阳极极化仪

1、恒电位仪专用的符合本规程要求的阳极极化仪，或钢筋锈蚀仪（输出电流范围不小于0-200μA,可连续变电0-2V，精度≤1%；

2、甘汞电极（232型或222型）；

3、定时钟；

4、电线；铜芯塑料线；

5、绝缘涂料（石蜡：松香=9:1）；

6、搅拌锅、搅拌铲；

7、试模：塑料有底活动模（尺寸40mm×100mm×150mm）。

阳极极化仪使用方法实验步骤：

制作钢筋电极 将1级建筑钢筋加工制成直径7mm，长度为100mm,表面粗糙度Ra的最大值为1.6um的试件，用汽油、乙醇、丙酮依次浸擦除去油脂，并在一端焊上长130-150mm的导线，再用乙醇仔细擦去焊油，钢筋两端浸涂热熔石蜡松香绝缘涂料，使钢筋中间暴露长度为80mm，计算其表面积，经过处理后的钢筋放入干燥器内备用，每组试件三根。

阳极极化仪拌制新鲜砂浆：

在无特定要求时，采用水灰比0.5，灰砂比1:2配置砂浆，水为蒸馏水，砂为检验水泥强度用的标准砂，水泥为基准水泥，(或按试验要求的配合比配制)。干拌1min,湿拌3min。检验外加剂时，外加剂按比例随拌和水加入。

砂浆及电极入模：

把拌制好的砂浆浇入试模中，先浇一半(厚20mm左右)。将两根处理好经检查无锈痕的钢筋电极平行放在砂浆表面，间距40mm，拉出导线，然后灌满砂浆抹平，并轻敲几下测板，使其密实。

连接实验仪器：

按图B2.4连接实验装置，以一根钢筋作为阳极接仪器的“研究”与“*号”接线孔，另一根钢筋为阴极（即辅助电极）接仪器的“辅助”接线孔，再将甘汞电极的下端与钢筋阳极的正中位置对准，与新鲜砂浆表面接触，并垂直于砂浆表面。甘汞电极的导线接仪器的“参比”接线孔。在一些现代新型阳极极化仪或钢筋锈蚀仪，电极输入导线通常为集束导线，只需按规定将三个夹子分别接阳极钢筋、阴极钢筋和甘汞电极即可。

阳极极化仪测试：

未通外加电流前，先读出阳极钢筋的自然电位V（即钢筋阳极与甘汞电极之间的电位差值）。接通外加电流，并按电流密度50×10-2A/m2（即50μA/cm2）调整μ A表至需要值。同时，开始计算时间，依次按2、4、6、8、10、15、20、25、30、60min，分别记录阳极极化电位值。

试验结果处理：

以三个试验电极测量得平均值，作为钢筋阳极化电位的测定值，以时间为横坐标，阳极极化电位为纵坐标，绘制电位-时间曲线（如图B3.1）。

测试：

未通外加电流前，先读出阳极钢筋的自然电位V（即钢筋阳极与甘汞电极之间的电位差

值）。

阳极极化仪公司介绍新鲜砂浆极化电位测试装置图

1-阳极极化仪或恒电位/恒电流仪；2-硬塑料膜；3-甘汞电极；4-新拌砂浆；5-钢筋阴极；6-钢筋阳极

2、接通外加电流，并按电流密度50×10-2A/m2（即40μA/cm2）调整μA表至需要值。同时，开始计算时间，依次按2、4、6、8、10、15、20、25、30、60、min,分别记录阳极极化电位值。

B3.1以三个试验电极测量结果的平均值，作为钢筋阳极极化电位的测定值，以时间为横坐标，阳极极化电位为纵坐标，绘制电位-时间曲线（如图B3.1）。

B3.2根据电位-时间曲线判断砂浆中的水泥、外加剂等对钢筋锈蚀的影响。

1、电极通电后，阳极钢筋电位迅速向正方向上升，并在1~5min内达到析氧电位值，经30min测试，电位值无明显降低，如图B3.1中的曲线①，则属钝化曲线。表明阳极钢筋表面钝化膜完好无损，所测外加剂对钢筋是无害的。

