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DB21∕T 3178—2019 公路工程混凝土抗氯离子渗透性无损检测技术规程(PERMIT离子迁移方法)(辽宁省).pdf
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1、 ICS 93.080.99 R 04 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 31782019 公路工程混凝土抗氯离子渗透性无损检测 技术规程(PERMIT 离子迁移方法) Technical specification for nondestructive testing of resistance of highway concrete chlorion penetration (PERMIT ion migration test) 2019 - 09 - 30 发布 2019 - 10 - 30 实施 辽宁省市场监督管理局 发布 辽宁省地方标准 公路工程混凝土抗氯离子渗透性无损检测技术
2、规程 (PERMIT 离子迁移方法) Technical specification for nondestructive testing of resistance of highway concrete chlorion penetration (PERMIT ion migration test) 主编单位:辽宁省交通运输事业发展中心 辽宁省交通规划设计院有限责任公司 (公路桥梁诊治技术交通运输行业研发中心) 辽宁省高速公路运营管理有限责任公司 辽宁省交通建设管理有限责任公司 DB21/T 31782019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术
3、语和定义 . 1 4 总则 . 3 5 设备和工具 . 3 6 检测技术 . 5 7 检测结果 . 6 8 检测报告 . 8 附录 A(资料性附录) 混凝土快速氯离子迁移系数法(RCM 法) . 9 附录 B(规范性附录) 用词说明 . 13 DB21/T 31782019 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本规程由辽宁省交通运输厅提出并归口。 本规程主编单位:辽宁省交通运输事业发展中心、辽宁省交通规划设计院有限责任公司(公路桥梁诊治技术交通运输行业研发中心) 本规程参编单位:辽宁省高速公路运营管理有限责任公司、辽宁省交通建设管理有限责任公司 本规程主要起草人
4、员:张冠华、张潇、王佳伟、韩基刚、郭骞、孟军、宋承哲、杨奇、郭金波、王超、吴宪锴、郭东升、崔凯华、鄂宇辉、王亮、李刚、白杨、邵传恒、王鑫、陈晓峰 DB21/T 31782019 1 公路工程混凝土抗氯离子渗透性无损检测技术规程(PERMIT 离子迁移方法) 1 范围 本规程规定了使用 PERMIT 离子迁移方法进行混凝土抗氯离子渗透性无损检测的适用范围、设备及工具、检测技术、检测结果和检测报告。 本规程适用于辽宁省新建、在役公路工程中使用 PERMIT 离子迁移方法无损检测混凝土抗氯离子渗透性能。 2 规范性引用文件 下列文件对本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本
5、适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 50164 混凝土质量控制标准 JGJ/T 193 混凝土耐久性检验评定标准 3 术语和符号 3.1 术语 3.1.1 无损检测 nondestructive testing 指在不破坏原混凝土结构的前提下,检测混凝土相关性能。 3.1.2 混凝土耐久性 durability of concrete 混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性, 从而维持混凝土结构的安
6、全、正常使用的能力。 3.1.3 混凝土结构 concrete structure 以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构;无筋或不配置受力钢筋的结构为素混凝土结构, 钢筋混凝土和预应力混凝土结构统称为配筋混凝土结构。 3.1.4 氯离子迁移系数 chloride migration coefficient DB21/T 31782019 2 描述混凝土孔隙水中氯离子从高浓度区向低浓度区扩散过程的参数, 用于评价混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力。 3.1.5 PERMIT 离子迁移方法 test of PERMIT ion migration 通过测定混凝土结构中
7、氯离子电导率, 计算得到氯离子迁移系数来反映混凝土抗氯离子渗透性能的试验方法。 3.1.6 快速氯离子迁移系数法 test method for rapid chloride ions migration coefficient (RCM) 通过测定混凝土中氯离子渗透深度, 计算得到氯离子迁移系数来反映混凝土抗氯离子渗透性能的试验方法。简称 RCM 法。 3.1.7 测区 testing area 检测混凝土结构氯离子迁移系数时的一个检测区域。 3.1.8 测点 testing point 在测区内,取得检测数据的检测点。 3.1.9 电位滴定法 potentiometric titratio
8、n 滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。 3.1.10 电导率 conductivity 物质传送电流的能力,用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。 3.2 符号 下列符号适用于本文件。 DPERMIT PERMIT离子迁移方法Cl-扩散系数; stdd 电导率的变化率; k 换算公式相关系数; ctdd 氯离子浓度变化率; T 稳态时的绝对温度; DB21/T 31782019 3 E 正负极之间的电势差单位; R 通用气体常数; Z 氯离子的原子价; C 内室氯离子溶液的初始浓度; F 法拉第常数; LA 极之间距离/氯离子迁移面的面积; V 阳极电解液的体积。 4 总则 4.
