混凝土半单元腐蚀映射

半电池腐蚀映射是评估混凝土结构腐蚀活动严重程度的一种有效方法。这是识别活性腐蚀可能性的最著名的程序;然而，该试验并没有提供任何关于腐蚀活性动力学的信息。该测试过程简单，成本效益高，深受工程师和结构检验员的欢迎。该方法已用于桥面检查，停车场，钢筋混凝土梁，大梁和桥墩的腐蚀监测。

什么是半电池腐蚀映射

半电池腐蚀映射由测量一个标准参比电极之间的电位差组成，通常是一个铜/硫酸铜(标准便携式半电池)放置在混凝土表面，下面是钢筋。半电池腐蚀图提供了一种快速、经济、无损的腐蚀评估方法。该测试提供了有关腐蚀可能性的有价值的信息，并有助于混凝土修复和恢复的质量保证。一些标准协会已经标准化了测试程序，包括ASTM C 876，大学10174年而且RILEM TC 154．根据测得的半电池腐蚀电位值，确定了主动腐蚀的概率。

半细胞电位测量(mV, CSE)	主动腐蚀的可能性(%)
> - 200	< 10
-200年到-350年	不确定的
< -350	> 90
CSE:硫酸铜参比电极

当半电池电位测量值大于-350 mV (CSE电极)时，发生主动腐蚀的几率大于90%。当测量值大于-200 mV时，发生主动腐蚀的几率小于10%。对于-200 mV和-350 mV之间的电势值，在解释测试结果时存在不确定性。

如何绘制半电池腐蚀图

在理想的实验室条件下，进行半电池腐蚀测量是直接向前的;然而，在现场执行测试可能变得具有挑战性。以下步骤将帮助您在现场进行有效和可靠的测量:

1 -测量分

首先要做的是知道测试地点。通常，示意图网格将帮助您顺利地进行测量，并管理测试结果。关于网格间距没有一般的规则。一个更细的网格将更精确，但也更昂贵。宽间距会降低测试结果的分辨率，并可能导致半电池电位测量不准确。应根据调查区域选择适当的间距。

2-钢筋连接/连通性测试

将每个测试点的一半细胞电位测量到相同的参考点。在这个参考位置需要有一个到钢筋网络的电气连接。通常情况下，混凝土外壳应该局部拆除(这可以通过在混凝土中钻孔实现)，以建立与钢筋的良好电气连接。为此，首先需要定位螺纹钢(这可以通过使用螺纹钢定位器来完成)。钢筋网通常提供一个连接的网格。然而，在较大的区域，如甲板板，需要检查钢筋网络是否连接。

电压表的电气连接

负极的连接引线应连接到参考电极上，另一根引线应连接到参考位置的钢筋网上。电压表应能测量直流电压，并具有电池供电的容量。电压表应该有一个从10到200的可变输入阻抗MΩ可以用来确定获得精确读数所需的输入阻抗。

4-预先润湿表面

如果混凝土表面过于干燥，则需要进行预湿。预润湿既可以通过将水喷洒在待测位置上，也可以通过使用湿海绵来实现。ASTM C 876描述如何实现合适的预润湿条件。

5 -执行测量

在每个位置，应记录半细胞电势的值，最接近0.01 V (ASTM C 876)．对每个点，记录测试点的坐标，以及腐蚀电位值。如果天气条件(包括温度)发生变化，应根据温度变化调整半单元测量值。

如何呈现半细胞电位测量

半细胞电位图被广泛用于表示测试结果。等高线图能显示出半细胞电位值的梯度，易于解释。下图展示了这种等高线地图的一个例子。或者，可以使用累积频率分布来表示结果。

半细胞电位测量-影响参数

当谈到半细胞电位值时，应该考虑环境条件(如湿度和湿度)的影响，以及混凝土材料的特性(致密混凝土vs多孔混凝土，碳化混凝土)。根据顾平和J.J.博杜安(1998)以下参数会影响腐蚀电位的测量:

+混凝土电阻率
+混凝土密度
+覆盖厚度
+环氧树脂涂料
+沥青覆盖的存在
+氧气可用性

半细胞电位试验备注

+当混凝土覆盖层的电阻率较高时，很难获得有效可靠的半细胞电位测量。浸湿混凝土表面有助于减少电阻率对半电池测量的影响。密集的覆盖层和厚的混凝土覆盖层可能会减少氧气量，并导致更多的负半细胞电位值，而不一定会产生主动腐蚀。

+完全饱和混凝土中钢筋表面氧浓度的降低将导致更负的腐蚀电位读数。

+另一个挑战是当混凝土表面覆盖涂料或沥青。对沥青覆盖层不可能进行有效测量。在这种情况下，一般的做法是钻入沥青层，以得到混凝土的表面。导电溶液可用于电极与混凝土表面之间的电连接。

当做半细胞电位测试时，应该记住，表面应该没有油漆和化学环氧涂料。此外，对不锈钢加固和环氧涂层钢筋的测试将增加测量误差的机会。