渗透测试十篇

发布时间:2024-04-25 00:04:43

渗透测试篇1

关键词:渗透测试;网络安全;漏洞;漏洞扫描

中图分类号:tp309.3文献标识码:a文章编号:1007-9416(2016)02-0206-01

渗透测试技术作为网络安全防范的一种新技术,对信息系统安全防御处于较低水平的中国而言,具有远大的实用价值和发展前景。通过对渗透测试的流程、步骤与方法的共性研究,本文给出了一种最基本的渗透测试过程,并论述了情报搜集阶段使用的安全漏洞扫描技术。

1渗透测试

1.1定义

渗透测试[1],英文为penetrationtesting,就是通过模拟恶意攻击者的技术与方法,对目标系统进行探测,发现系统漏洞,挫败目标系统安全控制措施,取得访问控制权,为网络系统的加固和服务信息的保护提供方向的一种网络安全评估方式。

1.2分类

渗透测试包括两种基本类型和一种混合类型:黑盒测试、白盒测试和灰盒测试[2]。黑盒测试(black-boxtesting):也称为外部测试。对目标系统完全不知的情况下,测试者通过远程网络,使用各种网络扫描技术对目标系统进行扫描,并进行逐步的渗透,继而揭示目标网络中一些已知或者未知的安全漏洞。白盒测试(white-boxtesting):也称为内部测试。渗透测试者通过正规途径了解到关于目标环境的所有内部与底层知识,例如网络地址段、网络拓扑结构图、协议等,然后以最小的代价发现和验证系统中最严重的安全漏洞。灰盒测试(grey-boxtesting):以上两种渗透测试基本类型的组合就是灰盒测试,组合之后的好处就是渗透测试者能够根据对目标系统所掌握的有限知识与信息,对目标系统更加深入和全面的审查。

2渗透测试基本流程

本文通过研究,并依据安全业界的广泛认同的pteS(thepen-etrationtestingexecutionStandard,渗透测试执行标准)[3],提出最基本的渗透测试过程,分别是情报搜集、模拟攻击、渗透攻击,生成报告,这四个基本阶段。

2.1情报搜集阶段

通常,不论是团队还是个人,在渗透攻击前都要做大量的准备工作,即情报搜集。在这个阶段,渗透测试者可以利用各种信息来源与搜集技术方法,尽可能获取更多关于目标系统的网络拓扑、系统配置与安全防御措施等信息,一般可以使用的情报搜集方法包括公开来源信息查询、GoogleHacking、社会工程学、网络踩点、扫描探测、被动监听、服务查点等。

2.2模拟攻击阶段

这个阶段,渗透测试团队就需要对搜集到的情报信息进行威胁建模,有侧重点的分析可能面临的威胁及其风险大小,确定出最可行的攻击通道和实施渗透攻击的攻击点,然后搭建现实目标网络环境进行模拟攻击实验,以确定可以利用的目标系统的安全漏洞。通过模拟攻击,渗透测试者可以提出风险规避策略以避免或降低渗透测试对系统产生的影响。

2.3渗透攻击阶段

在此阶段中,渗透测试者需要利用上述阶段中找出的目标系统安全漏洞,来真正入侵系统,获取目标系统的访问控制权,进一步搜集目标信息系统的信息。如果是大型渗透测试活动,渗透测试者还需要考虑对目标系统检测机制的逃逸,清理痕迹,从而避免造成目标系统安全响应团队的警觉和发现。

2.4报告阶段

报告中要对整个测试的情况和细节描述清楚,其主要包括所有阶段之中获取的关键情报信息、探测和发掘出的系统安全漏洞、成功渗透攻击的过程,以及造成业务影响后果的攻击途径,最终目的就是,帮助客户分析安全防御体系中存在的问题,以及修补与升级技术方案。

3安全漏洞扫描技术

安全漏洞扫描技术是为使系统管理员能及时发现系统中存在的安全漏洞,并采取相应防范措施,从而降低系统的安全风险的一种安全技术。安全漏洞扫描技术可以分为黑盒扫描和白盒扫描两种。

3.1黑盒扫描技术

一种基于网络的扫描技术,采用主动式策略通过网络对目标系统进行远程扫描,以发现目标系统中存在的安全漏洞。因而,它是一种通过采取主动的、非破坏性的方式来发现系统安全漏洞的常用方法。通常,黑盒扫描分为三个阶段:a、探寻目标主机或网络;b、搜寻目标主机或网络的相关信息,如端口配置、开放的服务、网络拓扑结构等信息;c、根据搜集到的信息来评估系统中的安全漏洞。

3.2白盒扫描技术

此技术基于主机,采用被动式策略在具有主机操作权限后在其系统内部进行漏洞扫描。通常,这类技术会事先在目标系统上安装一个或者是服务,方便渗透者在测试时能够访问所有的文件与进程,探测并判断系统内部权限的设置如注册表、系统日志、数据库、系统配置等方面是否存在缺陷。

4结语

通过对渗透测试技术的实施过程的研究,依据安全业界权威标准方法论——渗透测试执行标准(pteS),本文提出了一种由四个阶段组成的渗透测试最基本模型。此基本模型不论是对实验个人还是专业渗透测试团体都可适用,使流程简单化,实用化。其中,安全漏洞扫描技术不仅能检测出系统存在的安全漏洞,而且通过测试会使系统使用方采取防范措施从而降低系统的安全风险。

参考文献

[1]谢志锋.基于木马的网络渗透测试的研究[D].太原:太原理工大学,2013:7—10.

