陽極梯腐蝕監(jiān)測儀基于電化學(xué)阻抗測試原理,通過測量混凝土中不同深度埋設(shè)的金屬電極(陽極)的電化學(xué)參數(shù),評估鋼筋銹蝕風(fēng)險及混凝土耐久性。
CP-73陽極梯探頭采用陣列梯式傳感器設(shè)計,通過測量陽極梯上的陽極相對于參比電極的自腐蝕電位、陽極梯相對陰極之間的電偶電流、兩相鄰陽極間的電阻率值和混凝土溫濕度,來研究混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕發(fā)展動力學(xué)過程。
其核心功能包括:
· 自腐蝕電位測量:
監(jiān)測等間距分布的陽極相對于參比電極的電位,通過電位分布判斷腐蝕活性區(qū)域,電位突降表明活化腐蝕。
· 電偶電流檢測:
測量陽極梯整體相對于陰極之間的電偶電流,反映宏電池腐蝕效應(yīng),電流增大提示腐蝕加速。
· 混凝土電阻率:
通過兩相鄰陽極間的交流阻抗譜(EIS),計算混凝土電阻率,評估其密實性和氯離子滲透性,電阻率降低預(yù)示腐蝕風(fēng)險上升。
在混凝土腐蝕過程中,隨著CO2、氯離子和水分向內(nèi)侵入,導(dǎo)致混凝土的腐蝕鋒面不斷向內(nèi)延伸,隨著腐蝕鋒面深度增加,陽極梯上距離表層不同距離的陽極陣列的電極電位、電偶電流和阻抗值均會發(fā)生明顯的變化。通過不同深度的陽極陣列電化學(xué)參數(shù)隨時間和位置的變化曲線,可以計算混凝土碳化深度隨時間的變化規(guī)律,預(yù)測混凝土中鋼筋的銹蝕時間,為混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)防性維護提供指導(dǎo)。
圖1.陽極梯測量混凝土層腐蝕鋒面變化的原理圖
主要技術(shù)指標(biāo)
產(chǎn)品型號 | CST730 |
測量通道 | 6路電位、6路電流和6路阻抗 |
輸入阻抗 | 1×108Ω |
電位測量范圍 | -2.0V~+2.0V |
電位測量精度 | 0.5%@FS |
電位測量分辨率 | 0.1mV |
電流測量范圍 | -10mA~+10mA(5個電流量程檔:2uA、20uA、200uA、2mA、20mA) |
電流測量精度 | 0.5%@FS(20uA以上) 1%@FS(20uA及以下) |
電流測量分辨率 | 0.01μA |
阻抗測量范圍 | 100Ω~10MΩ |
阻抗測量精度 | 0.5%@FS(1MΩ以下) 2%@FS(1MΩ及以上) |
阻抗測量分辨率 | 0.1Ω |
溫度測量范圍 | -30~+85℃,±1℃ |
定時測量 | 測量間隔1~255小時 |
存儲 | 2 Mbytes,可存儲10,000 組數(shù)據(jù) |
通信方式 | RS485,標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議 |
供電方式 | DC12V |
尺寸 | 180mm× 130mm× 60mm |
重量 | 2.0 kg |
工作溫度 | -30°C~60°C |
工作濕度 | ≤ 95% |
外殼材料 | 耐侯工程塑料 |
防護等級 | IP67 |
探頭介紹
1)陽極梯:采用等間距布置的陽極棒,用不銹鋼框架連接形成梯形框,并在不銹鋼框內(nèi)布置溫度探頭,外置固定一根電極棒作為陰極和一根螺紋鋼筋棒,固定在合適的距離,分別用于測試電偶電流、極化電流和混凝土電阻率,用于混凝土脫鈍過程研究。
2)可選布置一根長效的參比電極,用于監(jiān)測碳鋼棒的自腐蝕電位。
3)所有的陽極和電纜都可抗堿和氯離子侵襲,確保陽極梯探頭的耐久性。
圖2. 陽極梯結(jié)構(gòu)示意圖
應(yīng)用領(lǐng)域
用于建筑、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)的表層砂漿層的碳化速率監(jiān)測,鋼筋銹蝕速度及發(fā)展趨勢監(jiān)測,測量不同埋深碳鋼或不銹鋼陽極的自腐蝕電位、腐蝕速率以及混凝土電阻率、溫度;
儀器配置
① CST730陽極梯腐蝕采集器1臺
?、?nbsp;CP-73陽極梯腐蝕監(jiān)測探頭1支
③ 數(shù)據(jù)處理軟件1套
④ RS485通訊電纜1條
軟件介紹
陽極梯腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)是一套應(yīng)用于現(xiàn)場的腐蝕測試軟件,可用于讀取CST730陽極梯腐蝕測試儀的測量數(shù)據(jù),并保存到數(shù)據(jù)庫中,還可以圖形方式顯示不同設(shè)備的測試數(shù)據(jù),支持csv、xlsx等格式導(dǎo)出。所有測量數(shù)據(jù)、圖形可以方便地打印和存儲。
圖3. 溫州七都大橋橋面伸縮縫內(nèi)安裝的多只陽極梯
圖4. 陽極梯監(jiān)測的鋼筋自腐蝕電位、鋼筋阻抗和電偶電流監(jiān)測數(shù)據(jù)