鋼結(jié)構(gòu)腐蝕檢測技術(shù)應(yīng)用研究

李盛斌 劉麗君

(延安大學(xué) 建筑學(xué)院，陜西 延安 716000）

1 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕產(chǎn)生的原因

在通常情況下，可以將鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕分為兩種情況，一種是化學(xué)腐蝕，另一種是電化學(xué)腐蝕，這種劃分的依據(jù)是周圍環(huán)境、空氣中有害成分、溫度、濕度以及通風(fēng)情況等因素存在著不同。

化學(xué)腐蝕： 如果在潮濕的環(huán)境中或者是有氧的環(huán)境下放置鋼結(jié)構(gòu)，那么電化學(xué)銹蝕現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生于鋼結(jié)構(gòu)中。

依據(jù)這個(gè)方程式我們可以了解到鐵氧化物的水合物是鐵銹的主要成分，成分和赤鐵礦類似，這樣就可以解釋為什么在很多情況下鋼都會(huì)出現(xiàn)銹蝕等現(xiàn)象。

電化學(xué)腐蝕： 在腐蝕介質(zhì)中， 鋼結(jié)構(gòu)的鐵通過電化學(xué)反應(yīng)， 被氧化成正的化學(xué)價(jià)狀態(tài)就是鋼結(jié)構(gòu)電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)。如果腐蝕介質(zhì)中存在著鋼構(gòu)件，那么鋼材因?yàn)橛兄痪鶆虻奈锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，就會(huì)導(dǎo)致原電池的形成，也就是說，開始了電化學(xué)腐蝕。 當(dāng)金屬表面不規(guī)則的隨機(jī)分布著腐蝕電池的陽極和陰極時(shí)，那么均勻腐蝕就開始了；如果腐蝕電池的陰極區(qū)面積要大于陽極區(qū)表面積， 那么產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象往往是局部的。局部腐蝕現(xiàn)象會(huì)缺失鋼結(jié)構(gòu)的某個(gè)部分，從而在某個(gè)部分集中應(yīng)力，這樣就會(huì)讓鋼結(jié)構(gòu)更加容易發(fā)生脆性破壞；因此，從某個(gè)角度上來講，局部腐蝕相較于均勻腐蝕，有著更大的危害性，鋼結(jié)構(gòu)工作人員需要對此產(chǎn)生高度的重視。

鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕形態(tài)一般可以分為兩種，一種是全面腐蝕，另一種是局部腐蝕；如果金屬表面是均勻的發(fā)生腐蝕，那么就可以稱之為全面腐蝕， 這時(shí)構(gòu)件表面各處的腐蝕速率是相同的；如果只是在金屬表面的局部發(fā)生一些腐蝕，那么就被稱之為局部腐蝕，主要是一些小而深的洞在金屬表面上形成。

2 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕檢測技術(shù)

失重法：在通常情況下，我們用失重法來檢測均勻銹蝕的鋼結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)楦g前后試件的質(zhì)量變化可以有效的評定金屬的腐蝕程度，換句話來講，就是在單位時(shí)間之內(nèi)，單位表面積的金屬在腐蝕作用下，所出現(xiàn)的質(zhì)量變化。 因?yàn)槿藗兺ǔＳ弥亓縼硖娲|(zhì)量，因此，這種依據(jù)質(zhì)量變化來檢測鋼結(jié)構(gòu)腐蝕狀況的方法就被人們稱之為失重法。 失重法就是依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)在腐蝕前后質(zhì)量的變化來對腐蝕速率進(jìn)行測定，這種方法非常的簡單和直接，它不需要在材料表面吸附腐蝕產(chǎn)物，也不需要對腐蝕產(chǎn)物的可溶性進(jìn)行充分考慮，只要在結(jié)束了試驗(yàn)之后，將全部的腐蝕產(chǎn)物清除掉即可。 失重法因?yàn)榭梢詫υ诟g作用下?lián)p失的金屬質(zhì)量進(jìn)行直接的表示，金屬的腐蝕速度可以直接的表現(xiàn)出來，那么就不需要分析腐蝕產(chǎn)物的組成，也不需要對其進(jìn)行復(fù)雜的換算。 因?yàn)檫@些特點(diǎn)，讓失重法非常的簡單實(shí)用，因此被廣泛的應(yīng)用于工程實(shí)際中。 但是需要特別注意的是，在均勻腐蝕的情況下才可以應(yīng)用失重法，并且在這種情況下，還可以從試件表面完全的清除掉腐蝕產(chǎn)物。 失重法在一系列優(yōu)點(diǎn)的背后，必然也有一些局限，比如需要比較長的試驗(yàn)周期，得到的金屬腐蝕速率只是在一段時(shí)期內(nèi)的平均值，瞬間的或者是短期的腐蝕信息則不能有效地得到。

機(jī)械物理法：如果金屬是局部腐蝕，因?yàn)榻饘俦砻嬗懈g的現(xiàn)象，并且腐蝕十分不均勻，失重法不能夠?qū)Ωg對表面特征的影響給準(zhǔn)確的描述下來，那么就可以采用一些專業(yè)機(jī)械來測量鋼結(jié)構(gòu)的表面特征，并且將這些特征準(zhǔn)確的描述出來。

測微針法： 人們也將測微針法叫做測深規(guī)或者點(diǎn)腐蝕測量儀，它在對蝕坑探測的時(shí)候，采用的是測微器上的針尖，或者是已經(jīng)得到校正的測深規(guī)。 一般在有著較大開口的蝕坑中會(huì)采用這種方法。

超聲波法： 超聲波法指的是在對試件厚度進(jìn)行檢測的時(shí)候，利用的是在金屬內(nèi)傳播超聲波的方法，這樣就可以間接的將蝕坑深度給測量出來。 但是如果試件表面有著過大的粗糙度，那么探頭和接觸面就有不能很好的進(jìn)行耦合，反射回波較低，讀數(shù)變化也沒有一個(gè)規(guī)則，這樣回波信號就不容易進(jìn)行接收。

顯微鏡法： 具體操作方法是在低倍物鏡正中放置金屬表面的單個(gè)蝕坑，對物鏡的倍數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾?，直到人的視野中大部分面積都是蝕坑即可，在蝕坑的邊緣，先進(jìn)行粗調(diào)，然后進(jìn)行細(xì)調(diào)，對其進(jìn)行聚焦處理，將最初微調(diào)旋鈕的讀數(shù)給記錄下來，在蝕坑底用微調(diào)旋鈕聚焦，對旋鈕讀數(shù)進(jìn)行記錄，那么蝕坑的深度就是微調(diào)旋鈕最初讀數(shù)和最后讀數(shù)的差值。 這種方法可以應(yīng)用在任何一個(gè)蝕坑中，非常的實(shí)用。

3 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)腐蝕是經(jīng)常容易遇到的問題， 它會(huì)對鋼結(jié)構(gòu)的承載力產(chǎn)生直接的影響，從而導(dǎo)致一些安全事故的發(fā)生。 因此，需要引起人們足夠的重視。 在通常情況下，有很多種方法都可以對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕進(jìn)行檢測，但是，部分的方法具有一定的局限和缺點(diǎn)， 那么就需要依據(jù)具體的情況來選擇最為恰當(dāng)?shù)臋z測方法，從而保證鋼結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。 本文簡要介紹了鋼結(jié)構(gòu)腐蝕產(chǎn)生的原因， 然后重點(diǎn)探討了鋼結(jié)構(gòu)腐蝕檢測技術(shù)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

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