渗透测试篇2

【关键词】SQL注入渗透测试防范

随着web技术的发展,以及脚本语言的简单易用,很多公司都进行网页开发设计。但是许多网页程序员在编写代码的时候,没有对用户输入数据的合法性进行严格的判断和过滤,从而使网页应用程序存在安全隐患和漏洞。SQL注入攻击时针对脚本系统的攻击中最常见的一种攻击方式,也是危害最大的一种攻击手段。

一、SQL注入的影响

当攻击者们发现SQL注入漏洞后,下一步就是利用这个漏洞拿到服务器的webshell。一旦服务的被攻陷,服务器上的敏感数据以及公司乃至国家的利益都将受到不可估测的损失。基于一些不安全的部署,有可能直接会爆出网站管理员的账号和密码,直接就能对服务器的数据进行删除,添加以及拷贝等操作。

表名猜解:andexists(select*fromadmin)

列名猜解:andexists(selectpwd/passwordfromadmin)

猜解库中表的个数:orderby任意数

爆用户名和密码:http:///test.asp?id=100and1=2unionselect1,2,3,4,5,6…fromadmin

步步结束的过程,就是利用sql注入漏洞攻陷服务器的过程。

二、SQL注入攻击防范

2.1编程防范

2.1.1对用户输入的数据进行过滤

对用户输入的数据进行过滤是防止SQL注入攻击的关键所在,常见的过滤方式基础过滤,二次过滤以及SQL通用防注入程序等多种方式。在SQL注入入侵前,需要在可修改参数中提交“‘”,“and”等字符来判断是否存在SQL注入漏洞,在进行SQL注入攻击时,要提交包含“--”,“update”,“select”等特殊字符的SQL注入语句。例如图1所示。

基于一些不安全的部署,有可能直接会爆出网站管理员的账号和密码,直接就能对服务器的数据进行删除,添加以及拷贝等操作。

2.1.2设置错误提示信息

SQL注入主要依据是iiS给出的aSp错误信息,所以配置iiS和数据库用户权限,可以防止SQL注入攻击。

2.2数据库防范

数据库文件是网站运行过程中的核心文件,对数据库安全防范措施中,最为直接和简单的办法就是对本机数据库文件的安全防范。修改数据库的下载地址,在数据库属性栏里,选择重定向到URL。修改数据库文件名。但是只是简单的对网站数据库文件的后缀进行更改,是不能保证不被拖库的,还需另外一种方法,即在数据库文件名中添加#符号,如#123.asp。通过添加#号就可以一定程度上防止数据库被下载。修改数据库离默认的sa用户空口令,严格控制数据库用户的权限,不轻易让用户对表有直接查询,更改,插入和删除的权限。修改不必要的扩展存储过程。

三、防范遇到的问题

此时我们按照上面的做法的确能够防范到一部分的攻击,但是并不是所有的编程人员都能意识到安全问题,并不是所有的输入都能被检测截断,例如我们在waf上布置策略,过滤关键字,但是攻击者依然能够用空格,分号,大小写等绕过关键字的检测,来绕过安全设备进入内网。

四、结束语

网络攻击利用这些存在的漏洞和安全缺陷对系统和资源进行攻击。如何更好的预防SQL注入,广大的安全工作者们任重而道远。在这场攻击与防御的拉锯战中,越来越多的攻击者与安全人员加入进来。在现在这个网络即世界的大环境下,网络战争也是一触即发。如何做到保护小家到大家的安全,都要我们不懈努力。

参考文献

[1]陈小兵,张汉煜,骆力明,黄河.SQL注入攻击及其防范检测技术研究[J].计算机工程与应用,2007,43(11):150-152.

[2]SQL注入与防御:第二版/(美)克拉克(Clarke,J.)著

[3]https:///en-us/library/cc512676.aspx

渗透测试篇3

【关键词】渗透检测;温度;灵敏度

【中图分类号】U464.13【文献标识码】a【文章编号】1672—5158(2012)08—0041-02

1前言

随着新材料在产品中的广泛运用,许多有色金属和非铁磁性材料的应用,渗透检测越来越受到人们的重视。影响渗透检测质量的因素很多,本文通过试验研究其影响因素,有效的提高渗透检测的灵敏度和可靠性,可以让渗透检测在航机生产、质量把关中发挥更大的作用。本文针对环境温度对渗透检测的灵敏度的影响,特进行该试验。

2试验条件

2.1设备

采用宇光公司生产的半自动荧光生产线。

2.2试片和材料

5点荧光工艺试片:SherwinpSm-5

材料:渗透剂,ardrox9703;清洗剂,自来水;显像剂,ardrox9D4a。

2.3试验参数

按照下表参数进行荧光渗透检测。

3试验步骤

1)将干净的试块使用风枪在常温下将其干燥10分钟(室内温度为:15℃),按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片1;

2)使用超声波清洗试片,充分干燥后,将试片在30℃的烘箱中保持10分钟,按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片2;

3)使用超声波清洗试片,充分干燥后,将试片在60℃的烘箱中保持10分钟,按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片3;

4)将相片进行比照,对比试块显示的荧光点数和亮度。

4实验结果

相片1,缺陷显示能显示5个点,但是第5个点颜色很浅,几乎不能见,其余几个点的显示也不亮;相片2,缺陷显示能显示5个点,第5个点能看见,颜色比相片1的要深,其余几个点的显示较亮;相片3,缺陷显示能显示5个点,第5个点已清晰可见其形状,其余几个点的显示明亮。

5结果分析

渗透检测过程其实就是渗透液对表面开口缺陷的毛细作用,而显像过程主要也是渗透液对显像剂形成的微笑缝隙的毛细作用。而润湿的液体在毛细管中上升的高度h为:

H=2acosθ/prg

a-液体表面张力系数,单位n/m。

θ-接触角,单位是°

p-液体的密度,单位是Kg/m3

-液体在管中的上升高度,单位是m

通过对试验结果分析,温度的差异对渗透检测效果的影响主要是通过影响渗透液的性能、缺陷的大小和裂纹内气压大小的变化三个方面进行的。

①对裂纹的影响:试片表面温度增加,则缺陷受热膨胀,开口长大,裂纹的宽度也增加,深入裂纹内的渗透液增多,相应会提高渗透剂的渗透能力,对细微裂纹的影响更明显。但是,若裂纹宽而浅的话,则会因此丧失毛细作用对探伤效果而产生负作用。

