Закон Определение Положение Постановление Приказ Распоряжение Решение Указ Устав
Композитная арматура В наличии композитная арматура по цене от 15 руб/м.п. Т. 8(800)770-01-36. белгород.взкм.рф

Распоряжение Росавтодора от 30.11.2010 № 773-р
"Об издании и применении ОДМ 218.3.001-2010 "Рекомендации по диагностике активной коррозии арматуры в железобетонных конструкциях мостовых сооружений на автомобильных дорогах методом потенциалов полуэлемента"

Официальная публикация в СМИ:
публикаций не найдено


ОДМ рекомендован к применению с 1 января 2011 года (пункт 1 данного документа)



МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО

РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 30 ноября 2010 г. № 773-р

ОБ ИЗДАНИИ И ПРИМЕНЕНИИ ОДМ 218.3.001-2010 "РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ДИАГНОСТИКЕ АКТИВНОЙ КОРРОЗИИ АРМАТУРЫ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГАХ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИАЛОВ ПОЛУЭЛЕМЕНТА"

В целях реализации в дорожном хозяйстве основных положений Федерального закона от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании" и обеспечения дорожных организаций методическими рекомендациями для повышения эксплуатационных качеств автомобильных дорог:
1. Структурным подразделениям центрального аппарата Федерального дорожного агентства, федеральным управлениям автомобильных дорог, управлениям автомобильных магистралей и межрегиональным дирекциям по дорожному строительству автомобильных дорог федерального значения рекомендовать к применению с 1 января 2011 г. прилагаемый ОДМ 218.3.001-2010 "Рекомендации по диагностике активной коррозии арматуры в железобетонных конструкциях мостовых сооружений на автомобильных дорогах методом потенциалов полуэлемента" (далее - ОДМ 218.3.001-2010).
2. Территориальным органам управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации рекомендовать ОДМ 218.3.001-2010 к применению с 1 января 2011 г.
3. Управлению научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования (В.А. Попов) в установленном порядке обеспечить издание ОДМ 218.3.001-2010 и направить его в подразделения и организации, упомянутые в п. 1 настоящего распоряжения.
4. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на вр.и.о. заместителя руководителя С.Ю. Потапова.

Руководитель
А.М.ЧАБУНИН





ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ДИАГНОСТИКЕ АКТИВНОЙ КОРРОЗИИ АРМАТУРЫ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГАХ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИАЛОВ ПОЛУЭЛЕМЕНТА

ОДМ 218.3.001-2010

Предисловие

1. Разработан Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ).
2. Внесен Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации.
3. Принят и введен в действие распоряжением Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации от 30 ноября 2010 г. № 773-р.
4. Вводится впервые.
5. Имеет рекомендательный характер.

Раздел 1. Область применения

Отраслевой дорожный методический документ "Рекомендации по диагностике активной коррозии арматуры в железобетонных конструкциях мостовых сооружений на автомобильных дорогах методом потенциалов полуэлемента" является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.
Методика устанавливает порядок выявления участков на поверхности железобетонных конструкций мостовых сооружений, на которых возможна коррозия арматуры, методом измерения потенциалов относительно стандартного электрода сравнения (далее - метод потенциалов полуэлемента).
Метод потенциалов полуэлемента применяют при выполнении исследований арматуры при специальных и предпроектных обследованиях железобетонных конструкций мостовых сооружений, а также, при необходимости, в рамках приемочных обследований железобетонных конструкций после выполнения ремонта, капитального ремонта и реконструкции мостовых сооружений.
Рекомендации предназначены для применения специализированными организациями, выполняющими работы по обследованиям мостовых сооружений, а также федеральными управлениями автомобильных дорог, управлениями автомобильных магистралей, межрегиональными дирекциями по дорожному строительству автомобильных дорог федерального значения и подрядными строительными организациями.

