Метод вимірювання стаціонарних потенціалів
Метод вимірювання стаціонарних потенціалів. Потенціал утворюється на кордоні розділу «метал-електроліт» подвійного електричного шару не можна виміряти безпосередньо. Зазвичай вимірюють різниця потенціалів поверхні досліджуваного зразка і спеціального електроду порівняння: каломельного, хлорсрібного, медносульфатного. При цьому під величиною стаціонарного потенціалу розуміють його значення, яке встановлюється мимовільно під впливом факторів зовнішнього середовища і залежить від властивостей металу і якості обробки поверхні. Методика вимірювання стаціонарного потенціалу стали в бетоні принципово не відрізняється від вимірювання потенціалу стали в електроліті. Схема установки для вимірювання наведена на рис. 21. Як потенціометра застосовують прилади з великим вхідним опором (не менше 10s- 109 Ом). Перелік і характеристики приладів вказані в [61]. Необхідно відзначити, що електричний опір між випробуваним електродом і електродом порівняння повинно бути мінімальним.
Величина стаціонарного потенціалу є результуючої від потенціалів анодних н катодних реакцій, що одночасно протікають на поверхні металу. Зміна інтенсивності будь-який з них позначається на значенні стаціонарного потенціалу, наприклад, насичення бетону водою уповільнює підведення кисню до поверхні стали в бетоні, ускладнює катодний реакцію і зміщує значення стаціонарного потенціалу в бік значень потенціалу анодних реакцій, т. Е. Знижує його [25]. Таким чином, значення, стаціонарного потенціалу іноді не може служити однозначною характеристикою стану стали в бетоні. Проте є спроби дати критерії оцінки цих вимірів.
За даними Р. Ф. Стретфула [194], сталь в бетоні з хлоридами залишалася пасивною, якщо потенціал по відношенню до насиченого каломельному електроду був вище -0,22 В, і корродировать, якщо потенціал був нижче -0,27 В. При значеннях потенціалу між -0,22 н __о, 27 В сталь може бути активною або пасивною. При потенціалі нижче -0,45 В близько 60% залізобетонних блоків мали тріщини внаслідок корозії арматури, при значеннях потенціалу від -0,27 до -0,45 В сталь корродировать, але тріщин не було. У зразках з тріщинами мінімальний потенціал стали дорівнював -0,59 В. Максимальне значення потенціалу, при якому виявляли утворенню корозії, так само -0,31 В.
Кліетермес І. С. [177], обстежуючи стан залізобетонних настилів мостів, зазначив, що настили були в хорошому стані, якщо 90% вимірі потенціалів дали результат більш, ніж -0,22 В по відношенню до насиченого каломельному електроду, і в поганому, якщо потенціал був нижче -0,32 В.
Ван Давер 11. Р. [197] привів наступні критерії: якщо потенціал сталевої арматури в залізобетонних конструкціях по відношенню до медносульфатному електроду нижче -0,35 В, то ймовірність корозії арматури становить 95% - При потенціалах від -0,2 до -0 , 35 В ймовірність корозії дорівнює 50%. при потенціалі вище -0,2 В ймовірність пасивності стали -95%.
Такі критерії можуть бути прийняті при вимірах, виконуваних на стали в бетоні на звичайних природних щільних заповнювачах п портландцементе в повітряно-вологому стані. При насиченні бетону водою, застосуванні незвичайних наповнювачів (зол, шлаків) і в ряді інших випадків можливість використання цих критеріїв повинна бути доведена. З урахуванням сказаного метод вимірювання стаціонарних потенціалів стали в бетоні може бути використаний при спостереженнях за кінетикою зміни захисних властивостей бетону під впливом агресивного середовища, а також як допоміжний при знятті поляризаційних кривих та інших електрохімічних вимірюваннях. Для підвищення чутливості методу доцільно перетин закладаються в бетон зразків - дротів приймати мінімальним. У цьому випадку розвиток анодного процесу на якій-небудь ділянці зразка більш енергійно зміщує стаціонарний потенціал в сторону потенціалу анодної реакції і дозволяє надійніше визначити момент початку розвитку корозійного процесу.