②对渗透剂性能的影响:试片表面温度提高,覆盖在试块表面的渗透剂温度也相应增加,会减小渗透剂的表面张力,使其粘度下降,增加其流动性,从而提高渗透能力。

③对裂纹内气压的影响:温度增高时,裂纹中的气体分子运动加剧,内压升高,部分气体变排除裂纹。而将加热的试块浸入渗透液中,温度较低的渗透液封闭裂纹开口,试片温度降低,裂纹内的气压下降,则会产生负压,这样渗透液能更多的渗入裂纹内部。使得检测的灵敏度得以提高。

6结论

一般情况下,渗透深度由渗透液性能和裂纹本身特点决定的,在温度变化不大的范围内,利用加热工件表面温度能增加渗透深度。渗透的深度越深,则渗透液在裂纹内的截留能力越强,则越容易形成缺陷显示,从而达到提高检测灵敏度提高的目的。

为了得得清晰的缺陷显示,控制工件的清洗和显像,也是至关重要的。根据本实验,利用相同的原理,在清洗时采用温度较低的清洗剂(水),可以一定程度的防治工件的过洗,保证了裂纹内截留的渗透液;而在给工件显像钱,给工件施加一定的温度,有利于裂纹的渗透液更大程度的回渗到工件表面,从而形成清晰可见的缺陷,提高探伤的灵敏度。

7注意要点

在工艺实施过程中,需要注意工件渗透钱的加温,不能任意扩大,审问的上限必须考虑渗透液的性能。渗透液在高温下,蒸发加快,清油组分先蒸发,将会影响渗透剂的渗透性能,所以不能任意给工件升温,必须由试验找出最佳温度。

参考文献

渗透测试篇4

【关键词】压力容器检验渗透检测选择

根据《固定式压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验规则》、JB/t4730等对渗透检测的规定,在对压力容器进行定期检查的过程中,应该包括对一定比例的容器焊缝进行无损检测,虽然规定对铁磁性材料进行检测的时候应该优先选择磁粉检测对其进行检测,但是在有的时候磁粉检测或许无法进行,而对奥氏体不锈钢表面进行检测和对有色金属制压力容器进行检测的过程中,则可以将渗透检测方法运用其中以满足相关检验的需求。

1渗透检测的基本工作原理及优势所在

所谓压力容器检验中渗透检测就是用液体的毛细管作用,再结合在某些条件作用下能够产生发光效果的固体染料作为工作的基础。也就是将毛细管作用原理作为渗透检验的基础来对压力容器的表面缺陷进行检验而又不会对压力容器产生伤害的一种无损检测方法。这种压力容器检验中的渗透检测工作的基本原理就是:将需要被检测的压力容器被检表面涂上含有荧光染料或者是含有着色染料的某种渗透溶液,之后再利用毛细管作用,经过一段时间渗透之后,所涂抹的渗透液就可以从压力容器所需要检测的表面包含的缺陷中渗透进去;之后再将物体表面余留下来的渗透液利用合适的方法将其去除之后再进行干燥处理,再在被检压力容器的表面涂上一种能够吸附渗透剂的显像剂;基于同种工作原理,压力容器表面被涂上显像剂之后,在毛细管作用之下,显像剂会将已经渗透进物体缺陷中的渗透液进行回吸,也就是将已经渗透下去的渗透液吸收到刚涂抹的显像剂当中;这样处理之后,在特定的光源,比如白光或者黑光之下,被检压力容器的表面所包含的缺陷处所残留的渗透液痕迹就会明显的显现出来,使得物体的缺陷处分布以及各个缺陷处的形态都被检测出来。

渗透检测这种方法不止可以检测金属材料零件或者压力容器表面所包含的缺陷,还可以对非金属的各种零件和材料进行适合的检测,比如对各种材料、各种零件所包含的裂纹、气孔、疏松、等不同的缺陷进行不损伤原物件的检测。在进行渗透检测的时候,可以不受需检测的物体的化学成分的限制,也可以不受需检测的零部件的各种结构的限制,甚至可以不受需检测的物体的不同形状的限制;渗透检测不但可以检查具有磁性的材料,也可以对非磁性的材料进行相关的检测;渗透检测可以对黑色金属进行相关的缺陷检测,也可以对有色金属进行相关的缺陷监测,还可以对非金属物体进行相关的渗透检测;渗透检测还可以检查各种焊接件、锻件、铸件和各种机加工件;除此之外,用渗透检测这种方法进行缺陷检查的过程中只需要进行一次探伤工作就可以将被检物体表面包含的各个方向、各种形状、各种分布的缺陷都很好的显现出来。

2渗透检测的基本分类情况及各种方法的优缺点

根据进行压力容器检验过程中所使用的渗透液包含的不同染料成分,所进行的渗透检测可以被分为三种不同的大类,分别是荧光渗透检测法、着色渗透检测法以及荧光着色渗透检测法。而根据物体表面所涂抹的渗透液最终去除方法的不同,又可以将渗透检验分为另外三种类型,分别是水洗型渗透检测法、后乳化型渗透检测法以及溶剂去除型渗透检测法。再根据压力容器检验中渗透检测当中所使用显像剂的不同类型,又可以将渗透检测分为两种不同类型,分别是干式显像渗透检测法以及湿式显像渗透检测法。除以上的分类方法之外,还可以根据渗透检测中的灵敏度等级不同或者在渗透检验过程中缺陷是否被穿透等方面来对压力容器检验中的渗透检验类别进行划分。