Раздел 2. Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие стандарты:
- ГОСТ 112-78. Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия
- ГОСТ 427-75. Линейки измерительные металлические. Технические условия
- ГОСТ 5272-68. Коррозия металлов. Термины
- ГОСТ 7502-98. Рулетки измерительные металлические. Технические условия
- ГОСТ 13344-79. Шкурка шлифовальная тканевая водостойкая. Технические условия
- ГОСТ 17792-72. Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда
- ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения
- ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
- ГОСТ 22904-93. Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры
- ГОСТ 22999-88. Опрыскиватели переносные с ручным приводом. Общие технические условия
- ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования
- ГОСТ 31384-2008. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования.

Раздел 3. Термины и определения

В настоящем методическом документе применяются термины с соответствующими определениями по ГОСТ 5272-68, ГОСТ 20911-89, а также следующие термины с соответствующими определениями:
Коррозия арматуры - необратимый самопроизвольный процесс разрушения арматуры в бетоне вследствие электрохимического процесса при взаимодействии с окружающей средой.
Коррозионная среда - среда, воздействие которой вызывает коррозию арматуры в конструкции.
Скорость коррозии арматуры - коррозионные потери единицы поверхности арматуры в единицу времени.
Среда эксплуатации - комплекс химических, биологических и физических воздействий, которым подвергается бетон в процессе эксплуатации конструкции и которые не учитываются как нагрузка на конструкцию в строительном расчете.
Воздействие окружающей среды - несиловое воздействие на бетон конструкции, вызванное физическими, химическими, физико-химическими, биологическими или иными проявлениями, приводящими к изменению структуры бетона или состояния арматуры.
Коррозионное разрушение арматуры - изменение массы, сечения, прочности или ухудшение других количественных характеристик и показателей качества металла арматуры конструкции вследствие коррозии.
Карбонизация бетона - процесс взаимодействия цементного камня с двуокисью углерода, приводящий к изменению структуры самого цементного камня и к снижению щелочности жидкой фазы бетона (уменьшению показателя pH раствора в порах бетона).
Электродный потенциал - мера способности электрода вступать в реакцию. Между электродом и раствором всегда образуется разность потенциалов. Стандартные потенциалы электродов определяют относительно водородного электрода при определенных величинах температуры, концентрации и давления.
Электрод сравнения (гальванический полуэлемент) - металл, погруженный в раствор электролита с собственными ионами, способный к установлению равновесного потенциала; используется в качестве эталона для измерения электродных потенциалов исследуемого металла.
Градиент потенциалов - разность между потенциалами, измеренными в различных точках поверхности бетонной конструкции.
Эквипотенциальная карта - развертка поверхности бетонной конструкции с изображением изолиний равных потенциалов, разделяющих зоны разной вероятности коррозии арматуры.
Дефект - каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Раздел 4. Общие положения

