如何检测钢筋锈蚀程度？

钢筋锈蚀对结构构件的强度和耐久性的影响，不仅是因为锈蚀使钢筋的有效截面减小，而且使钢筋与混凝土的粘着力降低或遭破坏，同时锈蚀产生的膨胀，必将引起混凝土保护层开裂，加速钢筋的锈蚀，降低结构的抗力。

钢筋锈蚀程度的检测结果是推断结构构件实际强度（或剩余强度）和耐久性的可靠技术依据。钢筋锈蚀程度的检测常采用外观检验法与试验或自然电位法，钢筋锈蚀严重或较严重时采用外观检验法，反之，则采用自然电位法。

1.外观检验与试验法

当通过外观检查发现混凝土表面出现锈斑、顺筋裂缝、混凝土剥落、暴筋、露筋或通过混凝土质量检测已确定钢筋存在锈蚀，就有必要按以下步骤查明埋设于混凝土中的钢筋的锈蚀部位和检测钢筋的锈蚀程度。

（1）表面观察。凡混凝土表面有沿钢筋轴线方向的规律裂缝，且裂缝周围伴有锈渍、锈斑、暴露和剥离现象的部位，均判定此处的钢筋已锈蚀或严重锈蚀。

（2）锤击。当混凝土中钢筋锈蚀到一定程度，锈蚀物因体积胀大对周围混凝土保护层产生挤压作用，但尚不足以引起混凝土保护层胀裂，却发生顺着钢筋外包线的整片混凝土保护层与混凝土基体脱开，这就是常称的层裂。检查混凝土层裂的简单而准确的方法是锤击构件表面，根据声音进行辨别。如果发空哑声，就表示该处混凝土已发生层裂。

（3）破样检测及试验。当由（1）或（2）已确定钢筋锈蚀的部位时，便可选取有代表性的测点，敲掉部分保护层，用钢丝刷刷去浮锈，用卡尺等测量截面有缺损部位的钢筋剩余直径，计算出钢筋断面损失率，并绘制裂缝图、主筋配置图和记录量测结果。根据检验结果，按表2-35 所列标准，评定钢筋锈蚀程度。在不影响结构安全的情况下，可选取有代表性部位，截取一段钢筋进行强度及延伸率的试验。

表2-35　外观检查钢筋绣蚀程度分级评定标

2.自然电位法

（1）基本原理。处于某种电解质溶液中的金属与介质间相互作用，并在其界面上形成双电层，双电层的两侧间产生电位差，并能反映出金属是处于活化状态还是钝化状态。如果采用一个外部电极作为基准（称作参比电极），与被测金属在介质中所形成的电位差作比较，则可得到一个电位相对值，称为该金属在某介质中的自然电位。

水泥在水化过程中产生一定量的氢氧化钙和水，混凝土中的钢筋便处在饱和氢氧化钙介质中，并具有相应的自然电位，若用硫酸铜为参比电极，这个电位值一般为-100～300mV，在此范围内，由于处于碱性条件下（pH＞12），钢筋表面生成一层保护性氧化膜——钝化膜保护钢筋不受腐蚀，即钢筋处于钝化状态。当条件发生变化（如pH值下降、氯盐侵蚀或受到杂散电流影响）时，钢筋自然电位随之发生变化。当钝化膜被破坏而发生腐蚀时，自然电位为负向变化（低于-300mV）；当钢筋遭受杂散电流影响时，自然电位有可能发生大幅度的正向或负向变化。因此，可通过测定混凝土中钢筋的电位及其变化规律，对钢筋所处状态和锈蚀程度做出判断。(www.xing528.com)

（2）仪器设备与现场调试技术。钢筋锈蚀程度的监测，一般采用高内阻伏特计，其输入阻抗值为10- 7～10- 14Ω；常采用饱和硫酸铜电极，如图2-29 所示，或甘汞电极为参比电极。为减小界面电阻，也可采用氧化汞电极或氧化钼电极等。

图2-29　参比电极构造示意图

（3）现场调试技术。现场调试技术主要有单极法和多极法两种。

1）单极法。在被测结构构件上选择一处已外露的钢筋或凿去局部混凝土保护层露出钢筋，打磨钢筋表面露出金属光泽，以便接触良好。用导线将伏特计的负极与外露钢筋连接，正极与参比电极连接。将参比电极置于混凝土表面上（图2-30）。这时由伏特计可读得混凝土保护层下对应于参比电极下方处钢筋的电位值。当参比电极在混凝土表面沿钢筋轴线顺序移动时，则可测得一系列对应位置的钢筋电位值，记录实测电位值，绘制钢筋电位分布图。根据实测电位值按表2-36 判别标准推断钢筋是否锈蚀。

表2-36　自然电位法钢筋锈蚀判别标准

检测应选择在保护层混凝土的湿度基本相同时进行，以便减小因湿度不同引起的误差。

2）双极法。图2-31 所示为双极电位梯度法检测钢筋锈蚀的示意图。它适用于结构构件没有外露钢筋或不允许局部凿开保护层的情况。测试时，将两个间隔一定距离的相同参比电极同时置于结构构件的混凝土表面上，若两参比电极下方的钢筋处于同等状态，则无电位差，否则可以在连接两个参比电极的伏特计上测出电位差。将两个参比电极沿钢筋移动，则可测得下方钢筋电位梯度。根据实测电位梯度按表2-36 中的判别标准推断钢筋是否锈蚀，所以也称双极电位梯度法。

图2-31　双极法接线示意图