对着色渗透检测法而言,其只需要在具有白光或者是在日光的条件下进行,而荧光渗透法就必须要在黑光室和暗室中才能发挥应有的效果,在没有发电工具的工作场所中就不能够采用这种方法对压力容器进行渗透检测;水洗型渗透检验法相比较而言更适合表面相对比较粗糙的物体或者零件,比如铸造件、齿轮、螺栓和键槽等等,其操作简便和成本较低等特点特别适合对批量的零件进行有效的渗透检测,而是用水基渗透液进行渗透检测的方法则比较适合对物体中不能够接触油类的特殊零件进行相应的渗透检测;后乳化型的渗透检测法与水洗型渗透检测法正好相反,比较适合于对表面比较光滑,对灵敏度的要求相对较高的零件进行相关的渗透检测,例如发动机当中的涡轮片或者涡等等,特别是利用后乳化型的渗透检测方法加上合适的荧光渗透检测法再加上干式显像渗透检测法被公认为是灵敏度最高的一种渗透检测方法;溶剂去除型的渗透检测法因为可以是在没有水源和没有电力的工作场合进行相应的检测,所以相对来讲应用更加广泛,特别是在用喷罐进行渗透检测的过程中,可以简单的进行相应操作,非常适合对大型的零件进行局部的渗透检测,比如对压力容器的焊缝进行渗透检测等,不过这种方法需要的成本比较高,不适用于对大批量的零件进行相关的渗透检测。

3渗透检测方法的特点之所在

利用渗透检测的方法对物体表面的缺陷进行检测这种方法适用于除了疏松多孔性的材料之外的所有不同种类的材料表面包含的开口缺陷。现如今,将渗透检测的方法应用在对压力容器中进行相应的检测已经变得十分广泛,尤其是在对一些非磁性的材料进行表面缺陷的检测过程中,渗透检测是首选的缺陷检测方法。这种方法操作起来比较简单,相对来讲成本也比较低,一些特定的渗透检测方法因其成本的低廉被广泛的应用在对大批量的零件进行的检测中。渗透检测不只具有操作简单和所需成本低的优点,除此之外还可以将被检物体表面所包含的缺陷利用最直观的方式显现出来,检测的灵敏度也是十分高的,能够检测的材料和能够检测到的物体表面包含的缺陷范围也是十分广的,尤其是对形状比较复杂的零部件进行相应的渗透检测,可以一次性的将所包含的所有物体表面的缺陷都显现出来,做到全面检查的效果。

不过渗透检测这种方法只能够检测出物体表面已经开口的缺陷,并不能够将被检物体所包含的缺陷都检测出来,也不适用于对多孔性的材料进行缺陷检测,而且对零件和零件工作的环境都会造成一定的污染。不过渗透检测方法在对被检物体表面含有十分微小的缺陷进行检测的时候,准确性和灵敏度都比射线检测方法要高的多,而且渗透检测法还可以应用在磁粉检测方法所不能够运用到的物体部位当中。

4压力容器检验中渗透检测方法的选择

压力容器检验所选择的渗透检验方法中所使用的进行渗透检测需要用到的材料必须是属于“同一族”的,也就是说,进行渗透探伤时候所使用的材料必须是由同一个厂家生产的或者是推荐可以使用的相关渗透液、溶剂去除液、乳化剂以及显像剂。如果是不属于同一族的渗透探伤的各种材料是不能够随意的混合使用的。与此同时,对压力容器进行相关的渗透检测当中使用到的渗透相关材料都应该在考虑是否会对被检物体的材质产生影响的基础上进行慎重的选择,比如奥氏体或者是钛合金的材料就不能够使用含氯或者是含氟等属于卤组中的元素已经超标了的相关渗透检测材料,而对镍基合金材料进行渗透检测的过程中就必须要控制所使用到的渗透检测材料中硫的含量。

在对压力容器进行实际检测的过程中,应该根据实际渗透检测过程中的现场基本情况、检测过程中使用到的设备对检测灵敏度的相关要求以及与各种检测设备最匹配的渗透检测方法来对选择的压力容器中的渗透检测方法进行具体的选择。比如如果使用水洗型着色法的渗透检测方法或者是水洗型荧光法的渗透检测方法,相对而言操作比较简单,所需要的成本也比较低廉,进行渗透检测时候速度也比较快,但是这些渗透检测方法的灵敏度不是很高,对于宽而且浅的物体表面缺陷不能够很好的履行检测的职责。因此,这类型的渗透检测方法一般都比较适合对需要进行大面积检测的压力容器的部件或者是物体表面产生的缺陷都是开口窄而且缺陷比较深并且物体表面也比较粗糙的压力容器相关部件进行渗透检测;而后乳化型着色法的渗透检测法或者后乳化型荧光法的渗透检测法都有着比较高的检测灵敏度,特别是后乳化型的荧光法进行渗透检测的时候会产生十分明显的荧光,对一些非常细微的物体表面缺陷的检测灵敏度相对比较高,也能够检测出物体表面中开口宽而且比较浅显的缺陷的存在,不过相对来讲这类渗透检测法的成本就比较高。因此,这类型的渗透检测方法就十分适用于对开口比较宽而且比较浅的缺陷以及应力和晶间腐蚀性的裂纹缺陷或者是磨削性的裂纹缺陷进行相关的检测;溶剂去除型着色法的渗透检测方法使用非常广泛,特别是在使用喷罐的情况下,能够最大限度的减少不必要的操作程序,适合对需要进行局部渗透检测的大型零件进行相关的检测工作。而溶剂去除型的荧光法渗透检测法同样也适用于对零件的局部进行相关的渗透检测,同时还可以在没有水源的场所进行相关的渗透检测,不过不适合对表面比较粗糙的物体进行相关的渗透检测。

5影响压力容器中渗透检测的主要因素

首先,渗透检测方法是基于毛细管作用原理进行探伤的一种检测方法,因此毛细管在作用时候的强弱不同对渗透检测方法所产生的效果有十分强的影响。所以在确定了被检测的物体、需要的相关渗透检测溶剂和相关的渗透检测方法等相关条件之后,能够对毛细管作用产生影响的最主要的因素就是将要进行渗透检测的压力容器受检表面所进行的相关准备工作和预先的清洗工作,需要被检测的压力容器的受检表面准备的越充分、预先的清洗工作做的越好,能够对毛细管作用产生影响的压力容器受检表面缺陷中的污染物就越少,越干净的压力容器受检表面毛细管在作用时候能够产生的效果就越强,在进行渗透检测之后所得到的结果可靠性也就越高。与此相反,如果压力容器的受检表面的准备工作没有良好的进行、预先的清理工作没有做到位,就会使得渗透检测中毛细管作用的效果越差,甚至出现没有毛细管作用现象的产生,影响渗透检测产生结果的可靠性,甚至是造成渗透检测工作的失败。

