評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法技術

評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，包括以下步驟：(1)計算混凝土電阻率的影響因子；(2)計算混凝土電阻率的均值和標準差；(3)計算混凝土中鋼筋處于不同腐蝕等級的概率，并確定鋼筋的主導腐蝕等級。該方法不僅能夠確定在役混凝土結構中鋼筋的主導腐蝕等級，而且能夠計算混凝土中鋼筋處于不同腐蝕等級的概率，從而避免傳統確定性腐蝕等級評價方法可能出現誤判所存在的技術缺陷；此外，該方法還可以根據混凝土中鋼筋腐蝕等級的要求，結合環境溫度和相對濕度，優選待建混凝土結構的水灰比和氯離子含量的組合。

Probabilistic method for evaluating corrosion grade of reinforcement in concrete

The probability evaluation method of steel corrosion in concrete, which comprises the following steps: (1) calculation of the influence factor of concrete resistivity; (2) to calculate the mean and standard deviation of concrete resistivity; (3) the calculation of reinforced concrete in different corrosion probability level, and determine the dominant corrosion grade of steel. This method can not only determine the leading level of corrosion of reinforced concrete structures in service, but also calculate in reinforced concrete at different corrosion probability level, thus avoiding the traditional method of uncertainty evaluation level of corrosion may be technical defects of misjudgment; in addition, the method can also according to the corrosion of steel in concrete grade requirements, combined with the environmental temperature and relative humidity, the optimal combination of concrete water cement ratio and the content of chlorine ion.

【技術實現步驟摘要】
評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法一、
本專利技術涉及混凝土中鋼筋腐蝕等級的評價方法，具體是一種評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法。二、
技術介紹
鋼筋腐蝕是導致鋼筋混凝土結構耐久性退化的主要原因之一。由于混凝土電阻率不僅影響混凝土中鋼筋的腐蝕速率，而且還會影響鋼筋的腐蝕控制模式，所以被廣泛應用于鋼筋腐蝕等級的評價。中國專利申請200810041765.4公開了一種瀕海地區混凝土鋼筋銹蝕狀況的電化學測試方法。該方法通過檢測混凝土電阻率和鋼筋腐蝕電位來判斷混凝土中鋼筋銹蝕損傷程度。中國專利申請201210120874.1公開了一種鋼筋銹蝕的測評方法。該方法通過測試混凝土電阻率和鋼筋腐蝕電流密度來判斷混凝土中鋼筋銹蝕損傷程度。上述兩種評價方法均屬于確定性的腐蝕等級評價方法，雖然能夠判斷混凝土中鋼筋的主導腐蝕等級，但是不能判斷鋼筋處于不同腐蝕等級的概率，從而可能導致誤判鋼筋的腐蝕等級。其主要原因在于該類方法無法考慮混凝土原材料、混凝土內部缺陷和孔隙分布、鋼筋和測點位置、以及混凝土結構所處環境狀況等因素所存在隨機性的影響。因此，有必要提出一種評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，從而克服傳統確定性腐蝕等級評價方法可能出現誤判所存在的技術缺陷。三、
技術實現思路
本專利技術的目的是提供評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法。本專利技術的技術方案是：一種評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，包括以下步驟：(1)根據混凝土的水灰比RW/C和氯離子含量以及混凝土結構所處環境的溫度T和相對濕度rRH，計算混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)；(2)根據步驟(1)計算的混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)，結合模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息，計算混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ；(3)根據步驟(2)計算的混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ，計算混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率，分別記為PH、PM、PL和PN，將最大概率所對應的腐蝕等級確定為混凝土中鋼筋的主導腐蝕等級。所述的混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)的計算模型分別為：α1＝RW/C·exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α4＝exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α7＝1.0000，式中，RW/C為混凝土的水灰比；T為混凝土結構所處環境的溫度，單位為℃；rRH為混凝土結構所處環境的相對濕度，單位為％；為混凝土中的氯離子含量，單位為占混凝土質量的百分比。所述的模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息為：表中，和分別為模型參數θi的均值和標準差；為模型參數θi和θj(i,j＝1,2,…,7)之間的相關系數。所述的混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ的計算模型分別為：式中，σ為系統誤差的標準差，其值為σ＝0.17Ω·m；和分別為模型參數θi(i＝1,2,…,7)的均值和標準差；為模型參數θj(j＝1,2,…,7)的標準差；為模型參數θi和θj(i,j＝1,2,…,7)之間的相關系數；αi和αj(i,j＝1,2,…,7)為混凝土電阻率的影響因子。所述的混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率PH、PM、PL和PN的計算模型分別為：式中，ρ為混凝土的電阻率，單位為Ω·m；μρ和σρ分別為混凝土電阻率的均值和標準差，單位為Ω·m；π為圓周率。本專利技術的有益效果在于：首次提出一種評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，不僅能夠判別在役混凝土結構中鋼筋腐蝕的主導等級，而且可以分別確定混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率，從而可以克服傳統確定性腐蝕等級評價方法可能出現誤判所存在的技術缺陷。該方法還可以根據混凝土中鋼筋腐蝕等級的要求，結合環境溫度和相對濕度，優選待建混凝土結構的水灰比和氯離子含量的組合。四、附圖說明圖1傳統確定性腐蝕等級評價方法與本專利技術方法的對比分析圖。五、具體實施方式下面通過三個具體實例對本專利技術的技術方案以及有效性和優越性作進一步說明。實施例1本實例為確定混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率以及主導腐蝕等級的具體實例，包括以下步驟：(1)根據混凝土的水灰比RW/C和氯離子含量以及混凝土結構所處環境的溫度T和相對濕度rRH，計算混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)；本實例選取自然環境條件下的兩個在役鋼筋混凝土結構，分別編號為A1和A2。對于A1，根據混凝土的配合比設計資料，確定水灰比RW/C＝0.40和氯離子含量同時，通過現場測試，確定鋼筋混凝土結構所處環境的溫度T＝30.00℃和相對濕度rRH＝80.00％。對于A2，根據混凝土的配合比設計資料，確定水灰比RW/C＝0.50和氯離子含量同時，通過現場測試，確定鋼筋混凝土結構所處環境的溫度T＝20.00℃和相對濕度rRH＝65.00％。混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)的計算模型分別為：α1＝RW/C·exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α4＝exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α7＝1.0000，根據上述混凝土電阻率的影響因子的計算模型，結合A1和A2的RW/C、T和rRH，計算混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)。對于A1，混凝土電阻率的影響因子分別為α1＝4.1463×10-2、α2＝5.8048×10-3、α3＝8.1267×10-4、α4＝1.0366×10-1、α5＝1.4512×10-2、α6＝2.0317×10-3和α7＝1.0000；對于A2，混凝土電阻率的影響因子分別為α1＝9.4438×10-2、α2＝0.0000、α3＝0.0000、α4＝1.8887×10-1、α5＝0.0000、α6＝0.0000和α7＝1.0000。(2)根據步驟(1)計算的混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)，結合模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息，計算混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ。模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息見表1。表1模型參數θi(i＝1,2,…,7)的統計信息混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ的計算模型分別為：σ為系統誤差的標準差，其值為σ＝0.17Ω·m。根據步驟(1)計算的混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)，結合模型參數θi(i＝1,2,…,7)的統計信息，計算混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ。對于A1，混凝土電阻率的均值和標準差分別為μρ＝81.28Ω·m和σρ＝13.29Ω·m；對于A2，混凝土電阻率的均值和標準差分別為μρ＝170.33Ω·m和σρ＝21.87Ω·m。(3)根據步驟(2)計算的混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ，計算混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率，分別記為PH、PM、PL和PN，并確定混凝土中鋼筋的主導腐蝕等級。結合步驟(2)計算的混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ，計算A1和A2對應混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率PH、PM、PL和PN。對A1而言，混凝土電阻率的均值和標準差分別為81.28Ω·m和13.29Ω·m，混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微不同腐蝕等級的概率PH、PM、PL和PN分別為：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)根據混凝土的水灰比R