Настоящие рекомендации разработаны на основании проведенных специальных исследований с учетом национальных стандартов, СНиП, ОДМ и положений директивы ASTM C876 (1991), "Standards Test Method for Half-cell Potentials of Reinforcing Steel in Concrete" (Стандартный метод испытания арматурной стали в бетоне потенциалов полуэлемента). При разработке рекомендаций использован многолетний опыт МИИТ и ООО "Т.К.М." исследования вероятности наличия или отсутствия процесса коррозии арматуры в железобетонных конструкциях мостовых сооружений методом измерения потенциалов относительно стандартного электрода сравнения (потенциалов полуэлемента).
Метод потенциалов полуэлемента основан на корреляции измеренного электрохимического потенциала и наблюдаемой скорости коррозии металла в железобетоне. Его сущность состоит в измерении электрического потенциала, возникающего между арматурной сталью и стандартным электродом сравнения, который устанавливается на интересующие участки поверхности железобетонной конструкции.
Метод позволяет выявлять в железобетонной конструкции места скрытого процесса коррозии предварительно напряженной, обычной рабочей и конструкционной арматуры, в том числе при отсутствии на бетонной поверхности видимых внешних признаков коррозии - пятен ржавчины, трещин и пр. По результатам диагностики железобетонной конструкции методом потенциалов полуэлемента дают вероятностную оценку наличия или отсутствия процесса коррозии в арматуре в местах измерений.
В связи с тем, что метод потенциалов полуэлемента не дает оценку фактического состояния арматуры, а только показывает вероятность наличия или отсутствия коррозионных процессов в арматуре в данном месте конструкции, он не является самодостаточным методом исследования и его рекомендуется применять в комплексе с другими исследованиями при специальных и предпроектных обследованиях сооружений.
При необходимости такое исследование может выполняться как самостоятельный вид работ.
Результаты диагностики методом потенциалов полуэлемента являются важной информацией, которую используют при оценке и прогнозировании технического состояния мостовых сооружений, остаточного срока службы конструкций и учитывают при разработке проектной документации по ремонту, капитальному ремонту и реконструкции.
Перед сдачей объекта в эксплуатацию после выполнения ремонта, капитального ремонта или реконструкции мостовых сооружений метод потенциалов полуэлемента может применяться с целью подтверждения факта прекращения коррозионных процессов в арматуре и ее перехода в пассивное состояние.
Исследование методом потенциалов полуэлемента выполняют в следующем порядке:
- выбор мест измерений;
- подготовка к проведению измерений;
- проведение измерений;
- камеральная обработка результатов измерений;
- анализ результатов измерений;
- выборочные вскрытия арматуры на интересующих участках конструкции и оценка состояния арматуры визуально-измерительным методом;
- представление результатов исследований, разработка отчетной документации.

