содержание   ..  20  21  22  23  24  25 

Метод анодной поляризации

Метод анодной поляризации заключается в поляризации арматуры железобетонной опоры постоянным током плотностью от 2 до 20 мкА/см2 и одновременном слежении за изменением поляризационной составляющей потенциала арматуры относительно грунта. Контролируемым параметром является время достижения указанной составляющей некоего порога, отвечающего реакции выделения кислорода. В зависимости от ряда внешних условий (влажности, температуры, содержания кислорода в почве) этот порог может составлять 0,6—0,7 В.

Пусть для испытаний выбрана какая-то плотность тока i из диапазона 2—20 мкА/см2. Пренебрегая для простоты рассуждений неравномерностью стекания, обусловленной взаиморасположением арматурных проволок и различной по глубине проводимостью грунта, можно определить общий ток, необходимый для поляризации: I=iS (где S — площадь поверхности подземной части арматуры). Приведенное выражение справедливо лишь для неповрежденной конструкции. Если же на поверхности металлического каркаса есть активированные зоны общей площадью Sa, то плотность тока, стекающего с них, iа будет значительно выше плотности тока iп, стекающего с остальной пассивной поверхности Sn. Это явление в области малых плотностей тока объясняется тем общеизвестным обстоятельством, что поляризационное сопротивление активированных участков арматуры на несколько порядков ниже, чем пассивных.

Вторым фактором, усиливающим неравномерность стекания, является образование трещин в защитном слое бетона в местах повреждений. Трещины снижают переходное сопротивление «арматура — грунт», увеличивая плотность тока, который стекает с участков металла, находящихся под ними. Таким образом, при тестовой поляризации опоры контактной сети общий ток источника распределяется между активированными и пассивными участками:

Причем плотность тока, стекающего с пассивной поверхности, у опоры, имеющей коррозионные повреждения, ниже, чем тот же параметр у однотипной неповрежденной, т. е. in<i. Через поврежденные участки арматуры происходит как бы утечка значительной части тока, а оставшаяся часть, будучи поделенной на площадь неповрежденных участков, составляет существенно меньшее значение по сравнению с тем случаем, когда тот же ток стекает с полностью неповрежденной арматуры.

Так как непосредственно измерить плотность тока нельзя, в разработанном методе используется вторичный

параметр — длительность -переходного процесса, который заключается в постепенном росте потенциала «арматура — грунт». Известно, что после включения источника тока новое значение потенциала не может установиться мгновенно. Время, необходимое для этого (здесь можно провести аналогию с зарядкой конденсатора), тем меньше, чем выше плотность тока. Из этого следует, что при тестовой анодной поляризации двух однотипных опор одним и тем же током потенциал «арматура — грунт» будет достигать нормирующего значения 0,6 — 0,7 В тем дольше, чем больше масштаб повреждений. При значительной площади активированных участков указанные значения потенциала пе достигаются вовсе, так как сами эти участки почти не поляризуются, а ток на пассивных участках слишком мал для реализации реакции выделения кислорода.

На основании изложенного принципа был изготовлен специализированный прибор «ДИАКОР», использующийся на Московской дороге для диагностики коррозионного состояния конических железобетонных опор.