钢筋混凝土检测与腐蚀防护
按 ASTM C876 进行半电池电位测量,诊断钢筋腐蚀,并在水池、底板和海洋结构上采用牺牲阳极与阴极保护。

腐蚀在保护层开裂之前很久就开始了
氯盐和碳化在钢筋混凝土内部悄然作用。早在保护层开裂或出现渗漏之前,最初的迹象就可以测到。MAREX 检测海水和水环境中的钢筋混凝土:水池、地下室底板、海洋与海岸结构,以及支承亚克力观察窗的混凝土。
我们绘制腐蚀活性分布,测量保护层、碳化和氯盐,取芯送实验室,并提出防护建议。防护可以是牺牲阳极或其他形式的阴极保护,既可在既有结构上作为补救措施安装,也可在建设阶段纳入设计并预留电极以便日后监测。
我们以独立专家身份行事:仅在各方同意的情况下才进行维修,不存在利益冲突。
钢筋在混凝土中如何腐蚀
在完好的混凝土中,孔隙溶液呈强碱性,pH 约为 13。在这种环境中,钢材表面覆盖着一层薄薄的钝化氧化膜。两种介质通常会破坏该膜:二氧化碳会降低保护层的 pH;来自海水或除冰盐的氯离子则直接破坏该膜。
钢材一旦去钝化,就会形成膨胀性腐蚀产物。它们使保护层开裂并剥落,从而加速这一过程。有时流动的水会冲走氧化物,看不到膨胀,但截面仍在损失。因此渗出水本身值得分析:溶解铁说明钢筋已经在腐蚀。
MAREX 腐蚀检测包含的内容
现场测量与实验室试验相结合。任何单一读数都不单独作为诊断依据。
半电池电位,ASTM C876
钢筋与湿润表面上 Cu/CuSO4 参比电极之间的电位差,绘制成等电位图。
保护层厚度与钢筋位置
用电磁保护层测定仪或扫描仪定位钢筋并测量保护层(MX-COR-04、MX-COR-09)。
碳化与氯盐
在劈开的芯样上用 pH 指示剂测定碳化深度(MX-COR-05)。由粉末样品或芯样比色法得到氯盐剖面(MX-COR-06、MX-COR-07)。
电阻率、腐蚀速率、芯样
表面电阻率(MX-COR-02)、用于腐蚀速率的极化电阻(MX-COR-03),以及用于实验室分析的芯样(MX-MAT-01)。
MAREX 检测照片
MAREX 在同一类水环境中,于钢筋混凝土和金属构件上拍摄的照片。
半电池电位成图
高阻抗电压表(最低 10 MΩ)测量钢筋连接点与置于湿润混凝土表面的饱和铜/硫酸铜电极之间的电位。表面必须电连续;绝缘涂层或过于干燥的混凝土会使该方法无法使用。
较早的读数常与 ASTM C876-91 中的阈值比较:高于 −200 mV,腐蚀概率低;低于 −350 mV,腐蚀概率高(Cu/CuSO4 标度)。经验表明,这些单一阈值本身并不可靠。RILEM TC 154 建议判读电位梯度,而不是绝对值。ASTM C876-09 也以等电位图为依据,同时仍引用先前的阈值。
因此,MAREX 提供电位图,检查电气连续性,并在有充分理由时开至钢筋以核实选定测点。测量结果与保护层、碳化、氯盐、电阻率以及必要时的腐蚀速率一并判读。
牺牲阳极与阴极保护
诊断明确后,即可规定防护措施。阴极保护(包括牺牲阳极)既可以是补救性的,也可以从设计阶段起纳入计划。
补救性,用于既有结构
在腐蚀已经活跃的位置,可加装牺牲阳极以保护仍完好的钢筋。系统范围依据活性分布图、氯盐剖面和保护层状况确定。方法表 MX-COR-10 将阴极保护列为腐蚀诊断之后可能采用的预防性或电化学处理之一。
建设阶段纳入设计
在新建水池、底板和海洋结构上,可在浇筑时预埋阳极和参比电极。这些电极支持日后的半电池电位测量和长期监测,不必等到出现锈迹或渗漏。这是设计选择,而不是维修。
您将收到的内容
交付成果是一份经签署的检测报告,而不是口头摘要。
- 半电池电位的等电位图,与保护层、碳化和氯盐一并判读,并在有充分理由开至钢筋的选定位置加以核实。
- 按优先顺序排列的发现,附建议措施以及建议的下次检测间隔。
- 在需要防护的位置,采用分阶段方案:进一步测量、必要时重新密封活动渗漏、牺牲阳极或其他形式的阴极保护,以及监测。
- 必要时对混凝土及透过其中的水进行实验室分析,以补全现场工作。
- 每份招标询价均在 24 小时内回复,随后提供结构化的技术与商务方案。
这对运营方意味着什么
在保护层外观仍完好时绘制活性分布
氯盐和碳化悄然作用。早在保护层开裂或出现渗漏之前,最初的迹象就可以测到。
不进行不必要的停运
检测与业主或承包商共同策划,可在水下或干燥条件下进行,在无需停运时不关闭设施。
经签署、可追溯的报告
电位图、照片、实验室结果和按优先顺序排列的建议,均写入可供业主、承包商和保险公司使用的报告。
24 小时内回复
每份招标询价均在 24 小时内获得回复,随后是结构化的技术与商务方案。
渗漏的地下室底板,填海土地,迪拜
在迪拜一处填海开发项目的地下室底板上,渗出水约含 6,000 mg/L 氯盐、最高 1,730 mg/L 硫酸盐,并含溶解铁,表明钢筋腐蚀已经在进行。施工缝仅依赖注浆管,没有被动止水带。树脂注浆处理了渗漏,但没有处理其背后已经发生的腐蚀。
分阶段方案建议按 ASTM C876 进行半电池电位成图、取芯测定氯盐剖面、用亲水性注浆重新密封活动渗漏、对钢筋实施阴极保护,并进行永久腐蚀监测。
背景
迪拜填海土地上的地下室底板,处于含盐地下水中。
方法
审查配合比、防水细部与承包商答复,并对渗出水进行实验室试验。
检测发现
约 6,000 mg/L 氯盐,硫酸盐最高 1,730 mg/L,并含溶解铁。施工缝仅有注浆管,没有被动止水带。
下一步
分阶段方案:ASTM C876 电位成图、氯盐剖面、重新密封、阴极保护与永久监测。
为本项工作提供依据的规程表
以下为 MAREX 方法表,作为方法参考列出。现阶段不在本网站提供公开下载。
- MX-COR-01钢筋半电池电位测量ASTM C876、等电位图、Cu/CuSO4 电极。
- MX-COR-04保护层厚度与钢筋直径低频电磁保护层测定。
- MX-COR-05混凝土碳化深度在劈开的芯样上使用 pH 显色指示剂。
- MX-COR-06侵蚀性介质的粉末取样分层钻孔,用于氯盐和硫酸盐分析。
- MX-COR-07比色法测定氯盐侵入在劈开的芯样上使用硝酸银。
- MX-COR-03混凝土中钢材的腐蚀速率极化电阻,瞬时腐蚀电流密度。
- MX-COR-02混凝土电阻率与腐蚀风险Wenner 表面电阻率与保护层电阻率。
- MX-COR-08表层混凝土的透气性保护层混凝土的真空室测量。
- MX-MAT-01混凝土取芯用于观察和实验室试验的硬化样品。
- MX-COR-09钢筋定位保护层测定仪与扫描仪的比较。
- MX-COR-10钢筋混凝土中的腐蚀诊断机理、模型与三阶段诊断。