Раздел 5. Технические средства

5.1. Основными техническими средствами при потенциометрических измерениях являются:
- электрод сравнения, укрепленный на ручке, обеспечивающей электрическую изоляцию электрода от рук;
- вольтметр (мультиметр);
- электрические провода для подключения вольтметра к электроду и арматуре, оснащенные разъемами и зажимами;
- телескопический удлинитель для ручки электрода.
5.2. Электроды сравнения. В зависимости от способа измерения требуется один или два электрода сравнения.
Электроды сравнения являются узкоспециализированным оборудованием, и как правило, производятся малыми сериями, и выпускаются двух видов: стационарные и переносные. Для измерений методом потенциалов полуэлемента пригодны переносные медно-сульфатные электроды сравнения, как наиболее удобные.
Помимо переносных медно-сульфатных электродов сравнения, выпускаемых серийно, можно использовать электроды индивидуального изготовления. Принципиальная конструкция медно-сульфатного электрода представлена на рисунке 1 (здесь и далее рисунки не приводятся).
Корпус (стакан) медно-сульфатного электрода, как правило, имеет цилиндрическую форму и изготавливается из оргстекла или прозрачной пластмассы, инертной по отношению к меди и сульфату меди. Требование прозрачности корпуса обусловлено необходимостью контроля уровня электролита при проведении измерений, особенно при работе на вертикальных и потолочных поверхностях. Рекомендуется использовать медно-сульфатные электроды с корпусами, внутренний диаметр которых составляет 18 - 25 мм.
Внутри стакана находится медный стержень диаметром 6 - 9 мм и длиной не менее 50 мм, закрепленный на крышке из пластмассы или иного электроизоляционного материала, которая герметично закрывает корпус с одной из сторон. С наружной стороны медный стержень имеет клемму для подсоединения контактного провода.
Второе отверстие корпуса электрода закрывают крышкой с пробкой из пористой древесины (осина, береза и т.п.) или иного пористого материала, способного насыщаться влагой, для обеспечения ионного обмена с раствором внутри электрода.
Пробку предварительно пропитывают раствором сульфата меди CuSO в
4
дистиллированной воде путем вымачивания в течение суток или кипячения в
насыщенном растворе в течение 1 - 2 ч.
Для обеспечения хорошего электрического контакта между электродом сравнения и поверхностью бетона, перед выполнением измерений на пористую пробку надевают предварительно увлажненную губку из эластичного пенополиуретана (поролона).
Внутреннее пространство корпуса электрода заполняют насыщенным раствором сульфата меди. Для обеспечения контроля насыщенности раствора в стакан электрода добавляют некоторое количество кристаллов сульфата меди. После заливки электролита в корпусе не должно оставаться воздушных пузырьков. В противном случае, в результате нарушения ионного обмена через пробку, могут быть получены ложные результаты при измерениях на вертикальных и, особенно, на потолочных поверхностях.
С течением времени при работе электрода кристаллы растворяются вследствие диффузии ионов через пористую пробку. По мере их расходования электрод необходимо заполнять свежим насыщенным раствором сульфата меди. Заполняют электрод раствором не менее чем за сутки до выполнения измерений.
В периоды между проведением измерений электроды сравнения могут храниться в собранном состоянии или разобранном, при условии, что пористая пробка находится в емкости с насыщенным раствором сульфата меди.
Если для измерений используют несколько электродов сравнения, все они должны быть установлены в общую емкость с насыщенным раствором сульфата меди не менее чем за сутки до начала измерений.
В случае, если пробка длительное время не смачивается, ее поры могут оказаться закупоренными кристаллами сульфата меди, что приведет к неработоспособности электрода.
При сборке электрода медный стержень очищается от окислов травлением азотной или серной кислотой и (или) полировкой с удельным давлением на обрабатываемую поверхность не более 0,8 кгс/кв. см. После очистки стержень тщательно промывают дистиллированной или кипяченой водой. Попадание кислоты в раствор внутрь электрода недопустимо.
Электрод сравнения должен быть оснащен сменной или несменной рукояткой, обладающей электроизолирующими свойствами и исключающей нагрев электрода от руки человека.
В протоколе измерений обязательно указывают тип использованного электрода.
Для поверки и калибровки электродов, используемых при потенциометрических измерениях, используют электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72.
5.3. Вольтметр. Для измерения значений потенциалов полуэлемента требуется вольтметр или мультиметр, работающий от автономного источника питания и позволяющий проводить измерения напряжения постоянного тока в диапазоне от -1,0 В до +1,0 В с дискретностью не менее 1 мВ по ГОСТ 22261-94. Погрешность измерений должна составлять не более +/- 3% от конечного значения диапазона измерений. Следует использовать приборы с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм. На участках, где бетон имеет низкую влажность, результаты измерений приборами с меньшим внутренним сопротивлением менее стабильны.
