建材檢測中混凝土鋼筋腐蝕檢測要點分析

李劍風

（中國建材檢驗認證集團廈門宏業有限公司，福建 廈門 361000）

混凝土鋼筋材料是建筑工程中的主要建材，鋼筋材料的性能直接影響建筑工程基礎穩定性和主體結構穩定性，影響主體建筑物的使用性能。因此，技術人員應將混凝土鋼筋的腐蝕檢測作為建材檢測的重點，根據工程實際情況靈活采用合適的技術開展混凝土鋼筋的檢測；綜合分析混凝土鋼筋的儲存環境，制定科學鋼筋腐蝕檢測方案，將檢測結果運用于材料管理和工程質量控制。在檢測環節，技術人員可以及時發現鋼筋銹蝕與腐蝕的情況，避免將被腐蝕的鋼筋使用到工程施工中，保證建筑工程建設質量符合地方規范和項目要求。

1 混凝土鋼筋腐蝕檢測要點的機理

混凝土鋼筋是建筑工程的主要建材，其在工程施工準備環節和施工過程中容易發生腐蝕情況，一旦腐蝕就會影響鋼筋材料的性能，從而影響建筑工程的整體建設質量。根據建筑工程建設中建材檢測經驗分析，常見的鋼筋腐蝕現象的腐蝕機理包括：

（1）化學腐蝕?；瘜W腐蝕是最常見的鋼筋腐蝕機理之一，是鋼筋長時間暴露在空氣中，受空氣中各種氣體成分、非電解質溶液的影響，從而形成腐蝕。在化學腐蝕過程中，鋼筋材料表面會形成氧化物，若鋼筋儲存的環境較為干燥且溫度較高，則表面氧化物會產生反應，進一步加劇鋼筋表面腐蝕。

（2）電化學腐蝕。對于混凝土鋼筋材料而言，儲存環境中水分過多也會對鋼筋性能產生影響，促使鋼筋產生腐蝕現象。在實際過程中，鋼筋表面鈍化、被腐蝕，pH 值逐漸降低，若鋼筋表面的保護膜產生裂紋，氯離子與鋼筋中的金屬元素發生電化學反應，加劇表面腐蝕。

2 建筑混凝土鋼筋腐蝕檢測要點的原因

在建筑工程的建材檢測中，之所以控制混凝土鋼筋腐蝕檢測要點，是由于鋼筋腐蝕的特殊機理。根據這種機理，工作人員分析鋼筋腐蝕檢測要點的原因如下：

2.1 鋼筋材料的結構特性原因

根據上述分析，鋼筋材料內包含大量的鐵、碳、晶界面等元素。鋼筋材料內此類物質存在的形式多種多樣，主要是化合物、固溶體、機械混合物等。一旦鋼筋內部的元素與晶界面共存，就會在鋼筋內部形成陰極和陽極，陰極與陽極相互作用，形成能夠腐蝕鋼筋的微電池。在微電池的長期作用下，鋼筋材料的腐蝕程度逐漸加深，最終產生嚴重的腐蝕問題。

2.2 鋼筋銹蝕機理原因

在混凝土鋼筋結構中，鋼筋與混凝土互相作用，尤其是混凝土內部水泥發生水化熱時會產生大量的Ca（OH）2固體，這種物質受到自身堿性特征的影響，促使鋼筋內部pH 值增大；而鋼筋長期處于堿性環境中會加快鋼筋進入鈍化狀態的速度，促使鋼筋逐漸發生腐蝕。

2.3 化學腐蝕與電化學腐蝕原因

根據上述分析的“鋼筋腐蝕檢測要點的機理”，電化學與化學作用是鋼筋腐蝕檢測的主要機理，也是造成鋼筋腐蝕的主要原因。在實際過程中，鋼筋與干燥性氣體、非電解溶液相接觸會產生純化學腐蝕情況；鋼筋腐蝕過程中產生氧化物會堆積在鋼筋表面，繼續加劇鋼筋腐蝕。鋼筋與濕潤氣體、氯鹽、氧氣、水等物質接觸會影響鋼筋表面鈍化膜的質量，造成嚴重腐蝕，同時，氯離子在腐蝕過程中逐漸向鋼筋內部滲透，進一步加深對鋼筋的腐蝕。隨著鋼筋電化學腐蝕程度的逐漸深入，其腐蝕速度會逐漸加快，逐步增加對鋼筋所在建筑物穩定性的威脅。

3 建材檢測中混凝土鋼筋腐蝕檢測要點

3.1 物理方法

3.1.1 渦流檢測技術

渦流檢測技術就是利用電磁感應原理對鋼筋表面進行檢測的技術。工作人員在鋼筋表面安裝電磁裝置，利用電磁感應與鋼筋內部進行“信號交流”，產生感應渦流。在實際檢測中，鋼筋的腐蝕程度越深，在鋼筋表面腐蝕位置周圍形成的磁場渦流越大，磁場變化越大。工作人員能夠更加清晰地分析鋼筋內部渦流與勵磁電流之間的相位關系，分析鋼筋截面積損失率，從而了解混凝土鋼筋的腐蝕情況。

