝土應(yīng)用于土木工程的150 年間，混凝土的可靠性問題不容樂觀。大量混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限之前提前失效，影響了混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用與正常維護。結(jié)構(gòu)提前失效的原因除了結(jié)構(gòu)設(shè)計的承載力不足外，更多的是由于結(jié)構(gòu)的耐久性不足造成的。如青島市一座大樓 3 年內(nèi)因樓蓋鋼筋嚴(yán)重銹蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，16 層樓蓋全部拆除;湛江港于 1956 年建成的一座碼頭，使用 20 年后發(fā)現(xiàn)鋼筋銹蝕非常嚴(yán)重，底板混凝土因鋼筋銹蝕而大面積脫落，露筋面積占底板的 21%，鑒于耐久性的嚴(yán)重不足，經(jīng)多方論證后，不得不將上部結(jié)構(gòu)拆除。
監(jiān)測意義
鋼筋混凝土耐久性問題是一個十分重要而迫切需加以解決的問題。通過開展對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究，一方面能對已有的建筑結(jié)構(gòu)物進行科學(xué)的耐久性評定和剩余壽命預(yù)測，以選擇對其正確的處理方法，另一方面也可對新建工程項目進行耐久性設(shè)計與研究，從而提高工程的設(shè)計水平和施工質(zhì)量，確?；炷两Y(jié)構(gòu)生命全過程的正常運作。
監(jiān)測方案
為了監(jiān)測混凝土中鋼筋的腐蝕狀況，需要通過傳感器測量一些電化學(xué)參數(shù)，包括電位分布、鋼筋腐蝕速率、宏電流、混凝土電阻等，其中宏電流的測試是一種相對簡單易行的方法，已被廣泛地應(yīng)用于鋼筋腐蝕測試中。近年來，不少國家都應(yīng)用該測量方法發(fā)展了用于監(jiān)測鋼筋腐蝕的陽極傳感器系統(tǒng)，德國亞琛工業(yè)大學(xué)土木工程研究所發(fā)明的Sensortec陽極梯混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)埋式耐久性無損傷監(jiān)測傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不損傷混凝土表面的前提下，通過埋入混凝土內(nèi)部不同深度的鋼筋傳感器，準(zhǔn)確預(yù)測鋼筋的腐蝕情況，可長期地測量混凝土中鋼筋銹蝕的程度及深度，在世界各國陸續(xù)投入工程應(yīng)用。
監(jiān)測原理
Sensortec陽極梯通過周期性測量，可監(jiān)測混凝土鈍化面的發(fā)展過程，可推測鋼筋發(fā)生鈍化的預(yù)期時間。Sensortec陽極梯測得兩個參數(shù)：陽極的電化學(xué)電位，以及陽極和陰極之間的銹蝕電流。要測量銹蝕電流，首先必須對陽極和陰極反應(yīng)部分解耦，這通常在鋼筋的相鄰表面發(fā)生。通過使用外部的電化學(xué)處理的氧化鈦陰極來完成解耦。這比作為測量陽極的鋼質(zhì)電極有更顯著的靜息電位，自動作為陰極，和鋼質(zhì)陽極構(gòu)成一個回路。銹蝕電流可以通過外部電流表來記錄。由于傳感器有相對較小的陽極表面，評價和銹蝕電流是可靠的。在氧氣存在下，混凝土中的氧化鈦陰極也有非常穩(wěn)定的靜息電位，因此用高電阻的電壓表測量靜息電位時它可以作為參考電極。通過同時測量銹蝕電流和電位，可以評估每個陽極的銹蝕狀態(tài)。
系統(tǒng)優(yōu)勢
可反應(yīng)陽極宏電流變化趨勢與銹蝕狀況之間的關(guān)系
對混凝土結(jié)構(gòu)進行無損傷監(jiān)測
監(jiān)測系統(tǒng)操作手段簡單易行
陽極梯堅固，實現(xiàn)長時間工程監(jiān)測需求
在工程實際應(yīng)用中占用空間小
對混凝土保護層 、承載力干擾性小
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