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混凝土无损检测专题

DOI:10.11973/wsjc202308004

钢筋锈蚀状态的超声导波监测试验

蒋浩森，金祖权，张小影，周肇亮

（青岛理工大学土木工程学院，青岛266000)

摘要：为了对钢筋锈蚀进行监测,基于压电超声导波法，采用埋置于混凝土内部贴附于钢筋

两端的压电传感器，对电加速锈蚀的纯钢筋和混凝土中的钢筋以及未电加速方式锈蚀的混凝土中

钢筋进行主动锈蚀监测。监测结果表明，在钢筋锈蚀过程中，其超声导波信号振幅变化可以明显监

测到腐蚀的5个阶段，即钝化脱钝-起锈-脱黏-继续锈蚀-严重锈蚀；且导波信号振幅不随着锈蚀的

加深而持续降低，而是具有一定的变化规律。使用超声导波监测包裹于混凝土中的钢筋锈蚀时，可

以直接通过测定导波信号振幅不同阶段来区分钢筋所处的腐蚀阶段。该结论为工程实际监测提供

了有力的数据支撑和支持。

关键词：压电陶瓷；钢筋锈蚀；结构健康监测；腐蚀阶段；信号分析

中图分类号：TU528;TG115.28文献标志码：A文章编号：1000-6656（2023)08-0019-05

Ultrasonicguidedwavemonitoringtestforthecorrosionstatusofsteelbars

JIANGHaosen,JINZuquan,ZHANGXiaoying,ZHOUZhaoliang

(SchoolofCivilEngineering,QingdaoUniversityofTechnology,Qingdao266000,China)

Abstract:Inordertomonitorthecorrosionofsteelbars,basedonthepiezoelectricultrasonicguidedwave

method,activecorrosionmonitoringwascarriedoutonsinglesteelbarsandsteelbarsinconcretethatwere

electricallyaccelerated,aswellasonsteelbarsinconcretethatwerenotelectricallyaccelerated,byembedding

piezoelectricsensorsattachedtobothendsofthesteelbarsinsidetheconcrete.Themonitoringresultsindicatedthat

duringthecorrosionprocessofsteelbars,theamplitudechangesofultrasonicguidedwavesignalscanbe

significantlymonitoredinfivestagesofcorrosion,namelypassivationanddepassivation,rustinitiation,debonding,

continuedcorrosion,andseverecorrosion.Theamplitudeoftheguidedwavesignaldidnotcontinuouslydecrease

withthedeepeningofcorrosion,buthadacertainvariationpattern.Whenusingultrasonicguidedwavestomonitor

thecorrosionofsteelbarsembeddedinconcrete,thecorrosionstageofthesteelbarscanbedirectlydistinguishedby

measuringtheamplitudeoftheguided