9、1 为规范辽宁省采用 PERMIT 离子迁移方法检测混凝土抗氯离子性能, 提高检测结果的可靠性,做到技术先进、安全可靠、经济合理、方便使用,制定本规程。 4.2 从事 PERMIT 离子迁移方法检测和测试结果分析的人员,均应经过专门的技术培训。 4.3 采用 PERMIT 离子迁移方法无损检测混凝土抗氯离子扩散性能时, 除应执行本规程的规定外,尚应符合现行国家、行业和辽宁省颁布的相关标准的规定。 5 设备和工具 5.1 一般规定 5.1.1 本规程检测方法所采用的 PERMIT 离子迁移仪应符合现行相关行业标准的要求, 并通过校准。 5.1.2 PERMIT 离子迁移仪适用于检测氯离子迁移系数
10、介于 110-8m2/s 至 110-14m2/s 的混凝土结构,既可在现场使用,也可在试验室使用。 5.2 设备和试剂 5.2.1 PERMIT 离子迁移方法所用设备应符合下列规定: 1)PERMIT 离子迁移仪应由测试器和控制器两部分组成; 2)控制器应能准确提供工作电压,且应包含相应的电子控制元件及数据记录系统,试验结束后数据可导入计算机进行后期数据处理; 3)测试器试验装置(图 5.2.1)应由内外两个空室构成,内、外两室分别设有电极,其中外室应安装有电导测试探头、温度测试探头及搅拌器; 4)测试器应能稳定有效地固定于混凝土结构测试表面上。 5.2.2 PERMIT 离子迁移方法所用试
11、剂应符合下列规定: 1)溶剂应采用蒸馏水或去离子水; 2)氯化钠应为化学纯。 DB21/T 31782019 4 图 5.2.1 测试器试验装置示意图 1 外室;2 内室;3电导探头;4 阴极电极; 5 阳极电极;6 注液孔;7 锚固螺栓;8橡胶密封环 5.3 校准要求 5.3.1 当 PERMIT 离子迁移仪具有下列情况之一时,应经校准后方可使用: 1)新 PERMIT 离子迁移仪启用前; 2)PERMIT 离子迁移仪超过校准有效期限(有效期限为 1 年); 3)PERMIT 离子迁移仪经维修后; 4)PERMIT 离子迁移仪出现异常时; 5)PERMIT 离子迁移仪遭受严重撞击或其它损害。
12、 5.3.2 PERMIT 离子迁移仪应由有资格的单位按照现行相关行业标准的规定进行校准。 5.4 维护保养 5.4.1 设备每次使用完毕后,应及时进行维护保养。应先把设备测试器和控制器外壳擦拭清洁,然后将测试器内部(即内室、外室、电极、温度探头和电导探头)用蒸馏水或去离子水清洗,再用含有酒精的清洗液擦洗一遍,之后晾干,不得暴晒。橡胶密封圈清洗后应用洁净的毛巾将其擦干,应保证橡胶密封圈不被破坏。维护保养完毕后将 PERMIT 离子迁移仪放回设备箱内,应平放在干燥的阴凉处,以备下次使用。 5.4.2 设备维护保养中应注意下列事项: 1)保养过程中不得旋转外室内固定的搅拌器; 2)保养过程中不得自
13、制或更换零部件。 5.5 安全措施 1)在操作过程中,PERMIT 离子迁移仪控制器应避免遇水; DB21/T 31782019 5 2)在操作过程中,PERMIT 离子迁移仪测试器和控制器应避免跌落。 6 检测技术 6.1 一般规定 6.1.1 检测前应进行下列准备工作: 1)调查、收集检测项目的相关资料; 2)制定检测方案; 3)核查检测设备状态; 6.1.2 调查、收集的资料宜包括下列内容: 1)工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称; 2)检测目的与要求; 3)混凝土原料品种和规格; 4)混凝土浇筑和养护情况; 5)混凝土结构或构件的尺寸、设计强度和配筋施工图。 6.1.3 检测方案