3.1.2 聲發射檢測技術

聲發射檢測技術利用的是混凝土鋼筋腐蝕中的內力作用。在鋼筋腐蝕過程中，被腐蝕的位置周圍出現結構膨脹現象，此時鋼筋與混凝土互相影響，促使鋼筋產生內張力，引起混凝土開裂。工作人員利用聲發射檢測技術在混凝土裂縫位置安裝聲波探頭，采用定位發射器檢測鋼筋內部情況，根據檢測結果判斷鋼筋的腐蝕程度。

3.1.3 電阻探針檢測技術

電阻探針檢測技術主要是利用與鋼筋材質相同的電阻探針進行檢測。在實際檢測過程中，工作人員始終保持探針的長度不變，隨著鋼筋截面積的不斷縮小，其檢測到的電阻值逐漸增大；之后，工作人員對探針電阻改變數值繼續檢測，分析檢測結果，就可以得到鋼筋腐蝕的深度。

3.2 電化學法

3.2.1 線性極化檢測

線性極化檢測技術也可以稱為“極化電阻技術”。這一技術是近些年鋼筋腐蝕速度測試應用最頻繁的技術之一，工作人員利用已知的腐蝕率參數和極化曲線參數分析鋼筋腐蝕電位中的斜率，判斷斜率的相關性。之后，利用三電極系統進行檢測，結合環境耦合數據分析腐蝕率，以判斷鋼筋腐蝕速率。在實際檢測過程中，工作人員應掌握鋼筋表面積數據，以保證檢測結果的準確性和可靠性。

3.2.2 鋼筋腐蝕綜合評估技術

鋼筋腐蝕綜合評估技術能夠實現現場測量，工作人員利用這一技術開展鋼筋腐蝕檢測，需要利用多元統計分析模型，結合鋼筋性能參數打造數據模型，按照函數科學劃分檢測中獲取的數據類別，然后根據具體的數值情況判斷鋼筋材料的腐蝕程度。

4 建材檢測中混凝土鋼筋腐蝕檢測要點應用

4.1 項目簡介

某世博園藝術廣場項目按照“動態建筑”進行建設。本項目內的“動態建筑”已經超過常規的建筑工程、土木工程的范疇，其屬于一種系統性的工程。相較于普通的建筑工程，“動態建筑”項目對建筑物主體結構的耐久性和穩定性有更高的要求，對混凝土鋼筋材料的性能、鋼筋結構的施工工藝等均提出了較高要求。根據本項目的實際情況進行分析，項目主體建筑物的建設規模較大、施工技術較多，對混凝土鋼筋等材料性能要求較高，如何加強對混凝土鋼筋材料性能的控制，是應重點思考的問題?；炷龄摻畹母g檢測是性能控制的主要環節，工作人員根據本工程施工環境與施工工藝要求開展混凝土鋼筋的腐蝕檢測，明確檢測要點后嚴謹落實各項檢測技術，以了解混凝土鋼筋的性能情況，及時發現混凝土鋼筋的腐蝕問題，確保本項目主體建筑物的施工材料符合質量標準。

4.2 應用領域

根據某世博園藝術廣場項目中“動態建筑物”工程的建設需求，工作人員整合上述多種不同的混凝土鋼筋腐蝕檢測技術，進一步制定鋼筋銹蝕綜合檢測與分析方案。

4.2.1 鋼筋腐蝕檢測技術要點應用

在本項目的鋼筋腐蝕檢測與分析中，工作人員以鋼筋的復雜腐蝕因素為基礎，多角度分析鋼筋的腐蝕情況。工作人員對混凝土鋼筋結構的鋼筋材料進行分析，認為鋼筋的腐蝕分為直接原因和間接原因，而單一的聲波發射檢測技術對外部環境的依賴性較強，缺乏對鋼筋本身性能影響的判斷，會影響鋼筋腐蝕檢測結果的準確性和全面性?；诖?，工作人員提出鋼筋銹蝕綜合分析。在具體分析環節，工作人員根據儀器設備的檢測結果初步分析鋼筋的腐蝕情況，然后結合鋼筋的具體材質、規格、其他性能參數等進行綜合分析與判斷，結合以往經驗分析鋼筋腐蝕的具體情況，找出鋼筋腐蝕的原因，以便于之后控制混凝土鋼筋材料性能狀態，為今后的施工作業做好準備。在實際混凝土鋼筋腐蝕檢測中，工作人員運用這種綜合分析方法，需要結合混凝土鋼筋銹蝕的表面檢查情況，以鋼筋質量標準為依據，確保檢測技術使用的規范性、腐蝕檢測結果的可靠性。此外，在綜合分析過程中，無論工作人員主要使用物理檢測技術，還是主要使用電化學檢測技術，都應將質量要求和規范標準作為首要依據，保證鋼筋腐蝕檢測工作契合技術條件和外部環境。