【技術特征摘要】
1.評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)根據混凝土的水灰比RW/C和氯離子含量以及混凝土結構所處環境的溫度T和相對濕度rRH，計算混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)；(2)根據步驟(1)計算的混凝土電阻率的影響因子αi(i＝1,2,…,7)，結合模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息，計算混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ；(3)根據步驟(2)計算的混凝土電阻率的均值μρ和標準差σρ，計算混凝土中鋼筋處于高、中等、低和輕微四種腐蝕等級的概率，分別記為PH、PM、PL和PN，將最大概率所對應的腐蝕等級確定為混凝土中鋼筋的主導腐蝕等級。2.根據權利要求1所述的評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，其特征在于，所述的混凝土電阻率的影響因子的計算模型為：α1＝RW/C·exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α4＝exp(-T/25)·exp(-rRH/75)α7＝1.0000式中，αi(i＝1,2,…,7)為混凝土電阻率的影響因子；RW/C為混凝土的水灰比；T為混凝土結構所處環境的溫度，單位為℃；rRH為混凝土結構所處環境的相對濕度，單位為％；CCl-為混凝土中的氯離子含量，單位為占混凝土質量的百分比。3.根據權利要求1所述的評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，其特征在于，所述的模型參數θi(i＝1,2,…,7)的概率統計信息為：表中，和分別為θi的均值和標準差；為模型參數θi和θj(i,j＝1,2,…,7)之間的相關系數。4.根據權利要求1所述的評價混凝土中鋼筋腐蝕等級的概率方法，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余波，劉建波，陳正，黃海昌，劉姝妲，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發明
國別省市：廣西,45