Способ определения коррозионного состояния подземной части железобетонных сооружений

Авторы патента:

G01N17 - Исследование устойчивости материалов к атмосферному или световому воздействию; определение антикоррозионных свойств

Владельцы патента RU 2342647:

Омский государственный университет путей сообщения (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных сооружений без их откопки. Сущность: определяют стационарный потенциал арматуры относительно электрода сравнения. Затем арматуру поляризуют постоянным током. Определяют омическую и поляризационную составляющие потенциала "арматура - грунт". Рассчитывают омическое и поляризационное сопротивление подземной части железобетонного сооружения во время поляризации и после отключения источника постоянного тока во время деполяризации арматуры. Оценку коррозионного состояния бетона производят по среднему значению омического сопротивления, арматуры - по среднему значению поляризационного сопротивления. Технический результат: повышение точности. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных сооружений электрохимическим методом без их откопки.

Известен электрохимический метод, заключающийся в поляризации арматуры железобетонного сооружения калиброванным импульсом постоянного тока по цепи "арматура - земля - рельс" и регистрации спада потенциала "арматура - грунт" после отключения источника. Для исключения влияния наведенных потенциалов осуществляется положительная и отрицательная поляризация, а оценка коррозионного состояния арматуры железобетонного сооружения производится по значению суммарного потенциала, равного сумме потенциала "арматура - грунт", измеренного в заданный момент времени t после отключения источника отрицательной поляризации, и потенциала "арматура - грунт", измеренного в заданный момент времени t после отключения источника положительной поляризации. (Вайнштейн А.Л., Павлов А.В. Коррозионные повреждения опор контактной сети. М., 1988. 111 с.)

Недостатком данного метода является низкая достоверность, т.к. при измерении потенциала "арматура - грунт" в заданный момент времени t после отключения источника поляризации невозможно выделить омическую и поляризационную составляющие этого потенциала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является метод анодной поляризации, согласно которому арматуру железобетонного сооружения поляризуют постоянным током и одновременно отслеживают изменение поляризационной составляющей потенциала "арматура - грунт", оценку коррозионного состояния арматуры железобетонного сооружения производят по времени достижения поляризационной составляющей порогового значения, соответствующего реакции выделения кислорода. (Вайнштейн А.Л., Павлов А.В. Коррозионные повреждения опор контактной сети. М., 1988. 111 с.)

Недостатком данного метода является невозможность разделения омической и поляризационной составляющих потенциала "арматура - грунт", информативных относительно коррозионного состояния как бетона, так и арматуры железобетонного сооружения.

Цель изобретения - повышение точности диагностики железобетонных конструкций электрохимическим методом путем определения коррозионного состояния бетона и коррозионного состояния арматуры.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе определения коррозионного состояния подземной части железобетонных сооружений, содержащем поляризацию арматуры железобетонного сооружения постоянным током и одновременное отслеживание изменений поляризационной составляющей потенциала арматуры, предварительно измеряют стационарный потенциал арматуры относительно электрода сравнения, во время поляризации определяют омическую и поляризационную составляющие потенциала арматуры и ток в цепи "арматура - грунт" в переходном режиме, выключают источник поляризующего тока, повторяют процесс измерений во время деполяризации арматуры, рассчитывают омическое и поляризационное сопротивления подземной части железобетонного сооружения при поляризации и деполяризации, оценку коррозионного состояния бетона производят по среднему значению омического сопротивления, арматуры - по среднему значению поляризационного сопротивления.

На фиг.1 представлена функциональная схема установки, реализующей измерения по данному способу, на фиг.2 - диаграмма процесса поляризации и деполяризации арматуры.

Установка содержит блок управления 1, запоминающий осциллограф 2, электрод сравнения 3, коммутатор тока поляризации 4, источник постоянного тока 5, вспомогательный заземлитель 6, безындукционный шунт 7.

Установка работает следующим образом.

После нажатия кнопки "Пуск" на блоке управления 1 запускается двухлучевой запоминающий осциллограф 2, который работает в ждущем режиме с открытым входом. В течение 5 секунд осциллограф фиксирует стационарный потенциал U_ст арматуры 8 железобетонного сооружения 9 относительно медно-сульфатного электрода сравнения 3.

Затем в момент времени t₀ к арматуре 8 железобетонного сооружения 9 через коммутатор поляризующего тока 4 подключается источник постоянного тока 5. Арматура 8 поляризуется в течение 20 секунд током по цепи "источник постоянного тока 5 - вспомогательный заземлитель 6 - земля - арматура 8 железобетонного сооружения 9 - безындукционный шунт 7 - коммутатор 4 - источник постоянного тока 5".

На арматуре железобетонного сооружения могут присутствовать наведенные потенциалы, поэтому для уменьшения влияния наведенных потенциалов на результаты измерений с помощью запоминающего осциллографа 2 снимаются осциллограммы изменения потенциала арматуры и поляризующего тока при включении источника и поляризации арматуры и при выключении источника и деполяризации арматуры (фиг.2).

По полученным осциллограммам определяется омическая и поляризационная составляющие потенциала железобетонного сооружения при поляризации (U_ом1, U_п1) и при деполяризации (U_ом2, U_п2), а также значения тока сразу после включения источника постоянного тока (I(t₀₊)) и перед его выключением (I(t_1-)).

