混凝土中钢筋锈蚀测量的银库仑计法

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发布时间：2021-09-25

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混凝土中钢筋锈蚀测量的银库仑计法
贺鸿珠，崔玉理，史美伦，顾幽燕。
(1．同济大学材料科学与工程学院，上海 201804；2．临沂大学建筑学院，山东临沂 276005；
3．上海市建设工程检测行业协会，上海 200032)
摘要：由于应用瞬时电化学方法测量混凝土中钢筋锈蚀会产生各种误差，在电化学共轭反应的基
础上，提出了以银库仑计为测量原理的积分方法，该方法可提高测试的精度和可靠性．对银库仑计
的原理和制备进行了介绍，对电量的测量方法和测量误差进行了详细的分析和讨论，并通过实例
介绍了银库仑计在混凝土钢筋锈蚀测量中的应用．
关键词：钢筋混凝土；电化学；钢筋锈蚀测量；积分法；银库仑计
中图分类号：TU528．01 文献标志码：A doi：10．3969／J．issn．1007—9629．2013．04．003
M easurem ent of Corrosion of Rebar in Concrete by Silver Coulom eter
H E H ong—zhu ， CUI Yu—li '。， SH I M ei—lun ， GU You—yan。
(1．School of Materials Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 201804，China；
2．School of Civil Engineering& Architecture，Linyi University，Linyi 276005，China；
3．Shanghai Construction Engineering Test Industry Association，Shanghai 200032，China)
Abstract：To avoid the error of the traditional measurement of the transient technique of electrochemistry，
a new integral method was introduced to improve the measurement．Silver coulom eter was proposed for the
purpose． The principle and manufacturing of the eoulom eter were presented． A typical exam ple was given
to show its application in the m easurement of corrosion of rebar in concrete．
Key words：reinforced concrete；electrochemistry；measurement of corrosion of rebar；integral method；
silver cOUlom eter
混凝土工程的寿命由混凝土的耐久性所决定，
钢筋混凝土的耐久性在很大程度上取决于钢筋的耐
蚀性 _】]．钢筋锈蚀的测量不能应用传统的失重法，因
为钢筋在锈蚀后的形态为不同价态的氧化铁，它不
是失重，而是增重，且因在不同情况下生成的锈蚀产
物的价态不同，不能直接计算．传统的电化学方法只
能测得在测量瞬间的锈蚀速率，而钢筋的锈蚀速率
不是匀速的，在不同的锈蚀阶段，其锈蚀速率也不
同，因此，用某测量瞬间测得的锈蚀速率来估算钢筋
锈蚀往往会产生较大的误差．史美伦提出的银库
仑计积分法可以测量较长时间钢筋锈蚀的总量，得
到更符合实际需要的测量结果．银库仑计可认为是
一种特殊的电化学传感器，在生物领域有较多的应
用，已经成为一个成熟的技术领域[3 ]．本文是将电化
学传感器应用到混凝土研究和测量实践的一种尝试．
1 试验
1．1 试验原理
钢筋锈蚀过程是一个电化学氧化过程，按照电
量守恒原理，在电化学氧化过程中丢失的电子必然
被 1个与之共轭的还原反应所获得l_5J．因此，可以通
过设计 1个共轭的还原反应并测量该反应所获得的
电子来估算钢筋的锈蚀程度．
钢筋锈蚀的电化学过程为：