2、通电后，阳极钢筋电位先向正方向上升，随着又逐渐下降，如图B3.1中的曲线②，说明钢筋表面钝化膜以部分受损。而图B3.1中的曲线③属活化曲线，说明钢筋表面钝化膜破坏严重。这两种情况均表明钢筋表面钝化膜以遭破坏。但这是对试验砂浆中所含的水泥、外加剂对钢筋锈蚀的影响仍不能作出明确的判断，还必须再做硬化砂浆阳极极化电位的测量，以进一步判定外加剂对钢筋有无锈蚀危害。

3、通电后，阳极钢筋电位随时间的变化有时会出现图B3.1中曲线①和②之间的中间态情况，即电位先向正方上升至转正电位值（例如≥-600mV）,持续一段稳定时间，然后渐呈现下降趋势，如电位值迅速下降，则属第②项情况。且变化不多，则试验和记录电位的时间再延长30min,继续35、40、45、50、55、60min分别记录阳极极化电位值，如果电位曲线保持稳定不再下降，可认为钢筋表面尚能保持完好钝化膜，所测外加剂对钢筋是无害的；如果电位曲线继续持续下降，可以为钢筋表面钝化膜已破损而转变为活化状态，对于这种情况，还必须再作硬化砂浆阳极极化电位的测量，以进一步判别外加剂对钢筋有无锈蚀危害。

图B3.1  恒电流、电位一时间曲线分析

附录C    阳极极化仪钢筋锈蚀仪试验方法（硬化砂浆发）

C1仪器设备

1.恒电位仪：专用的符合本规程要求的阳极极化仪或钢筋锈蚀仪（输出电流范围不0-200μA,可连续变化0-2V,精度≤1%）;

2.不锈钢片电极；

3.甘汞电极（232型或222型）；

4.定时钟；

5.电线：铜芯塑料线（型号RV1×16/0.15mm）；

6.绝缘涂料（石蜡：松香=9:1）;

7.搅拌锅、搅拌铲；

8.试模：长95mm，宽和高均为30mm的棱柱体，模板两端中心带有固定钢筋的凹孔，其直径为7.5mm，深2-3mm，半通孔，试模用8mm厚的硬聚氯乙烯塑料板制成。

阳极极化仪试验步骤:

C2.1制备埋有钢筋的砂浆电极

（1制备钢筋

采用1级建筑钢筋经加工成直径7mm，长度100mm，表面粗糙度Ra的最大充许值为1.6um的试件，使用汽油、乙醇、丙酮依次浸擦除去油脂，经检验无锈痕后放入干燥器中备用，每组三根。

（2）成型砂浆电极

将钢筋插入试模两端的预留凹孔中，位于正中。按灰砂比为1:2.5的配比拌制砂浆，采用基准水泥、是献县鹏翼建筑仪器厂自行研发的新一代产品。检验水泥强度用的标准砂、蒸馏水（用水量按砂浆稠度50-70mm时的加水量而定），外加剂采用推荐掺量。将称好的材料放入搅拌锅内干拌1min，湿拌 3min。将拌匀的砂浆灌入预先安放好钢筋的是，试模内，置于检验水泥强度用的振动台上振5-10s，然后抹平。

（3）   砂浆电极的养护及处理

试件成型后盖上玻璃板，移入标准养护室养护，24h后脱模，用水泥净浆将外露的钢筋两头覆盖，继续标准养护2d。取出试件，除去端部的封闭净浆，仔细擦净露钢筋头的锈斑。在钢筋的一端焊上长130-150mm的导线，用乙醇擦去焊油，并在试件两端浸涂热石蜡松香绝缘，使试件中间暴露长度为80mm，如图C2.1所示。  

图C2.1  钢筋砂浆电极

1-导线； 2-石蜡； 5-石蜡； 3-砂浆； 4-钢筋

C2.2测试

(1)将处理好的硬化砂浆电极置于饱和氢氧化钙溶液中，浸泡数小时，直至浸透试件，其表征为监测硬化砂浆电极在饱和氢氧化钙溶液中的自然电位至电位稳定且接近硬化砂浆中的自然电位，由于存在欧姆电压降可能会使两者之间有一个电位差。试验时应注意不同类型或不同掺量外加剂的试件不得放置在同一容器内浸泡，以防互相干扰。