Вольтметр (мультиметр) должен храниться и обслуживаться в соответствии с требованиями, установленными производителем.
5.4. Провода. Для подключения арматуры и электродов сравнения к вольтметру используют провода монтажные с изоляцией требуемой длины. Для работы необходимо два провода: один для соединения вольтметра с электродом сравнения, другой для соединения вольтметра с арматурой.
Провода следует оснастить быстросъемными зажимами, предназначенными для надежного подсоединения к арматурным стержням, а также разъемами, соответствующими разъемам вольтметра и клемме электрода сравнения. Для подключения провода к арматуре удобно использовать зажим типа "крокодил". Подсоединение провода к арматурным стержням может быть осуществлено более надежно при помощи пайки.
Выбор провода и его длина определяется удобством подключения и использования. Рекомендуется использовать медный многожильный провод сечением от 0,25 кв. мм до 0,75 кв. мм в мягкой изоляции. Как правило, длину провода между вольтметром и электродом сравнения принимают до 7 м. Использование провода длиной более 1,5 м целесообразно при использовании электрода сравнения на удлинительной штанге в случаях отсутствия непосредственного доступа к исследуемой поверхности железобетонной конструкции. При длине провода рекомендуемого сечения до 150 м его длина не оказывает практического влияния на измеренную величину потенциала.
Не допускается использование проводов с поврежденной изоляцией или удлинение их в полевых условиях соединением на "скрутках" без надежной изоляции мест соединения.
Провода длиной более 5 м хранят на мотовильцах, провода длиной более 25 м - на специальных катушках.
Периодически следует проверять целостность и сопротивление изоляции проводов.
5.5. Специализированные приборы. Вместо комплекта оборудования, состоящего из электрода сравнения, вольтметра и соединительных проводов, можно использовать специализированные приборы и комплекты оборудования, предназначенные для исследований методом потенциалов полуэлемента. Зарубежными компаниями серийно выпускается более десятка специализированных приборов с различными функциональными возможностями.
При использовании, хранении и обслуживании специализированных приборов следует руководствоваться требованиями, установленными производителем.
При выполнении исследований и обработке результатов измерений следует руководствоваться настоящими рекомендациями.
В некоторых приборах используются хлорсеребряные электроды сравнения. В этом случае полученные значения потенциалов представляют преобразованными в эквивалентные значения потенциала медно-сульфатного электрода при температуре +22 °C.
5.6. Вспомогательные технические средства. Для разметки и подготовки бетонной поверхности в местах измерений, вскрытия защитного слоя бетона для подключения к арматуре, измерения температуры, влияние которой необходимо учитывать при обработке результатов измерения потенциалов, применяются следующие вспомогательные технические средства:
- Термометр для определения температуры воздуха и термометр для определения температуры электрода сравнения. Калибровку термометров осуществляют при помощи термометра метеорологического по ГОСТ 112.
- Приборы неразрушающего контроля для определения положения арматуры на участке измерений. Рекомендуется использовать измерители защитного слоя бетона, внесенные в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации, позволяющие определить положение арматурных стержней, диаметр арматуры и толщину защитного слоя.
- Инструмент для вскрытия защитного слоя бетона. Для вскрытия защитного слоя бетона, подключения вольтметра к арматуре и контроля состояния арматуры используют аккумуляторные или сетевые электроинструменты - перфораторы и углошлифовальные машины.
- Зачистку арматурных стержней для подключения вольтметра к арматуре, а также удаление влагонепроницаемого покрытия с поверхности бетона в местах измерения проводят шкуркой шлифовальной по ГОСТ 13344-79, напильником, металлической щеткой.
- Разметку бетонной поверхности выполняют мелом по ГОСТ 17498-72 или маркером. В случае, если разметку требуется сохранить после проведения измерений, используют перманентный (несмываемый) маркер.
- Измерения линейных размеров для привязки точек измерения и мест подключения к арматуре выполняют рулетками измерительными металлическими по ГОСТ 7502-98, линейками измерительными металлическими по ГОСТ 427-75*. Допускается использовать лазерные дальномеры, внесенные в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации.
- Предварительное смачивание поверхности бетона выполняют разбрызгиванием воды или специального раствора в точках измерения с применением опрыскивателей переносных с ручным приводом по ГОСТ 22999-88.