其次,能够对压力容器的渗透检测产生影响的就是a、B、C三种不同类型的标准试块与压力容器受检表面中所存在的开口缺陷中有所差异,其中a型标准试块就是随机开裂的试块,B型标准试块就是辐射开裂的试块,C型标准试块就是平行开裂的试块,在对上述三种类型试块进行使用同时还应该使用将要进行渗透检测的压力容器受检表面含有实际存在的开口缺陷的试验块。在进行渗透检测的过程中,标准试验块上所存在的缺陷和压力容器受检表面上实际存在的缺陷形状越相似,压力容器受检表面中存在的开口缺陷被检测出来的可能性就越加的高,渗透检测所产生结果的可靠性也越高。除此之外,不同的压力容器或者是不同的检测方法都有可能使得显现的缺陷拥有不同的类型和尺寸,而所包含的缺陷的类型以及尺寸的不同对于渗透检测方法的选择也会产生一定的影响。

6结语

总之,对压力容器检验中渗透检测方法的选择应该在对渗透检测有所了解的基础上进行,应该在了解渗透检测的基本工作原理之后,对不同渗透检测的方法和使用的材料等方面进行必要的了解,才能够针对将要进行渗透检测的压力容器的材料、形状等方面对渗透检测方法进行选择。

参考文献:

[1]张红霞,杨体升,吴建刚.稀土元素对精密铸钢裂纹形成的影响[J].湖北汽车工业学院学报,2011年02期.

[2]胡学知,邱杨.压力容器无损检测――渗透检测技术[J].无损检测,2004年07期.

[3]聂小武,鲁世强,王克鲁.铸锻件磁粉与渗透检测工艺的选择[J].铸造,2006年04期.

[4]胡学知.渗透检验技术综述[a].陕西省第九届无损检测年会陕西省机械工程学会无损检测分会论文集[C],2004年.

[5]刘广兴.铸件裂纹缺陷音频检测方法与装置研究[D].哈尔滨理工大学,2008年.

[6]沈娟娟.渗透检测在氢化反应釜检测中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010年12期.

渗透测试篇5

关键词:储罐渗透检测检测技术重点环节控制

大型的立式原油储罐是我国目前原油储存的主要方式,随着近几年工业的高速发展和能源需求的迅速增长,大型的原油罐区纷纷兴建,为保障原油储罐的安全使用,保障原油储运的正常运营,原油储罐的无损检测在保证焊接质量方面发挥了重要作用。

渗透检测对表面开口缺陷的检测具有很高的检测灵敏度,与其它无损检测方法相比,它具有检测方便,设备简单等特点,在原油储罐的焊缝检测中得到了广泛应用。现就检测过程中需重点控制的环节,做简单论述。

一、系统灵敏度试验及对比试验

?1.每个工作班开始之前,在检测现场使用镀铬试块,按照规定的工艺方法,放入首次检查工件中进行系统灵敏度试验,系统灵敏度应达到标准要求的中级水平,试块使用后要用丙酮进行彻底清洗。清洗后,将试块放入装有丙酮和无水酒精的混合液体(体积混合比为1∶1)的密闭容器中保存。

2.当现场环境温度低于10℃时,渗透检测剂的运动黏度升高,渗透剂渗进表面开口缺陷所需时间延长,应适当增加渗透剂的停留时间,并使用铝合金对比试块比较实际温度和标准温度下的检测效果的差别,对检测方法做出鉴定,对比试块的a、B试块的显示痕迹基本相同时,则可以认定准备采用的温度低于10℃条件下的渗透检测方法可行。需要注意的是应使用于低温的对比试块和所有检测材料都降到预定温度后,再进行对比试验。由于检测条件均为现场监测,焊缝根部温度降到室温后检测,不考虑环境温度大于50℃的情况。

二、储罐表面渗透检测的注意事项

1、焊缝清根一般采用碳弧气刨和砂轮打磨,这两种方法都有局部过热的情况,碳弧气刨清根还有增碳产生裂纹的可能。渗透检测时,应重点注意。

2、施加渗透剂时,在保证被检部位完全被渗透剂覆盖,保持润湿的情况下,避免渗透剂在根焊处的积存,或流到罐壁上,减少浪费,避免溶剂去除困难和污染。

3、操作时,注意观察根焊部位的形状不规则,观察显示时注意区分,不能漏掉缺陷也不能误判缺陷,造成不必要的返修。

4、检测观察时,根焊部位不得有阴影,注意观察的角度或便携式白光灯的照射角度。

5、尽量避免夜间操作,储罐表面的检测位置较为复杂,现场环境复杂,且有高空作业,夜间操作安全得不到保障,光线差,渗透剂的施加,去除困难,显像剂的喷涂难以均匀,导致检测灵敏度降低。

6、焊缝根焊渗透检测完毕后的后清洗尤为重要,必须处理干净,否则,残留在焊缝上的渗透检测剂会影响随后的焊接,可能会产生严重的缺陷。

三、储罐渗透检测的安全措施

1、压力喷罐严禁在高温处存放,严禁靠近火源、热源;处置空罐前,应先破坏其密封性。避免阳光直射压力喷灌。

2、操作现场要文明整洁,并有切实可行的防火措施,备有专人管理的灭火器。

3、避免在火焰附近及高温环境下操作,现场严禁明火存在。

4、需要对压力喷罐加温时,决不允许将压力喷灌直接放在火焰上加热。

5、通风条件差的检测现场,应增设必要的通风设备。

6、严格遵守操作规程,正确使用个人防护用品。

7、高空作业时,现场必须设置专人监护。

四、储罐焊缝表面渗透检测的常见缺陷和显示特征

1、储罐焊缝进行清根主要作用是保证焊接质量和焊缝的熔透,常见的表面缺陷主要有纵向裂纹,钝边处的未熔合和根部未焊透。产生夹渣和气孔的可能性较小,此类缺陷清根时一般能够去除。