(2)把一个浸泡后的砂浆电极移入盛有饱和氢氧化钙溶液的玻璃缸内，使电极浸入溶液的深度为8mm，以它作为阳极，以不锈钢片作为阴极（即辅助电极），以甘汞电极作参数，按图C2.2要求接好试验线路。

(3)未通外加电流前，先读出阳极（埋有钢筋的硬化砂浆电极）的自然电位V。

(4)接通外加电流，并按电流密度50×10-2A/m2（即50μA/cm2）调整μA表至需要值。同时，开时计算时间，依次按2、4、6、8、10、15、20、25、30min，分别记录埋有钢筋的硬化砂浆电极阳极极化电位值。

C3试验结果处理

C3.1取一组三个埋有钢筋的硬化砂浆电极极化电位的测量结果的平均值作为测定值，以阳极极化电位为坐标，时间为横坐标，绘制阳极极化电位-时间曲线。

C3.2根据电位-时间曲线判断砂浆中的水泥、外加剂等对钢筋锈蚀的影响。

（1）电极通电后，阳极钢筋电位迅速向正方向上升，并在1-5min内达到析氧电位值，经3Gmin测试，电位值无明显降低，如本规程附录B中图B3.1中的曲线①，则属钝化曲线。表明阳极钢筋表面钝化膜完好无损，所测外加剂对钢筋是无害的。

（2）通电后，阳极钢筋电位先向正方向上升，随着又逐渐下降，如本规程附录B中图B3.1中的曲线②，说明钢筋表面钝化膜已部分受损。而本规程附录中图B3.1中的曲线③活化曲线，说明钢筋表面钝化膜破坏严重。这两种情况均表明钢筋钝化膜已遭破坏，所测外加剂对钢筋是有锈蚀危害的。

新拌砂浆法钢筋锈蚀快速试验:

打开仪器包装，取出机子，把电极输出线插好，接通电源，预热15分钟，再把塑料试模拿出，把和好的水泥（按说明配比）铺在塑料试模里厚约2厘米，把焊有导线的7mm×100mm两头焊封蜡，每头封蜡5mm的钢筋2根放在试模中，两根钢筋间距40mm，把甘汞电极用支架架起，在其中一根钢筋中间部位，正上方离钢筋1mm以内但不要让它接触，然后用双色夹子夹住在电极下面，钢筋的导线，做为研究，电红色夹子夹另一根钢筋的导线，做为辅助电极，另一根黑色夹子，夹住甘汞电极，做为参比电极。

二、将预先制备好的内埋有钢筋的硬化砂浆电极置于饱和氢氧化钙溶液中2小时左右，（浸泡时间以浸透试件所需时间为准，并注意:掺入不同类型或不同量外加剂的试件不得放置一容器内浸泡，以防互相干扰）。

把一个浸泡后的硬化砂浆电极移入盛有饱和氢氧化钙溶液的试验容器内，使电极浸入溶液的深度为8cm，以为作为阳极（黑色双线夹子、研究电极），以不锈钢片作为阴极（红色夹子、辅助电极），以甘汞电极作为参比电极（黑色单线夹子）。

阳极极化仪仪器的使用:

接通电源预热15分钟，按下给定键恒电流键，用一个小烧杯把电极胶帽按下放在水杯里用黑色单线夹子，夹电极导线，把红色夹子和黑色夹子双线夹子放到小烧杯的水里，把通断开关拨到通位置用粗调或细调调整电流置880mA，再拨到断位置看一下电压表显示的电位值是否在200-550之间如不是用粗调或细调调至，然后把通断开关，拨至通位置，看电流表是否是880mA，如不是调置880mA，把通断开关，拨到断位置，用黑色单线夹子，夹甘汞电极导线，黑色双线夹子夹有甘汞电极底下钢筋的导线，红色夹子夹另一根钢筋导线，记录此时的电位差，然后拨到通位置，电流如不是880mA，调至880mA,记录2、4、6、8、10、15、20、25、30min的电位值。