Из полученных данных определяются:

1. Омическая составляющая сопротивления арматуры железобетонного сооружения при включении (R_ом1 и при выключении (R_ом2) источника постоянного тока, представляющая собой сопротивление бетона:

2. Среднее значение поляризующего тока:

3. Поляризационная составляющая сопротивления арматуры железобетонного сооружения при включении (R_п1) и при выключении (R_п2) источника постоянного тока, представляющая собой сопротивление границы раздела "арматура - бетон":

Оценка коррозионного состояния бетона производится по среднему значению омического сопротивления

арматуры - по среднему значению поляризационного сопротивления:

В данном способе точность определения коррозионного состояния железобетонных сооружений повышается за счет определения коррозионного состояния бетона и коррозионного состояния арматуры путем выделения омической и поляризационной составляющей потенциала "арматура - грунт" и расчета омического и поляризационного сопротивления.

Способ определения коррозионного состояния подземной части железобетонных сооружений, содержащий поляризацию арматуры железобетонного сооружения постоянным током и одновременное отслеживание изменений поляризационной составляющей потенциала "арматура - грунт", отличающийся тем, что предварительно измеряют стационарный потенциал арматуры относительно электрода сравнения, во время поляризации определяют омическую и поляризационную составляющие потенциала арматуры и ток в цепи "арматура - грунт" в переходном режиме, выключают источник поляризующего тока, повторяют процесс измерений во время деполяризации арматуры, рассчитывают омическое и поляризационное сопротивления подземной части железобетонного сооружения при поляризации и деполяризации, оценку коррозионного состояния бетона производят по среднему значению омического сопротивления, арматуры - по среднему значению поляризационного сопротивления.

Изобретение относится к защите от коррозии подземных стальных трубопроводов и может быть применено для прогнозирования порывов и аварии на высоконапорных трубопроводах.

Способ определения коррозии цементного камня // 2327143

Изобретение относится к нефтегазовому комплексу, в частности к способам определения коррозии цементного камня. .

Способ контроля состояния арматуры подземной части железобетонных опор контактной сети // 2324920

Изобретение относится к средствам контроля состояния подземной части железобетонных опор контактной сети. .

Способ испытания криогенного резервуара, предусматривающий катодную защиту // 2320977

Способ определения отдельных видов электрохимических и биохимических коррозионных процессов // 2319947

Изобретение относится к способам определения отдельных видов электрохимических и биохимических коррозионных процессов, а именно к бытовым стиральных машинам, центрифугам с вертикальной осью вращения, содержащим АУ с перемещением корректирующей массы.

Способ оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов // 2315281

Изобретение относится к устройствам и способам оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов, а именно к бытовым стиральным машинам, центрифугам с вертикальной осью вращения, содержащим автобалансирующие устройства с перемещением корректирующей массы.

Датчик контроля коррозионной активности среды // 2308704

Изобретение относится к датчикам контроля коррозионной активности среды, погружаемым в контролируемую коррозионно-активную среду, может быть использовано для измерения и контроля коррозионной активности сред при исследовании процессов коррозии, идущих в трубопроводах, технологических аппаратах, грунтах.

Датчик контроля коррозионной активности среды // 2308703

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скорости коррозии и контроля коррозионной активности сред при исследовании процессов коррозии, протекающих, в том числе, в трубопроводах, технологических аппаратах, грунтах.

Устройство измерения потенциалов электрохимической защиты // 2308702

Изобретение относится к технике электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений, в частности к средствам катодной защиты и коррозионного мониторинга подземных трубопроводов.

Способ оценки износа покрытий и качества поверхностей деталей машин в различных средах // 2308701

Изобретение относится к устройствам измерения, оценки износа покрытий и качества поверхностей деталей машин, а именно к бытовым стиральных машинам, центрифугам с вертикальной осью вращения, содержащим автобалансирующие устройства с перемещением корректирующей массы.

Установка для оценки склонности масел к образованию высокотемпературных отложений // 2345349

Изобретение относится к области анализа материалов, преимущественно масел, в частности для оценки их влияния на поверхности деталей двигателей в зонах высоких температур, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности

Способ оценки стойкости хрупкого материала против эрозии // 2348026

Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов // 2354957

Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов, в частности к определению сопротивления материалов коррозионному растрескиванию

Устройство контроля коррозионного состояния подземного металлического сооружения // 2359251

Изобретение относится к контролю коррозии подземных металлических сооружений, контактирующих с электропроводными средами, например с грунтом, в частности к устройствам контроля коррозионного состояния подземного металлического сооружения, и может быть использовано при определении опасности коррозии и эффективности защиты подземных металлических сооружений

Способ выявления участков трубопроводов, предрасположенных к внутренней коррозии // 2360230

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки эффективного, простого способа выявления участков трубопроводов, наиболее подвергшихся коррозионному воздействию с последующей диагностикой технического состояния трубопроводов

Способ определения защитной способности хроматированных цинковых покрытий на стали // 2361191

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для оценки долговечности хроматированных цинковых покрытий на стали в промышленных атмосферах районов эксплуатации

Способ контроля стойкости стальных изделий против локальной коррозии // 2362142

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к контролю стойкости стальных изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы, в том числе в водных средах

Способ контроля коррозии в бойлерах // 2364791

Способ изготовления контрольного образца для дефектоскопии трубопроводов // 2364850

Изобретение относится к дефектоскопии подземных трубопроводов и может быть использовано для изготовления контрольного образца с трещиной коррозионного растрескивания под напряжением

Детектор загрязнения и коррозии для управления процессами производства // 2366926