2、储罐的壁板一般使用高强钢,有一定的淬硬倾向,易产生淬硬组织,此时双面焊时只存在单面的焊缝,单面焊时根焊的厚度较薄,存在拉应力时极易产生纵向开裂。裂纹的显示一般呈直线状显示,中部稍宽,两端尖细,有一定的长度。

3、未焊透主要出现在焊缝根部的中间,一般长度较大,主要时焊接参数选择不当和清根不彻底所致。未焊透显示呈一条连续或断续的线条,宽度一般较均匀。

4、未熔合主要出现在根焊中间的一侧,有时也出现在焊缝根部中间,一般呈现为直线状或椭圆状的条状显示。

参考文献:

[1]SY/t-4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》

[2]JB/t4730-2005《承压设备无损检测》

[3]中国特种设备检验协会编写主编:胡学知《渗透检测》中国劳动社会保障出版社2007年

渗透测试篇6

论文关键词:无机水性渗透结晶混凝土防水防护耐高温

论文摘要:本项目研究开发一种喷涂后可有效改善和提高混凝土性能、对混凝土具有高渗透和持久保护功能且耐高温灼烫的无机水性渗透结晶型高效防水防护剂,阐述它的特点及性能。

1引言

我国的建筑物、构筑物主要采用硅酸盐系水泥混凝土浇筑,因硅酸盐水泥的主要熟料矿物——硅酸三钙和硅酸二钙的水化反应产生氢氧化钙Ca(oH)2,因此,混凝土中存在较大量的Ca(oH)2;此外,混凝土中还存在较多的毛细孔缝,正是由于这些毛细孔缝和Ca(oH)2的存在,在环境因素(如水、温度循环、干湿循环、CL-、So42-离子等)和侵蚀性介质(如氯盐、硫酸盐等)扩散进入混凝土体内的作用下,混凝土材料及其构筑物出现劣化与性能衰减等现象,严重影响混凝土构筑物的外观质量与使用寿命。

伴随着城市化进展的加快及工商业的迅猛发展,高层建筑、地下商场、高速公路、高速铁路、桥梁隧道、港口码头、污水处理厂等高等级建筑物及构筑物已经在军事与民用建筑及国家基础设施工程中大量建设。寻求相应的结构防水方案已经成为工程建设中的紧迫问题,开发高效新型的对混凝土具有持久防水防护作用的材料成为建材领域新的研究课题。

用于混凝土耐久性防护的涂层材料来源虽然很广,但并不都能满足混凝土防护的要求。涂层材料至少应具备以下两个特点:(1)涂层材料自身由于长期暴露在侵蚀环境和有害介质中,经受风吹、雨打、日晒和多种外界破坏作用,必须具有很好的抗侵蚀性和抗老化性。(2)涂层材料能与混凝土表面良好地结合,并对下一道的外装饰工序和工程的整体外观无不利影响。我们通过广泛了解国内外防水材料行情和顺应市场发展趋势需求,总结各种防水材料的性能,深入分析防水机理及相关优缺点后,立项进行了无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研发,以开发出一种各项技术指标达到理想的均衡状态、具有良好的防水抗渗、全面防护效果,能够广泛应用于各类海工工程、桥梁工程等基础设施和工业与民用工程建筑防水防护的新型混凝土保护材料。由福建省宁德市建工防水科技有限公司承担的《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研究与开发》科研项目今年4月26日通过了福建省科技厅组织的科技成果鉴定,鉴定委员会认为该成果创新性、实用性强,技术居国内同类研究领先水平。利用该研究成果技术开发的“混凝土DpS永凝液”,“JG-m1500无机水性渗透型密封防水剂”等系列产品具有性价比高、操作简便,迎水面、背水面均可施工,完全可以替代进口产品,已在各类建筑物和构筑物上广泛使用,取得了显著的经济效益和社会效益,深受用户好评。

2技术路线的选择

如何使混凝土减低腐蚀、磨损、水溶蚀、盐剥蚀、冻融循环等因素的破坏作用,延长使用寿命,使其具有密封防水、抗风蚀碳化、耐酸碱侵蚀、耐高温灼烫等功能是本项目研究的重点也是难点。无机水性渗透型混凝土高效防护剂的研究开发需要无机化学、有机化学、物理化学及分析化学等多方面的知识基础,同时还穿插了材料结构及表面化学等方面的理论基础,产品具有较高的技术含量。

我们确定了JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为基料,加入催化剂、助剂,混合反应配制的技术路线。它不同于传统有机材料,喷涂后不在混凝土表面形成涂膜,也不同于水泥基渗透结晶型防水材料,它是无机液体,不含水泥粉末;可渗透至混凝土内部结晶形成永久性防护层,具有与混凝土结构的相融性;它以水为载体,随着水对混凝土结构孔隙进行渗透,被流渗到砼结构内部的孔缝中,催化硅酸钙与水泥水化反应过程中析出的Ca(oH)2与硅酸钙交互反应,形成了不溶于水的枝蔓状纤维结晶物,在混凝土结构内部吸水膨胀,使结构中的毛细孔缝得到充盈密实,从而有效提高了混凝土结构的抗渗水能力,并提高混凝土结构的致密性,在涂层中起到密实抗渗的作用。随着时间(一般为1~7d)的发展,结晶量递增,在防水涂层中渗透结晶相结合,增强结构整体的抗渗能力。由于活性化学物质多年后还能被水激活,继续起到催化作用,因此混凝土结构即使局部受损渗漏(裂缝小于0.3mm)在结晶作用下,会自行修补愈合并具有多次抗渗能力,具有渗透性、可封闭水泥砂浆与混凝土毛细孔通道和裂纹功能的防水防护材料。从而在本质上改变了普通混凝土结构体积不稳定而再次带来的裂渗。

本研究项目开发的产品的技术指标是结合了混凝土工程对防护剂的要求,参考了国内外同类产品的技术资料、企业标准及有关专家的意见,同时在国内外主要生产、经销1500防水剂、DpS永凝液防水剂企业的产品多次反复试验验证的基础上而制定设计配方的。

