混 凝 土 中钢 筋腐 蚀 实 时监 测研 究现 状及 展 望 熊传胜 ，蒋林华 ，王 维春 ，宋子健 ，王 涛 (1 河海大学力学与材料学院 ，南京 210098；2 河海大学土木与交通学院 ，南京 210098) 摘要 混凝土耐久性的监测是 目前 国内外 学者广泛 关注的重要课题 。从混凝土 中钢 筋腐蚀 的机理 出发 ，介绍 了钢筋腐蚀监测 的两种传统方 法，包括 物理检 测法和电化 学检 测法 ；总结 了钢 筋腐蚀监测的传感 器 系统 ，分析 了现有 监测技 术存在 的不足 ，并提 出了有待进 一步研 究的 问题。 关键词 混凝土耐久性 钢筋锈蚀 实时监测 PresentSituation and ForecastofResearchesin On-time M onitoringofDurabilityofConcrete XIONG Chuansheng，JIANG Linhua，WANGWeichun。，SONG Zijian，WANG Tao (1 CollegeofM echanicsandMaterials，HohaiUniversity，Nanjing210098；2 CollegeofCiviland TransportationEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098) Abstract Durabilitymonitoring ofconcreteisanimportanttopicwhich iswidelyconcerned by internalandex— terna1researchers．Basedonthecorrosion mechanism ofsteelin concrete，two traditionalmonitoring methodsarein— troduced，includingpsychicalmethod andelectrochem icalm ethod． Sensorsystem on monitoring ofsteelcorrosion in concreteissummarized． Someexisting shortagesofmonitoring technologiesareanalyzed andsom eproblemsneeding furtherstudyarepresented． Keywords durabilityofconcrete，steelcorrosion，on-timemonitoring 0 引言2O世纪 中期以来，人们试 图通过各类理论 、模型来 预测 混凝土的使用寿命[1]，然而这是一个极其复杂的问题，影响 因素非常多 ，不可能通过单一 的实验数据或理论实现，因此 要比较准确地评估混凝土的耐久性 ，就需要对影响耐久性 的 参数进行实时、动态、连续地监测，建立相应 的数据库和劣化 程度动态模型。钢筋锈蚀 问题是造成混凝土耐久性损伤 的 最主要原因之一_2]，因此 ，钢筋腐蚀 的实时监测便成 为混凝 土耐久性监测的首要内容 。 1 钢筋锈蚀的传统检测方法 1．1 物 理检 测法 物理检测方法 主要是通过测定钢筋锈蚀引起电阻、电 磁、热传导、声波传播等物理特性的变化来反映钢筋锈蚀情 况l3]，目前 应用 比较 广泛 的有 电阻探 针法 和光 纤传 感技 术 。 1．1．1 电阻探 针 法 电阻探针法是在混凝土中埋人与钢筋相 同材质的金属 探针 ，探针在腐蚀过程中的截面积减小，导致电阻增大，通过 测量探针的电阻来 反映钢筋锈蚀情况 的方法。钢筋的电阻 变化与其腐蚀量的变化关系为¨s]： R 一 Ro— S 二 's0一 W_f】一 W — 一 一 — =- 一— 式 中：R。、S。、w。分别为钢筋的原始电阻值、截面积和质量 ； R，、S、w 分别为钢筋腐蚀一段时间t后的电阻值、截面积和 质量。然而，实际丁程 中的钢筋腐蚀 是非常缓慢的，截 面变 化较小 ，电阻变化也很小，且受温度影响 比较大 ，因此采用普 通的仪器测量很难得到准确的结果 ，需要用更加精确的方法 测量钢筋 的电阻。为此 ，V．Zivica_6 采用电桥法进行钢筋 电阻的测量，该方法灵敏度高 ，并且 消除了温度变化对测量 结 果 的影 响 。 电阻探 针法 的优 点 是可 以实 时 测 量钢 筋 的截 面 变 化 和 质量损失，间接预测结构 的使用寿命 。但是，该法只能应用 于估测钢筋的腐蚀性，不能准确地提供钢筋的腐蚀状态和腐 蚀速度 ，而且单个探头只能用于测定局部位置的钢筋腐蚀， 要对整个结构进行监测 ，则需要预埋多个探 头，施工操作 比 较麻烦 。 1．1．2 光纤传 感技 术 光纤传感技术 的原理主要是 ：腐蚀引起钢筋 膨胀或 断

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