Раздел 6. Подготовка к измерениям

6.1. Рекомендуется следующий порядок подготовки к проведению измерений методом потенциалов полуэлемента:
- предварительное обследование конструкции;
- выбор участков измерений;
- определение положения арматуры на участке измерений;
- выбор шага измерений;
- нанесение разметки (измерительной сетки) на поверхность бетона;
- вскрытие защитного слоя бетона для подключения измерительного прибора к арматуре;
- зачистка мест подсоединения вольтметра к арматуре для обеспечения надежного электрического контакта между ними;
- проверка наличия электрической связи между арматурным каркасом в местах измерений и местами подсоединения измерительного прибора к арматуре;
- подготовка бетонной поверхности на исследуемом участке в местах проведения измерений;
- подключение измерительного прибора к арматуре.
6.2. Предварительное обследование, выбор участков измерений и шага сетки измерений.
При предварительном визуальном обследовании обращают внимание на наличие дефектов защитного слоя бетона, в первую очередь, таких, которые могли быть вызваны коррозией арматуры (отслаивание защитного слоя бетона, зоны "бухтящего" бетона, трещины в защитном слое вдоль арматурных стержней, ржавые пятна на поверхности). С целью повышения надежности выявления неблагополучных участков предварительное обследование рекомендуется производить с использованием обследовательского молотка. Особенное внимание при предварительном обследовании следует обращать на участки, подверженные обводнению.
Выбранные для исследований конструкции делят на элементы (плита, ребро и т.д.).
При выборе участков измерений принимают во внимание тип и особенности исследуемой железобетонной конструкции, ее армирование, толщину защитного слоя бетона, фактическое состояние защитного слоя бетона, наличие внешних дефектов на поверхности, выявленных при предварительном визуальном обследовании исследуемой конструкции.
По результатам визуального обследования с учетом конструктивных особенностей объекта исследований, его армирования принимают решение о выборе модели измерений: либо выполняют выборочные измерения в определенных точках элемента конструкции, либо измерения выполняют на всей поверхности элемента с заранее выбранным шагом сетки измерений. Шаг сетки может быть различным вдоль и поперек элемента.
При отсутствии информации о точном положении арматурных стержней измерения выполняют в произвольно выбранных точках.
Выполнение измерений со слишком большим шагом увеличивает вероятность того, что локальный участок с корродирующим арматурным стержнем не будет обнаружен. Чтобы не пропустить участок с локальной коррозией арматуры шаг сетки измерений обычно выбирают в диапазоне от 0,5 м до 1,5 м. При исследовании арматуры в часто армированных конструкциях, например в плите проезжей части, шаг измерений предварительно принимают около 1,0 м.
В зависимости от результатов визуального обследования, величины потенциалов и градиентов измеренных потенциалов в соседних точках на отдельных участках конструкции предварительно выбранный шаг сетки измерений в процессе выполнения работ изменяют в большую или меньшую сторону.
В случае, если абсолютная величина разницы измеренных значений потенциалов в соседних точках составляет более 150 мВ, шаг измерений сокращают.
При правильном выборе шага сетки измерений абсолютная величина разницы измеренных значений потенциалов в соседних точках, как правило, не должна превышать 100 мВ.
При исследовании коррозии предварительно напряженной арматуры в составных по длине балках измерения потенциалов выполняют по нижнему поясу и ребру. Измерения потенциалов в таких конструкциях следует выполнять с разным шагом по длине балки, сгущая шаг сетки измерений у поперечных стыков до 0,20 - 0,25 м. При этом одно измерение следует обязательно выполнять непосредственно в стыке между соседними блоками балки.
Надежность обнаружения коррозии каждого отдельного арматурного стержня на локальном участке повышается при выполнении измерений непосредственно над арматурными стержнями. Поэтому, если проводятся детальные исследования, то места выполнения измерений рекомендуется располагать над арматурными стержнями. Положение стержней арматуры и толщину защитного слоя бетона определяют магнитным методом по ГОСТ 22904-93 (см. раздел 5).
