钢筋锈蚀监测仪中护环法智能补偿技术的研究-应用化学专业论文.docxVIP

I 摘 要 混凝土的健康监测是当前一个十分重要的研究领域，因此钢筋腐蚀监测就成了一 个十分重要的工程问题。现行的腐蚀监测即普通三电极系统中，一般采用较小尺寸的 辅助电极（CE），电信号在钢筋表面分布是不均匀，极化面积不确定，而且电信号随 着与 CE 距离增加而减弱乃至消失。 针 对 混 凝 土 结 构 中 极 化 面 积 不 确 定 问 题 ， 我 们 采 用 护 环 电 极 （ Guard Ring Electrode， GE）测量方法，通过在原有的小尺寸辅助电极（CE）外面增加一个相同 材质圆环型辅助电极（GE），来对弥散的极化电流进行补偿，以将其限制在 CE 电极的 正投影面。在实际的极化过程中，混凝土中电力线分布不均匀，导致混凝土内部的补 偿程度不确定，尤其是在不同的腐蚀条件下，采用同样补偿程度和相同极化面积是不 切实际的。为探求适当的补偿系数，本论文在不同的季节气候下， 对不同的腐蚀体 系，通过改变参比电极在混凝土中的深度，对护环电极中的 GE 电流的补偿比例进行 了详细的研究，以获得更准确的腐蚀定量信息。 具体来说，本文主要完成了以下几个方面的工作： 首先，本文针对外界环境条件对混凝土的腐蚀速率的影响做了详细的研究，结果 表明：外界环境条件对混凝土的腐蚀状态有很大的影响，随着夏季到冬季的气候转换， 混凝土电阻 Rc 越来越大，活化态钢筋的混凝土/钢筋极化电阻 Rp 不断增大，腐蚀速率 icorr 急剧下降，但是钝化态钢筋腐蚀状态稳定不变。 其次，本文在不同季节气候的基础上，针对极化电位、混凝土电阻以及钢筋本身 的腐蚀速率对护环法(GRM)测试中适当补偿系数做了一系列的实验，其结果显示了补 偿系数?与混凝土电阻 Rc 以及钢筋本身腐蚀速率之间存在的某种确定关系。 最后，本文在以上理论和实验分析的基础上，利用补偿系数 λ 混凝土电阻 Rc 与自 腐蚀电位 Eocp 的线性关系，确定了一个经验公式，并基于此开发出了便携式智能腐蚀 监测仪器，试验表明：其测量精度较国外同类产品提高 2～3 倍。 关键词：护环法 腐蚀监测 补偿系数 影响因素 II Abstract At the present time,the monitoring of concrete lifespan is a very important research field,as a result,reinforcement corrosion monitoring become a very significant engineering problem. However,the common three-electrode system is prone to cause non-uniform current distribution on the surface of rebars because of the small-scale Counter Electrode (CE),and the electric signal of CE gradually decays or vanishes with its distance from CE. As a result,the polarization area of the rebars can not be confirmed in a certain location. Using Guard Ring Method (GRM)which based on the general three-electrode system with addition of a Guard Ring Electrode (GE) to surrounding CE,to settle indeterminate polarization area problem. The potential D-value ???of RE2 and RE3 in internal concrete has been compensated by GE. Complete compensation experiments showed that the GRM can not give accurate quantitative information and the measured results always less than the real corrosion rate of the rebar. In the actual polarization process,the power line distribution appears non-uniformed . Therefore,assuming