2.1密度

由于防护剂是与砂浆和混凝土内部的碱性物质起反应来封闭毛细孔的,为了保证有足够的反应物,促使凝胶体的生成,我们研究了产品的密度。密度不仅反映了产品有效物质的含量,同时密度也与凝胶化时间有直接的关系:密度大,凝胶化时间就短;密度小,凝胶化时间就长。国家行业标准规定了防水剂的密度为:i型产品不小于1.10g/㎝3,Ⅱ型产品不小于1.07g/㎝3。密度检测按照GB/t8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中5.3款精密密度计法进行,直接测试液体样品。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的密度为1.10g/cm3。

2.2pH值

防护剂是直接用于砂浆、混凝土砂浆和混凝土表面的,产品的pH值须与硅酸盐水泥的pH值基一致。因为产品只有在该pH值条件下,才能与砂浆和混疑土内部的碱性物质起反应;同时又不腐蚀混凝土、不对钢筋产生锈蚀。国家行业标准规定防水剂pH值i型产品在13±1的范围内,Ⅱ型产品在11±1的范围内。此pH值与硅酸盐水泥的pH值基本一致,能保证防水剂对水泥砂浆或混凝土的适应性的同时增加建筑物表层的碱度,提高其耐久性。pH值检测按照GB/t8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》第7章规定进行。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的pH值为12。

2.3粘度

粘度是通过控制碱金属硅酸盐溶液基料、添加剂、稀释剂含量来决定的,控制粘度对催化剂的性能及原料之间的匹配性提出了要求,因为粘度越高,防水剂的渗透性越差,渗透所需的时间会增长。在保证有效物质含量的同时,适宜的粘度才能有良好的渗透性。国家行业标准粘度规定在(11.0±1.0s)范围内,粘度测定按GB1723-1993《涂料粘度测定法》中5.3款规定进行。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的粘度为11.6s。

2.4表面张力

表面张力的大小主要由催化剂的性能及加量所决定。在防水剂具有优异的水溶性的情况下,较小的表面张力有利于增加防水剂对水泥砂浆及混凝土的渗透能力,并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力,并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力,因此表面张力是控制防水剂性能的一项重要指标。

表面张力检测按照GB/t8077-2000《混凝土外加剂匀质n性试验方法》第8章规定进行。直接测试液体样品,被测溶液的温度为(20±1)℃,被测样品必须清澈,如有沉淀应滤去。国家行业标准提出的表面张力确定控制值:i型产品为不大于26mn/m,Ⅱ型产品为不大于36mn/m。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的表面张力为25.0mn/m。

2.5凝胶化时间

凝胶化时间是指水性渗透型无机防水剂与水泥建筑物中碱类物质反应所需的时间。反应过快,过早封闭毛细孔通道,使渗透深度降低;过慢,则延长了施工时间,同时也说明参与反应的活性物质的浓度偏低,两者都会使防水效果减弱。

检测凝胶化时间的方法是在Ca(oH)2溶液中加入离子水,用玻璃棒搅拌2min,均匀后缓缓注人防水剂试样,随即开始计时,匀速搅拌5min后静置。将玻璃烧杯左右轻晃,观察其液面波动情况,以试样液面开始产生凝胶并与烧杯壁呈粘附状为初凝时间,以烧杯倾斜45°角试样表面无流动呈完全凝胶状时所需时间为终凝时间。以三次试样测试平均值表示初、终凝胶时间,精确至min。凝胶化时间i型产品初凝:(120±30)min,终凝:(180±30)min;Ⅱ型产品由于初凝不明显,终凝控制在400min以内。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的凝胶化时间为初凝:105min,终凝:160min。

2.6抗渗性

抗渗性是防水剂性能指标中最重要的指标,能直接反应其渗透结晶效果的好坏。产品应用的抗渗性效果可采用测试渗入高度的方法判断,渗入高度越小,抗渗性越好。但必须指出的是,测试用混凝土试件抗渗能力的提高幅度与基准试件抗渗等级有很大关系,原抗渗等级较低的混凝土,涂刷防水剂后抗渗能力提高的幅度就较大。故有必要确定基准混凝土的配合比,在此配比下,采用混凝土抗渗试验仪,按GBJ82《抗渗试验方法》进行测试。其指标值为:在水压1.2mpa时渗人高度i型产品不大于30mm,Ⅱ型产品不大于35mm。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》的抗渗性为27mm。

2.7贮存稳定性

贮存稳定性是在一定贮存期内(自产品生产之日起12个月)产品性能的稳定性。通过急冷(-10℃)、急热(50℃)10个冷热循环.观察其外观是否自絮凝、沉淀及色泽变化,如果没有变化则产品合格.如果有絮凝、沉淀及色泽变化现象,则要再测定其凝胶化时间,以仍符合技术指标规定要求为合格,否则判断产品不合格。经福建省建筑工程质量检测中心有限公司抽样检测,采用上述方法对《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂》进行10个冷热循环的贮存稳定性实验,外观无变化,符合国家行业标准要求。

3.耐久性、防护性等验证方案

我们通过研究对比,经过反复多次试验研究解决了技术关键和难题,并委托福建省建筑工程质量检测中心有限公司对产品进行耐久性检测验证,获得了相关重要数据。

3.1试件的成型及养护:

3.1.1混凝土配合比

基准与对比试件混凝土配比为:

3.1.2混凝土采用80℃热水法加速养护24h后放入试验室中放置24h。

3.2标准试验条件

标准试验条件:温度(20±3)℃

3.3试验方法

被检试件迎水面浸入样品中,液面高度为高出迎水面10mm,浸泡24h后放置试验室中24h,另基准样也放置试验室中24h。

3.3.1耐碱性:饱和氢氧化钙168h,对比浸泡后试件和基准试件表面是否有粉化、裂纹;

3.3.2耐酸性:1%盐酸溶液浸泡168h,对比浸泡后试件和基准试件表面是否有粉化、裂纹;