Если точно установлено фактическое положение всей арматуры, то места измерений (узлы сетки) рекомендуется располагать в точках пересечения стержней арматурного каркаса. Для этого, если имеется возможность непосредственного доступа к исследуемой поверхности, точки измерений рекомендуется предварительно отметить мелом или перманентным маркером.
6.3. Подготовка бетонной поверхности к проведению измерений.
Целями подготовки бетонной поверхности к проведению измерений являются: удаление с нее веществ, препятствующих ионообменному процессу на границе "бетон-электрод сравнения" и обеспечение требуемой точности позиционирования (установки в требуемую точку) электрода сравнения.
Если на поверхность бетона нанесено влагонепроницаемое покрытие, то это покрытие в местах предстоящих измерений полностью удаляют. Размер очищенного участка в каждой точке измерения должен быть не менее 5 x 5 см. Рекомендуемые технические средства для очистки указаны в разделе 5. При разметке сетки измерений краской, место непосредственной установки электрода сравнения не окрашивают.
Разметку сетки измерений выполняют в случае, если без нее не может быть обеспечена требуемая точность позиционирования электрода сравнения на поверхности выбранного участка. Рекомендуемые технические средства для нанесения разметки указаны в разделе 5.
При необходимости выполнения нескольких серий измерений потенциалов в одной и той же конструкции в течение определенного периода времени разметку сетки измерений выполняют с использованием стойких лакокрасочных материалов.
6.4. Подключение вольтметра к арматуре.
Подключение вольтметра к арматуре требуется при выполнении измерений потенциалов одним электродом сравнения (см. раздел 7).
Положительный полюс вольтметра при помощи провода, оснащенного соответствующими разъемами, подключают к арматуре или к выступающим из бетона металлическим элементам, например к закладным деталям. Важно, чтобы между элементом, к которому производится подключение, и исследуемой арматурой существовала надежная электрическая связь. Наличие электрической связи устанавливают измерением электрического сопротивления между арматурой и металлическим элементом, к которому производится подключение.
Для подключения провода к арматуре или другому металлическому элементу в большинстве случаев удобно использовать быстросъемный зажим "крокодил". Можно приваривать или припаивать к арматуре дополнительные элементы, облегчающие подключение провода.
Металл в месте подключения очищают от окислов до металлического блеска механическим способом. Рекомендуемые технические средства для очистки металла в месте подключения прибора указаны в разделе 5.
При некачественном подключении к арматуре происходит искажение (измеряемые значения потенциалов смещаются в положительную сторону) всех значений потенциалов, которое может достигать существенных величин 1000 мВ и более.
Для подключения вольтметра к арматуре, находящейся в бетоне, может потребоваться вскрытие (разрушение) защитного слоя бетона. По окончании измерений поврежденное место защитного слоя бетона восстанавливают быстротвердеющими составами, обладающими хорошей адгезией к бетону, не ниже по прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона конструкции.
При исследовании коррозии предварительно напряженной рабочей арматуры, электрически не связанной с каркасной арматурой, следует подключать прибор к анкерам исследуемой арматуры.
В конструкциях, состоящих из нескольких элементов, имеющих отдельные, электрически не связанные между собой арматурные каркасы, например в пролетных строениях, состоящих из плит, объединенных бетонными шпонками, подключение прибора следует выполнять индивидуально к арматуре каждой плиты.
При необходимости выполнения нескольких серий измерений потенциалов в одной и той же конструкции в течение определенного периода времени следует подключать вольтметр к арматуре в одних и тех же точках.
6.5. Подключение вольтметра к электродам.
Отрицательный полюс вольтметра подключают к контакту центрального стержня электрода сравнения при помощи провода, оснащенного соответствующими разъемами.
Если измерения проводят с использованием двух электродов сравнения (см. раздел 7), положительный полюс измерительного прибора подключают ко второму электроду.

