对两种不同的钢筋锈蚀试验检测方法的分析

刘浩

新疆建筑科学研究院（有限责任公司） 新疆 乌鲁木齐 830054

前言

50082标准中钢筋锈蚀试验适用于测定在给定条件下的混凝土中钢筋的锈蚀程度，它是通过碳化前后钢筋的失重来表达锈蚀程度。192规程中A.3盐水浸烘环境中防锈性能试验适用于盐水浸烘环境中钢筋阻锈剂的防锈性能测定，它的腐蚀机理及环境更接近实际，但测试时数据的统计方法却缺乏可操作性，不现实，笔者想通过两种方法的结合，达到检测目的。

1 两种试验方法的介绍

方法一、50082标准中钢筋锈蚀试验采用的钢筋为φ6.5mm的Q235普通低碳钢热轧盘条，长299±1mm，用12%的盐酸溶液酸洗，清水漂洗后，用石灰水中和，再用清水冲洗，放在干燥器中4h后用千分之一天平称量初重，备用。试件尺寸为100×100×300mm棱柱体3块，成型前定位，定位后用丙酮擦洗钢筋表面，养护24小时后拆模，并用富配比砂浆（1：2水泥砂浆）将端头的钢筋保护好，厚度不小于20mm。潮湿养护24h后移入标养室养护至28d。然后放入二氧化碳浓度为20±3%、湿度70±5%、温度20±2℃的碳化箱中，碳化时间为28d，碳化后移入标养室，潮湿环境下存放56d后破型，破型时不得损伤钢筋，测量碳化深度后取出钢筋，刮去钢筋上黏附的混凝土，用同样的方法冲洗称重，计算钢筋失重率（酸洗时，有两根尺寸相同的同类无锈钢筋作为基准校正钢筋）。

失重率计算公式：

式中： LW—钢筋锈蚀失重率%

W0—钢筋未锈前质量g

W—锈蚀钢筋经过酸洗处理后的质量g

W1、 W2—分别为基准校正用的两根钢筋酸洗后的质量g

取三个试件中钢筋锈蚀失重率的平均值作为该组试件中钢筋锈蚀失重率的测定值。

方法二、192规程中盐水浸烘环境中防锈性能试验采用的φ6mm。长120mm的HPB235钢筋，表面用乙醇或丙酮擦去油脂，吹干无锈后放入干燥器内备用。试件尺寸为200×100×46mm。配合比中骨料粒径5-15mm，砂率0.38，水灰比0.6。基准混凝土试块及掺防腐阻锈剂的混凝土试块中均应掺入3.5%氯化钠（以拌和水计）。基准至少8块，掺外加剂混凝土试块至少6块。成型时试模内放置两根钢筋，两头用端头板和木楔固定，混凝土入模后振动密实。24h后卸去端头板和木楔，两头用富配比砂浆浇筑，插捣密实，72h后拆模，移入标养室养护至7d。然后放入烘箱中在80±5℃的温度下烘干24h，冷却30min后放入装有3.5%氯化钠溶液的密闭塑料箱中浸泡96h，再放入60±5℃烘箱中72h，此为一个循环，4个循环后劈开一块基准试块，测定锈蚀面积，当锈蚀面积大于15%时，劈开掺阻锈剂的试块进行测定，如果基准的锈蚀面积小于15%则再进行一个循环后，重复上述操作，直到锈蚀面积大于15%。

劈开试块后，取出钢筋，用玻璃纸或者透明胶带纸裹在每根钢筋试件的表面，描绘锈蚀部分轮廓，然后取下贴在方格纸上，统计锈蚀面积，锈蚀面积百分率为锈蚀平均面积与钢筋面积之比。当锈蚀面积百分率比值小于5%时，可判定锈蚀面积百分率减少95%以上[1]。

2 对两种试验方法的分析

2.1 50082标准试验方法的优劣

（1）50082标准的试验方法只适用大气条件下的钢筋锈蚀试验；

（2）对钢筋的定位非常严格，钢筋位置不准，则结果不准确；

（3）需要保持钢筋的干净，一旦钢筋被污染，则影响锈蚀速率，结果也不准确；

（4）试验周期长，前后时间三个多月，增加了试验的不确定性，中间任何环节的失误或操作不当都会影响试验的准确性。

（5）注意事项多，操作性要求高，适用性不大，但对数据的处理方法却很有借鉴性。

2.2 192规程试验方法的优劣

（1）192规程的试验方法只适用于侵蚀介质环境条件下的钢筋锈蚀，对大气条件下的不适用；

（2）打富配比砂浆时只能插捣，不能振动（振动会导致试件发生位移或试件出现裂缝等情况），插捣会出现不密实情况，直接导致试件作废；

（3）浸烘过程中，会出现顺钢筋位置的纵向裂缝，会使混凝土失去对钢筋的保护作用，导致试件作废；

（4）劈开试件过程中，混凝土本身会带走一部分锈，这将直接影响锈蚀面积的测定以及最终结果；

（5）用玻璃纸或透明胶包裹钢筋表面，然后统计锈蚀面积时存在很强的人为因素，面积不好计算，统计方法可行性不强；

（6）浸和烘的循环更接近实际情况，且试验过程的可操作性要比50082标准强，但试验结果的统计方法及表示方法可行性很差[2]。

3 想法的提出

通过上述对两种方法的剖析，我们可以看出，两种方法的腐蚀机理不同，适用于不同的环境类别，方法一操作性不强，但数据处理方法可行性很强，方法二的试验方法更接近实际，但数据处理基本不可实现；这就是重量法（方法一）和面积法（方法二）的区别，如果我们能使用面积法的试验方法，而按照重量法来计算，是不是对于钢筋锈蚀的检测可以更加的准确呢？

（1）面积法中劈开混凝土取钢筋时，哪怕被混凝土带走部分锈，当采用重量法后，不会影响结果；

（2）不用考虑锈蚀面积，数据的准确性大大提升；

（3）采用重量法增加了测量基准校正钢筋质量的程序，补偿因酸洗造成对钢筋未锈蚀部分的质量损失，增加了试验数据的准确性。

4 需要注意的问题

①方法二的富配比砂浆存在插捣不密实情况，需要更细致的操作；②方法二中可能存在顺钢筋裂缝问题，需要多制备几组试件；③方法一的数据统计无判定标准，只能用来比对几个不同产品的优劣。

5 结束语

（1）两种方法各有优劣，可以相互补偿；

（2）加强方法二的操作，优化过程控制，配合方法一的数据统计方法，可以大大提升试验的准确性；

（3）钢筋锈蚀的检测方法还有电化学法等其他方法，本文只针对这两种方法的优劣进行阐述。