14、应根据实际被测对象进行制定,一般包括下列主要内容: 1)工程概况、结构构件设计及施工情况; 2)检测依据、目的及委托方要求; 3)检测人员及仪器设备; 4)测区划分、测点布置; 5)测试方法、步骤、数量、位置及进度; 6)其他配合工作。 6.1.4 PERMIT 离子迁移方法测试的测区应符合下列要求: 1)被测混凝土结构表面必须清洁、平整,不应有油垢、疏松层、浮浆、涂层以及蜂窝、麻面。 2)被测结构表面如有凹凸不平的情况,应将被测结构表面磨平,并擦净残留粉尘。 3)测区应距离混凝土结构边缘不宜小于 50mm。 4)测区应标有清晰的编号、并在记录纸上记录测区位置和外观质量情况。 6.1.5 试验
15、室测试试件制作除应符合 6.1.4 的要求时,还应符合下列要求: 1)试验室配制混凝土试件,试件原材料质量及相关技术规定应符合混凝土质量控制标准(GB/T 50164)的要求,试件力学性能、长期性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T 50081)和普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T 50082)的规定。 2)试件表面尺寸要求长、宽不宜小于 300mm,厚度不宜小于 100mm,若试件配有钢筋时,钢筋净距宜大于 50mm。 3)试件宜在标准养护 28d 龄期进行试验,对于掺有大掺量矿物掺合料的混凝土,试件可在标准养护 56d 龄期进
16、行试验。 6.1.6 检测环境温度应控制在(10-30)。 6.2 检测步骤 6.2.1 PERMIT 离子迁移方法现场检测应按下列步骤进行: 1)PERMIT 离子迁移方法可以在混凝土结构水平面或垂直面上进行测试,但要求结构表面必须平整。 DB21/T 31782019 6 2)试验前,应先根据混凝土结构的现场情况进行表面浸泡饱水。表面浸泡饱水应在安装好测试器后, 向测试器内注入蒸馏水或去离子水来浸泡表面, 浸泡时间应视混凝土干燥程度而定,至少浸泡 12h,其中测试器的安装应根据步骤 6.2.1 中 3)-5)进行。 3)测试器的安装需先用毛刷刷清洁混凝土表面,再用蒸馏水、去离子水或三氯乙烷
17、清洗表面,若测试混凝土结构垂直面时,要保证测试器的注液口向上。 4)确保橡胶密封环正确地安装在测试器底部,然后将测试器用膨胀螺栓固定于测试表面,保证 PERMIT 离子迁移仪和混凝土结构表面完全接触不漏水。 5)安装完毕后,检查测试器是否漏水,应先往外室注入蒸馏水或去离子水,观察是否有水渗入内室,并观察测试器底座周围是否漏水。如果密封良好,则抽干测试器内的水,检查结束。 6)漏水检查完毕后,应向测试器内室注入 0.55mol/l NaCl 溶液,NaCl 溶液应至少提前24h 配制,外室注入蒸馏水或去离子水。 7)连接测试器与控制器,打开电源,首先施加初始电压 60V 时测量得到的初始电流。根
18、据测量得到的初始电流所处范围(表 6.2.1 第一列),若初始电流大于 100mA,应结束测试,重新确定试验应施加的电压(表 6.2.1 第二列),控制系统的电压参数设置完成后即可开始试验。 表 6.2.1 初始电流与施加电压的关系 初始电流 I(mA) (施加 60V 电压) 施加电压 U(V) (调整后) 200 15 8)观察电流的变化情况,试验达到稳态阶段(电流达到最大值)30min 后即可结束测试。 9)测试结束后,应及时断开电源,分开测试器和控制器,抽出内外室溶液后及时进行维护保养。 10)对于重要结构部位,测试结束后应对混凝土中的氯离子进行吸出处理。将测试溶液抽出后,内外室均注入
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