Раздел 7. Выполнение измерений

7.1. Обеспечение стабильного ионообменного процесса между электродом сравнения и бетоном
При выполнении измерений потенциалов необходимы достаточные условия для стабильного ионообменного процесса между электродом сравнения и поверхностью бетона. Для этого между пористой пробкой электрода и бетоном создают электролитический мостик при помощи одной или нескольких увлажненных губок из эластичного пенополиуретана (поролона), пропитанных смачивающей жидкостью. В большинстве случаев достаточно использовать одну губку, закрепленную на стакане электрода сравнения со стороны пробки.
Жидкость для смачивания губки должна хорошо проникать в бетон и не содержать веществ, вызывающих коррозию арматуры или ускорение деградационных процессов бетона.
Для смачивания губки можно использовать 0,5% раствор жидкого моющего средства в пресной воде. При низких температурах менее +10 °C в раствор для смачивания губки можно добавлять до 15% спирта.
В ходе выполнения измерений следует поддерживать губку во влажном состоянии путем периодического смачивания.
7.2. Предварительное смачивание поверхности бетона
Предварительное смачивание поверхности бетона уменьшает сопротивление электрической цепи арматура - электрод сравнения и позволяет уменьшить время, необходимое для стабилизации показаний прибора при выполнении измерений.
Потребность в предварительном смачивании бетонной поверхности определяют следующим образом:
- Вольтметр подключают к арматуре и электроду сравнения согласно рекомендациям, изложенным в разделе 6.
- Электрод сравнения с увлажненной губкой устанавливают на поверхность бетона неподвижно.
- Через 15 секунд после установки электрода снимают показания вольтметра.
- Второе показание вольтметра снимают через 5 мин. Электрод сравнения при этом должен оставаться неподвижным на поверхности бетона.
- Считают, что предварительного смачивания поверхности бетона не требуется в случае, если абсолютная величина разницы между первым и вторым показаниями вольтметра не превышает 20 мВ.
Как правило, предварительное смачивание поверхности бетона выполняют разбрызгиванием раствора при помощи переносного опрыскивателя с ручным приводом по ГОСТ 22999-88, а также промакиванием полипропиленовых губок, пропитанных раствором, использующимся для смачивания губки электрода сравнения.
Измерения потенциалов выполняют после того, как нанесенный на исследуемую поверхность раствор впитался в бетон.
Практически, в большинстве случаев при обильном предварительном смачивании разбрызгиванием раствора стабилизация показаний вольтметра наступает уже через 10 - 30 секунд.
В случае, если для проведения измерений требуется более интенсивное предварительное смачивание, то к поверхности бетона в местах измерений заранее на нужное время закрепляют пропитанные раствором полипропиленовые губки. Губки удаляют после выполнения измерений.
Предварительное смачивание поверхности бетона проводится до тех пор, пока показания вольтметра, подключенного к электроду сравнения и установленному в течение 5 мин. неподвижно на поверхность бетона, будут меняться менее чем на 20 мВ.
Если предварительным смачиванием не удается добиться соблюдения требуемого условия, то это может свидетельствовать либо об очень высоком электрическом сопротивлении измерительного контура по отношению к внутреннему входному сопротивлению вольтметра, при котором не обеспечивается достоверность измерения потенциала, либо о наличии блуждающих токов, искажающих считываемые значения. В первом случае можно рекомендовать применить вольтметр с еще более высоким входным сопротивлением. Во втором случае применение метода потенциала полуэлемента не рекомендуется.
7.3. Измерение температуры
Температура электрода сравнения влияет на его собственный потенциал, что требует корректировки измеренных значений. Для различных электродов сравнения это влияние температуры различно.
Потенциал медно-сульфатного электрода сравнения зависит только от
электрохимического равновесия между медью и ионами меди в растворе. Для
меди в насыщенном растворе сульфата меди (CuSO ) это равновесие несильно
4
зависит от температуры и насыщенности раствора медного купороса, что делает
его надежным инструментом для измерения поля потенциалов. В диапазоне от +3
°C до +46 °C потенциал медно-сульфатного электрода сравнения изменяется в
среднем на 0,9 мВ на один градус Цельсия. Средние величины смещения
потенциала медно-сульфатного электрода сравнения в различных диапазонах
температур относительно температуры приведены в таблице 1.

Таблица 1

ЗАВИСИМОСТЬ СМЕЩЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА МЕДНО-СУЛЬФАТНОГО ЭЛЕКТРОДА
СРАВНЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ДИАПАЗОНАХ ТЕМПЕРАТУР
ОТНОСИТЕЛЬНО ТЕМПЕРАТУРЫ +22 °C

   -------------------------------T---------------------------------¬

   ¦       Температура, °C        ¦     Смещение потенциала, мВ     ¦

   +------------------------------+---------------------------------+

   ¦3                             ¦-16                              ¦

   +------------------------------+---------------------------------+

   ¦22                            ¦0                                ¦

   +------------------------------+---------------------------------+

   ¦36                            ¦+11                              ¦

   +------------------------------+---------------------------------+

   ¦46                            ¦+24                              ¦

   L------------------------------+----------------------------------

   ----------------------------T---------------------T-----------------------¬

   ¦    Пассивное состояние    ¦   Неопределенное    ¦   Коррозия арматуры   ¦

   ¦арматуры с вероятностью 90%¦ состояние арматуры  ¦  с вероятностью 90%   ¦

   +---------------------------+---------------------+-----------------------+

   ¦P > -200 мВ                ¦-200 мВ > P > -350 мВ¦P < -350 мВ            ¦

   L---------------------------+---------------------+------------------------

   ------------------------------------------------------------------