專利名稱：水泥基腐蝕電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試鋼筋耐腐蝕性能裝置，具體的說(shuō)，涉及一種對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器。
背景技術(shù)：
在影響鋼筋混凝土耐久性的諸多因素之中，鋼筋銹蝕是最主要的因素之一。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕時(shí)，盡管混凝土表面會(huì)出現(xiàn)銹跡，混凝土保護(hù)層會(huì)產(chǎn)生順筋脹裂和局部剝落，但是鋼筋混凝土的破壞程度、破壞進(jìn)程和修復(fù)后的效果僅靠外觀觀察是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足的。此外，混凝土中如果鋼筋銹蝕出現(xiàn)破壞再進(jìn)行修補(bǔ)，會(huì)導(dǎo)致工作量加大、造價(jià)高和效益差等問(wèn)題。為此，需要一種能夠合理、隨時(shí)快速了解混凝土內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而為可能需要的腐蝕防護(hù)或修復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)，有效延長(zhǎng)了混凝土服役年限，最終確保了工程安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種水泥基腐蝕電流傳感器，其能夠及時(shí)迅速準(zhǔn)確的反饋混凝土保護(hù)層內(nèi)臨界氯離子到達(dá)深度信息，預(yù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕時(shí)間，為可能需要的腐蝕防護(hù)或修復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案其包括單陽(yáng)極、單陰極、絕緣密封圈、支架，單陽(yáng)極和單陰極交替嵌套在支架上，單陽(yáng)極和單陰極之間通過(guò)絕緣密封圈間隔，一個(gè)單陽(yáng)極和一個(gè)單陰極組成一對(duì)電極，每個(gè)單陽(yáng)極和每個(gè)單陰極分別與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線相連，每根導(dǎo)線通過(guò)支架內(nèi)部引出。電流測(cè)試原理在不含氯離子的混凝土中，陰、陽(yáng)兩個(gè)電極均由于混凝土孔隙液中的高堿性環(huán)境而得到保護(hù)處于鈍化狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候，兩個(gè)電極電位接近，它們之間的電流(宏電流)非常小。如果混凝土中相應(yīng)位置達(dá)到了臨界氯離子濃度，陽(yáng)極表面將不再受到保護(hù)，陽(yáng)極將脫鈍并開(kāi)始腐蝕，其電位會(huì)明顯降低，而相應(yīng)的陰極電位變化不大，從而陰、陽(yáng)極之間的電位差增大，宏電流急劇增大。從宏電流的大小可以看出鋼筋是否銹蝕以及銹蝕的程度。電阻測(cè)試原理在自然環(huán)境中，混凝土的含水量與其電阻具有很好的相關(guān)性，飽水混凝土電阻在I 0-1 00 Q，干混凝土電阻則更高。一般情況下，混凝土電阻越大，鋼筋銹蝕的幾率就越小。所以通過(guò)測(cè)試相鄰陰極之間的混凝土的電阻，可以推測(cè)出混凝土不同深度鋼筋銹蝕幾率的大小。電阻測(cè)試輔助于電流測(cè)試，使測(cè)試更準(zhǔn)確。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的環(huán)形鋼筋銹蝕傳感器，其能夠及時(shí)迅速準(zhǔn)確的反饋混凝土保護(hù)層內(nèi)臨界氯離子到達(dá)深度信息，預(yù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕時(shí)間，為可能需要的腐蝕防護(hù)或修復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)；傳感器包括四層或四層以上由單陽(yáng)極、單陰極和絕緣密封圈組成的結(jié)構(gòu)，即傳感器包括至少四對(duì)電極。分層多，層與層之間距離小且單陽(yáng)極厚度僅為2mm，可以更準(zhǔn)確地反饋出臨界氯離子到達(dá)的深度，即更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出混凝土中鋼筋銹蝕的時(shí)間；單陽(yáng)極和單陰極之間的距離很小，每對(duì)電極的單陽(yáng)極和單陰極之間的間距為1_2_，混凝土電阻對(duì)其電流測(cè)量的影響較小，使得測(cè)試更敏銳。支架為PVC管，所述PVC管為外徑為I 6mm。