4.2.2 鋼筋腐蝕檢測結果的應用

建材檢測的目的是控制建材的質量和保證工程建設質量。因此，在某世博園藝術廣場項目的混凝土鋼筋腐蝕檢測后，工作人員應將檢測結果運用于工程建設領域，具體應用內容如下：

①根據鋼筋腐蝕檢測結果掌握本項目內鋼筋材料的特征，以此為依據選擇合適的施工技術?；炷龄摻畈牧系闹饕煞譃樘己丸F，這兩種元素與其他金屬元素大量共存，很容易產生化合物、固溶體，形成多種不同的混合物，并且存在于鋼筋材料中，產生銹蝕風險。由于不同元素在鋼筋材料內的占比不同，會逐漸出現不同的缺陷問題以及晶界面現象。若此時鋼筋遭受腐蝕或鋼筋正處于被腐蝕過程中，則鋼筋表面的晶界面會逐漸形成不同的電化學成分，如微電池，而微電池的陽極與陰極相互連通，進一步加劇鋼筋材料的腐蝕程度。工作人員可根據鋼筋材料的電化學腐蝕原理，加強對鋼筋材料與其他物品接觸的控制，嚴格管理鋼筋的儲存環境、接觸物品等，控制鋼筋材料的質量，并且選擇不會觸發鋼筋材料表面微電池產生的施工工藝，確保鋼筋材料不會在施工過程中發生腐蝕，降低鋼筋材料腐蝕的概率。

②加強對鋼筋材料保護層的保護。某世博園藝術廣場項目工程建設規模較大，施工周期較長，鋼筋材料在現場的保存時間較長。在項目建設過程中，混凝土鋼筋材料暴露于外部環境，環境中的各種氣體成分、溫度、濕度等交互作用于鋼筋材料表面，促使鋼筋材料表面發生碳化反應。鋼筋材料在外部環境放置的時間越長，其碳化反應越嚴重，鋼筋材料表面的保護層受到的腐蝕就越深，最終腐蝕穿透保護層造成鋼筋材料損傷，嚴重影響鋼筋的使用性能。根據這一原理，工作人員應結合本項目的混凝土鋼筋腐蝕檢測結果嚴格控制鋼筋環境，加強對環境內溫度、濕度參數的控制，采用不會腐蝕鋼筋表面保護層的材料對鋼筋進行覆蓋，同時保證環境內通風，避免環境內存在酸性氣體，從而有效保護鋼筋材料表面的保護層。

4.2.3 市場前景

根據某世博園藝術廣場項目中建材檢測的混凝土鋼筋銹蝕檢測技術的實施，可以看出，綜合檢測方法在建筑工程的鋼筋腐蝕檢測中應用效果良好，這一方法可以滿足不同情況的建設項目的建材檢測需要。目前，我國建筑工程行業快速發展，各地區的建筑建設項目規模不斷擴大、施工周期越來越長，混凝土鋼筋的腐蝕風險日益增加；加之建筑工程建設工藝更加復雜，對鋼筋材料性能的要求更高。面對如此復雜的情況，單一的鋼筋腐蝕檢測技術已無法充分滿足項目的建設需要，這種綜合性的檢測方法能夠充分滿足項目的實際需求，以便工作人員根據具體的情況調整不同檢測技術的搭配方法，最終獲得精準、可靠、全面的鋼筋腐蝕檢測結果，為進一步保障項目建設質量提供可靠依據。同時，這種綜合檢測方法中包含豐富的電化學檢測技術、物理檢測技術、經驗觀察技術和大數據技術，能夠進一步對人工無法檢測到的位置進行檢測，保證鋼筋性能信息完整呈現出來。

5 結語

綜上所述，混凝土鋼筋的腐蝕檢測對于建筑工程施工而言極為重要。通過本次對混凝土鋼筋腐蝕檢測的研究，進一步了解了混凝土鋼筋腐蝕檢測的原因，技術人員可以綜合分析這些原因，更好地把握腐蝕檢測的具體操作要點，把握不同檢測技術的應用側重，從而充分發揮不同檢測技術的優勢，精準檢測出混凝土鋼筋的腐蝕情況。在今后的建筑工程建成檢測工作中，技術人員可根據工程實際情況制定合適的腐蝕檢測方案，靈活應用不同的物理技術與電化學技術開展混凝土鋼筋的腐蝕檢測并充分利用檢測結果。