陽極極化儀（鋼筋銹蝕儀）的試驗操作步驟

陽極極化儀（鋼筋銹蝕儀）的試驗操作需嚴(yán)格遵循電化學(xué)檢測規(guī)范，結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕評估的特點(diǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)操作步驟如下，涵蓋準(zhǔn)備、連接、測試及數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

一、試驗前準(zhǔn)備

1、設(shè)備與耗材檢查

1.1儀器校準(zhǔn)：使用前確認(rèn)儀器已通過 JJF 1341-2012 校準(zhǔn)，檢查電位 / 電流精度、穩(wěn)定性（如 10min 內(nèi)電位漂移≤2mV），并記錄校準(zhǔn)狀態(tài)。1.2電極準(zhǔn)備：（1）工作電極：待測鋼筋需暴露 20～30cm（Q除表面銹跡、混凝土殘渣，砂紙打磨至金屬光澤），非檢測端用絕緣膠帶包裹，避免雜散電流干擾。（2）參比電極：銅 / 硫酸銅電極（CSE）需確保內(nèi)部溶液飽和，倒置時無氣泡，多孔陶瓷端無堵塞（可蘸水測試滲透性能）。（3）輔助電極：鉑電極或不銹鋼電極需清潔表面，避免氧化層影響電流傳導(dǎo)。1.3輔助工具：混凝土表面打磨工具、導(dǎo)電凝膠（用于電極與混凝土接觸面的耦合）、萬用表（檢測鋼筋與混凝土的絕緣性）。

2、現(xiàn)場環(huán)境勘察

2.1檢測混凝土表面濕度（宜≤80% RH），避免積水影響電位分布；若表面干燥，可噴灑少量清水增強(qiáng)導(dǎo)電性（但需防止局部電解質(zhì)濃度變化）。2.2標(biāo)記檢測點(diǎn)：按 GB/T 50344-2019 劃分測區(qū)（如 100m2 結(jié)構(gòu)劃分 10 個測區(qū)），測點(diǎn)間距≥10cm，避開鋼筋交叉區(qū)域。

二、電極連接與系統(tǒng)搭建

1、三電極體系連接

1.1工作電極（WE）：用鱷魚夾連接鋼筋暴露端，確保接觸良好（可涂抹導(dǎo)電膏減少接觸電阻）。1.2參比電極（RE）：將 CSE 的陶瓷端貼緊混凝土表面，涂抹導(dǎo)電凝膠（厚度約 1mm），避免空氣間隙（電阻＞10kΩ 時需重新涂抹）。1.3輔助電極（CE）：鉑電極通過導(dǎo)線連接，放置于距參比電極 5～10cm 處，同樣用導(dǎo)電凝膠固定，形成閉合回路。

2、儀器參數(shù)設(shè)置

2.1根據(jù)檢測目的選擇測試模式：（1）快速銹蝕評估（LPR 法）：a電位掃描范圍：±10mV（相對于自腐蝕電位 Ecorr）；b掃描速率：1mV/s；c采樣頻率：≥10Hz。

2.2腐蝕機(jī)理分析（Tafel 曲線）：（1）電位范圍：Ecorr-250mV 至 Ecorr+300mV（或根據(jù)需求擴(kuò)展至 ±2000mV）；（2）掃描速率：1～5mV/s；（3）初始等待時間：10～15min（待電位穩(wěn)定）。

三、試驗操作流程

1、自腐蝕電位測量（預(yù)處理）

1.1開機(jī)后先不施加極化電流，記錄鋼筋在自然狀態(tài)下的電位（Ecorr），穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：30min 內(nèi)波動≤5mV。1.2若電位＜-200mV（vs CSE），提示鋼筋可能處于活化腐蝕狀態(tài)；若＞-100mV，可能處于鈍化狀態(tài)（參考 JGJ/T 152-2019 判定標(biāo)準(zhǔn)）。