PVC管內(nèi)部填充水泥砂漿。所述單陽(yáng)極為外徑3 Omm,內(nèi)徑I 6mm且厚為2mm的普通片狀鋼圈,所述單陰極為外徑20mm,內(nèi)徑I 6mm的不銹鋼或鉬鈦合金。所述導(dǎo)線之間為獨(dú)立的單獨(dú)結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)線上設(shè)有順序編號(hào)。所述支架的PVC管內(nèi)部填充超高強(qiáng)水泥砂漿，其作用是固定導(dǎo)線并保護(hù)導(dǎo)線不易受損，同時(shí)增大傳感器與混凝土的相容性，使傳感器陽(yáng)極所處的混凝土環(huán)境更加接近于混凝土中結(jié)構(gòu)鋼筋所處的環(huán)境，即傳感器陽(yáng)極和結(jié)構(gòu)鋼筋都被水泥混凝土材料所包圍，使得測(cè)試更準(zhǔn)確，測(cè)試更符合實(shí)際情況。傳感器共包括四個(gè)或四個(gè)以上的單陽(yáng)極、單陰極，任何一個(gè)單陰極都可以和單陽(yáng)極組成回路，這樣就可以避免個(gè)別單陰極損壞或連接不通的情況下，其對(duì)應(yīng)單陽(yáng)極無(wú)法測(cè)試的問(wèn)題；傳感器既可以預(yù)埋在混凝土中也可以在混凝土成型后通過(guò)鉆孔的方式安裝；傳感器所用材料包括有普通鋼、不銹鋼或鉬鈦合金、PVC管等，成本低廉；且其體積很小，對(duì)混凝土的澆筑及混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生影響，是一種效果良好的無(wú)損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；此外，還具有操作簡(jiǎn)單，易加工等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型中一對(duì)電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的傳感器俯視圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.單陽(yáng)極；2.絕緣密封圈；3.單陰極；4.支架；5.導(dǎo)線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例1如圖1、圖2、圖3所示，環(huán)形鋼筋銹蝕傳感器，其包括由四層結(jié)構(gòu)組成的傳感器，PVC管支架4以及其之間為獨(dú)立的單獨(dú)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線5 ;傳感器每層結(jié)構(gòu)內(nèi)包括一個(gè)單陽(yáng)極I和一個(gè)單陰極3,單陽(yáng)極I為外徑3 Omm,內(nèi)徑I 6mm且厚為2mm的普通片狀鋼圈,單陰極3為外徑2 0mm，內(nèi)徑為I 6mm的不銹鋼鋼管，單陽(yáng)極I和單陰極3交替嵌套在支架4上，且其之間均設(shè)置一個(gè)絕緣密封圈2，即傳感器共包括八個(gè)絕緣密封圈2，其作用是對(duì)單陽(yáng)極I和單陰極3進(jìn)行絕緣和固定；且每個(gè)單陽(yáng)極I和單陰極3均與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線5相連接，即傳感器每層結(jié)構(gòu)包括兩根導(dǎo)線5，共八根導(dǎo)線5 ;導(dǎo)線5從I到8的順序編號(hào)；導(dǎo)線5通過(guò)支架4內(nèi)部被引到外部，支架4的內(nèi)部填充有超高強(qiáng)水泥砂漿，其作用是固定導(dǎo)線5并保護(hù)導(dǎo)線5不易受損，同時(shí)增大傳感器與混凝土的相容性。這樣在使用時(shí)，本實(shí)用新型的環(huán)形鋼筋銹蝕傳感器，在綁扎好鋼筋后，將其固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋上；固定時(shí)保持傳感器豎直，單陽(yáng)極I的面與混凝土表面平行，這樣就能保證傳感器的四層結(jié)構(gòu)分別處于不同的深度；根據(jù)混凝土保護(hù)層厚度來(lái)確定其與鋼筋的綁扎位置，且確保其第一層單陽(yáng)極I距離混凝土表面I 0mm-12mm ;導(dǎo)線5預(yù)留在混凝土的外面；然后澆筑混凝土，混凝土澆筑好以后，根據(jù)結(jié)構(gòu)的外部環(huán)境，定期用萬(wàn)用表測(cè)試讀數(shù)；外部環(huán)境情況惡劣時(shí)，每次讀數(shù)的相隔時(shí)間需短一些，一般情況下，一年需讀六次。