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聯系我們嵌入式鋼筋銹蝕監測E+E傳感器的研究
鋼筋銹蝕已成為導致鋼筋混凝土建筑物耐久性不足、過早破壞的主要原因。研制開發一種能夠合理及時地反映混凝土內部鋼筋銹蝕狀態的監測系統，對于結構構件進行耐久性評估診斷，預測鋼筋何時銹蝕，確定修補與否，以便有效地延長混凝土的服役年限，確保工程安全及減少維修費用具有重要的意義。
嵌入式鋼筋銹蝕監測E+E傳感器的研究
對國內外8種嵌入式鋼筋銹蝕監測系統的設計、監測原理及其優缺點進行了系統分析，通過特殊的制作、組裝工藝設計研制了兩種E+E傳感器：一種是既可以通過宏電流變化監測銹蝕介質的侵入，又可以作為混凝土電阻率測試單元的宏電池E+E傳感器；另一種是通過監測細鋼絲電阻變化來判斷銹蝕介質達到保護層深度的電阻式E+E傳感器。在此基礎上，還開展了以下幾個方面的研究：采用氯鹽侵蝕水灰比為0.5的砂漿，通過ETH大學陽極梯系統，對自行設計的兩種E+E傳感器進行了監測性能檢驗。結果表明，宏電池E+E傳感器中埋置在砂漿不同深度的4層陽極監測到的銹蝕時間與ETH大學陽極梯系統基本相同，分別為10d、26d、46d和70d左右。宏電池E+E傳感器具有較好的可靠性和靈敏度，而電阻式E+E傳感器要滯后4d左右，在快速銹蝕試件中表現相對不靈敏。通過宏電池E+E傳感器研究了氯鹽侵蝕下三種不同水灰比砂漿中宏電流隨時間變化的規律。研究發現，陽極剛開始銹蝕以后，大約經過10d到20d宏電流增大到zui大值，然后到達一個穩定的平臺，說明此時宏電流主要開始受陰極反應控制，后期受腐蝕產物的影響，電流開始降低。通過ETH大學陽極梯系統研究了同一陽極不同陰極之間宏電流的變化規律。研究表明，隨著陰極周圍氧氣的降低和陰極與陽極距離的增大，宏電流zui大值降低了65%左右。基于交流阻抗技術，利用已知電阻率的0.01mol/L的KCl溶液，確定了宏電池E+E傳感器相鄰兩個陰極的幾何尺寸系數k為0.1878cm。利用宏電池E+E傳感器作為電阻率測試單元，測試了砂漿電阻率的變化。結果表明隨著濕度和氯離子濃度的增加，電阻率逐漸降低，對膠州灣海底隧道中應用的23個德國陽極梯系統進行數據采集，測試顯示宏電流基本為0，表明處于混凝土保護層不同深度的陽極均未銹蝕。同時，對埋置在混凝土試件（暴露在海洋大氣區）中的宏電池組進行了原位測試，結果表明宏電池E+E傳感器對實際環境中氯離子侵入也能較好的響應。