2、極化測試執(zhí)行

2.1線性極化掃描（LPR）：

（1）以 Ecorr 為基準(zhǔn)，啟動 ±10mV 線性掃描，儀器自動記錄電流 - 電位數(shù)據(jù)；

掃描結(jié)束后，根據(jù) Stern-Geary 公式計算極化電阻其中 B 為常數(shù)（低碳鋼在混凝土中取 26mV），i_corr 為腐蝕電流密度（μA/cm2）。

2.2動電位極化曲線（Tafel 掃描）：（1）從 Ecorr 負(fù)向開始掃描，先記錄陰極區(qū)極化行為，再正向掃描至陽極區(qū)（如達(dá)到 + 1000mV）；（2）數(shù)據(jù)點(diǎn)采集密度：每 10mV 至少 1 個點(diǎn)，確保曲線拐點(diǎn)（如鈍化膜擊穿電位）清晰可辨。

3、數(shù)據(jù)實時監(jiān)控

3.1觀察電位 - 時間曲線穩(wěn)定性：若出現(xiàn)突變（如突然下降＞50mV），可能是混凝土開裂或電極接觸不良，需暫停測試檢查。3.2記錄環(huán)境溫度（影響電化學(xué)參數(shù)），B要時啟用儀器溫度補(bǔ)償功能（按 0.5mV/℃修正電位）。

四、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

1、原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出

通過 UsB 或藍(lán)牙連接電腦，導(dǎo)出極化曲線數(shù)據(jù)（包含電位、電流、時間戳），確保格式為 Excel 或Z用軟件可識別的格式（如 *.dat）。

2、關(guān)鍵參數(shù)計算

2.1腐蝕速率評估：

（1）LPR 法：根據(jù) Rp 計算 i_corr，再換算為年腐蝕深度（mm/year）：

（M 為鐵的摩爾質(zhì)量，ρ 為密度，n 為電子轉(zhuǎn)移數(shù)）。

（2）Tafel 法：擬合陰陽極極化曲線，獲取自腐蝕電位 Ecorr、Tafel 斜率（βa、βc）和 i_corr，分析銹蝕驅(qū)動力。2.2銹蝕活性判定：結(jié)合 GB/T 50344-2019，若 i_corr＞1μA/cm2，提示鋼筋處于中等腐蝕風(fēng)險；＞10μA/cm2 則為高風(fēng)險。

3、報告編制

內(nèi)容包括：檢測環(huán)境（溫度、濕度）、儀器型號及校準(zhǔn)號、電極配置、測試模式、極化曲線圖譜、關(guān)鍵參數(shù)表格（如 Ecorr、Rp、i_corr）、銹蝕等級結(jié)論及建議（如修補(bǔ)區(qū)域標(biāo)注）。

五、注意事項與A全規(guī)范

1、電極維護(hù)：

每次使用后，參比電極需用蒸餾水沖洗，避免混凝土殘渣堵塞陶瓷孔；鉑電極可用稀硝酸浸泡Q除氧化層。

2、抗干擾措施：

遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁源（如電焊機(jī)、變壓器），檢測線需屏蔽（雙絞 + 接地），減少工頻干擾（50Hz 噪聲）。

3、A全操作：

施加極化電流時，避免直接接觸電極導(dǎo)線（Z大輸出 200mA，可能引起輕微電擊）；雷雨天氣禁止戶外檢測。

六、常見問題與解決方案

通過以上步驟，可系統(tǒng)完成鋼筋銹蝕的電化學(xué)檢測，確保數(shù)據(jù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)（如 JJF 1341-2012 的計量要求），為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估提供可靠依據(jù)。實際操作中需結(jié)合現(xiàn)場條件靈活調(diào)整，B要時采用多方法（如半電池電位 + 極化電阻）交叉驗證，降低誤判風(fēng)險。要想了解更詳細(xì)的試驗操作步驟，可隨時聯(lián)系河北天棋星子檢測設(shè)備有限公司工作人員。