讀數(shù)時(shí)，用萬(wàn)用表依次連接傳感器每層結(jié)構(gòu)中的單陽(yáng)極I和單陰極3，然后記下單陰極3和單陽(yáng)極I連接后3 Os時(shí)的電流讀數(shù)，本環(huán)形鋼筋銹蝕傳感器共讀取四個(gè)數(shù)；當(dāng)單陽(yáng)極I開(kāi)始銹蝕時(shí)，電流讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生明顯的升高，即該單陽(yáng)極I處氯離子達(dá)到了臨界濃度，從而通過(guò)四個(gè)單陽(yáng)極I開(kāi)始銹蝕的時(shí)間，確定臨界氯離子到達(dá)的位置，最后預(yù)測(cè)出鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋發(fā)生銹蝕的時(shí)間。同時(shí)可測(cè)相鄰陰極之間電阻，從而間接推測(cè)出不同深度混凝土的濕度，以此判斷混凝土中鋼筋銹蝕的幾率，再結(jié)合電流讀數(shù)則能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)鋼筋的銹蝕情況。實(shí)施例2如圖4所示，所述傳感器包括六層結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)包括一個(gè)單陽(yáng)極I和一個(gè)單陰極3，單陽(yáng)極I和單陰極3交替嵌套在支架4上，且之間均設(shè)有一個(gè)絕緣密封圈3，即傳感器包括十二個(gè)絕緣密封圈；且每個(gè)單陽(yáng)極I和單陰極3均與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線5相連接，即傳感器每層結(jié)構(gòu)包括二根導(dǎo)線，共有十二根導(dǎo)線。其它同實(shí)施例1。實(shí)施例3如圖5所示，所述傳感器包括八層結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)包括單陽(yáng)極1、單陰極3和絕緣密封圈2。同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，包括單陽(yáng)極(1)、單陰極(3)、絕緣密封圈(2)、支架(4)，單陽(yáng)極(1)和單陰極(3)交替嵌套在支架(4)上，單陽(yáng)極(1)和單陰極(3)之間通過(guò)絕緣密封圈(2)間隔，一個(gè)單陽(yáng)極(I)和一個(gè)單陰極(3)組成一對(duì)電極，每個(gè)單陽(yáng)極(1)和每個(gè)單陰極(3)分別與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線(5)相連，每根導(dǎo)線(5)通過(guò)支架(4)內(nèi)部引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，傳感器包括至少四對(duì)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，支架(4)為PVC管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，PVC管內(nèi)部填充水泥砂漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，每對(duì)電極的單陽(yáng)極(I)和單陰極(3)之間的間距為l-2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥基腐蝕電流傳感器，其特征在于，單陰極(3)采用不銹鋼或鉬鈦合金。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試鋼筋耐腐蝕性能裝置，具體的說(shuō)，涉及一種對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器。本實(shí)用新型的水泥基腐蝕電流傳感器，包括單陽(yáng)極(1)、單陰極(3)、絕緣密封圈(2)、支架(4)，單陽(yáng)極(1)和單陰極(3)交替嵌套在支架(4)上，單陽(yáng)極(1)和單陰極(3)之間通過(guò)絕緣密封圈(2)間隔，一個(gè)單陽(yáng)極(1)和一個(gè)單陰極(3)組成一對(duì)電極，每個(gè)單陽(yáng)極(1)和每個(gè)單陰極(3)分別與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線(5)相連，每根導(dǎo)線(5)通過(guò)支架(4)內(nèi)部引出。對(duì)混凝土的澆筑及混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生影響，是一種效果良好的無(wú)損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N17/00GK202916172SQ20122057766
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者常洪雷, 金祖權(quán), 劉加平 申請(qǐng)人:常洪雷, 劉加平, 金祖權(quán), 趙鐵軍