3.3.3氯离子扩散系数参照CeCS01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》进行,对比浸泡后试件和基准试件的氯离子扩散系数;

3.3.4混凝土碳化试验依据GBJ82-85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行,对比浸泡后试件和基准试件碳化7d、14d的碳化深度;

3.3.5耐高温性能(135℃):将准各好的试件放置设定为135℃的干燥烘箱中30min后取出放置试验室待冷却后和基准试验一同做抗渗试验,对比浸泡后试件和基准试件的渗透高度。

4.结果与分析

4.1经福建省建筑工程质量检测中心有限公司检测,得出性能指标详见表1、表2。

表1JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂产品检测结果

表2浸涂JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂后对混凝土性能影响检测结果

未浸涂无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂混凝土性能

浸涂无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂混凝土性能

4.2耐酸碱性

分别使用饱和氢氧化钙和1%盐酸溶液浸泡试件168h,对比发现未浸涂本产品的试件表面有粉化,浸涂本产品的试件无变化。试验结果表明,本产品具有良好的耐酸碱性,对混凝土有良好的防护作用。

4.3耐久性

评价混凝土耐久性的一项重要指标是混凝土的氯离子扩散系数。对比发现未浸涂本产品的氯离子扩散系数为3.33×10-12m2/s,大大高于浸涂本产品的氯离子扩散系数1.85×10-12m2/s。试验结果表明,在混凝土表面喷涂本产品,可有效抵抗混凝土氯离子渗透的能力,即改善了混凝土耐久性。

4.4抗碳化能力

对比浸泡后试件和基准试件碳化7d、18d的碳化深度,发现未浸涂本产品的试件渗入深度远远高于浸涂本产品的试件。试验结果表明,在混凝土表面喷涂本产品,可改善混凝土抗碳化能力并起到保护钢筋的作用。

4.5耐高温性能

将准备好的试件放置设定为135℃的干燥烘箱中30min后取出,待冷却后放置实验室和基准试件一同做抗渗试验,对比浸泡后试件和基准试件的渗透高度,发现未浸涂本产品的试件渗透高度明显高于浸涂本产品的试件。试验结果表明,本产品可经受135℃,30min高温灼烫而不影响产品性能,这一创新结果大大拓展了产品的应用范围,特别适用于市政、公路沥青等路面的施工改造。

从上述检测验证数据可以看出,本项目全面技术指标均达到或超过国家标准JC/t1018-2006《水性渗透型无机防水剂》要求,特别是浸涂本产品后的混凝土各项性能有明显提高。经国家建筑材料工业技术情报研究所科技查新,证明产品性能达到国内同类产品领先水平。

5结语

随着建设行业对水性无机渗透结晶型防水材料认识的不断深入,本类产品越来越受到人们的青睐,在各种混凝土建筑工程中不断得到应用,但人们对该类材料了解仍不系统、不全面,对材料的特性、作用机理、作用效果、应用条件、应用领域的理解还存在偏差。今后在具体的应用和实践当中,对其化学性能和化学反应机理需进一步分析和探讨,延伸拓展其使用领域;努力完善施工工艺,并编制相应的应用技术规程,以便推广应用。

渗透测试篇7

关键词:渗透检测方法工艺可靠性

一、渗透检测的机理

渗透检测中所遇到的工件表面开口缺陷是多种多样的,从缺陷的形状不同来分:有孔状、条状;有贯穿型和非贯穿型。而我们所遇到的大都是非贯穿型;从缺陷的位置不同来分:随机分布在工件的上方、下方和侧面。我们设定被检工件无任何污染,渗透剂在上述缺陷中的情形又会如何?以下将通过对下列几种情形的试验对其渗透检测的机理加以探讨。

1,贯穿型缺陷中情形

(1)竖直贯穿型缺陷下方渗透的情形

在竖直贯穿型缺陷下方喷涂渗透剂或把被检工件下方浸入渗透剂中,其渗透机理主要是由毛细管现象的作用,这时渗透剂的“爬”形高度H由下列公式决定:

H=2.a.cosθ/p.g.r

式中:a—渗透液表面张力系数

θ—液面与缺陷壁夹角

p—渗透液比重

g—重力加速度

r—孔状缺陷半径

(2)竖直贯穿型缺陷上方渗透的情形

在竖直贯穿型缺陷上方喷涂渗透剂时,缺陷中的液面受表面张力和重力的双重作用,受到一个向下的合力,而液面无法保持平衡,直到渗透液从下面开口处流出。

(3)横向贯穿型缺陷中的渗透情形

在具有横向贯穿型缺陷工件侧面喷涂渗透液时,此时由于缺陷中渗透液面的表面张力的作用,液面同样无法保持平衡,能够从工件的一侧渗透到另一侧。

2,非贯穿型缺陷中情形

1)理想型孔状和条孔状缺陷朝上的渗透情形

渗透时,当渗透液封闭住了孔状和条孔状缺陷,在渗透液的压力作用下,孔内的空气体积由V1变成为V2,渗透液的高度由H1变成为H2,当压力达到平衡时,孔中的渗透液面最终变成凹型,此时孔中的空气压强为p2,凹型渗透液面处的压强为p3

2)理想型孔状和条孔状缺陷朝下的渗透情形

当在工件底面或底部渗透检测时,渗透液在表面张力的作用下,液面呈凹型,外加压强将孔内空气压缩,液面上什高度为H,而空内空气压强越来越大,渗透速度也会越来越慢,直至达到一定平衡而停止。

3)理想型孔状和条孔状缺陷位于工件侧面的渗透情形

此种情形渗透时,渗透液的重力不起作用,渗透液面在表面张力的作用下向孔内渗透,此时孔内空气开始压缩,而随着孔内空气的压强增大,渗透速度减慢,当液面处于平衡状态时,液面成凹型形态。

以上讨论的只是理想状态下孔状和条孔缺陷的几种渗透情形,但是实际情况下,被检工件表面开口缺陷是多种多样的。零部件不同,制造方法不同,所产生的缺陷类型也将不同,而缺陷的尺寸更不相同。不同的缺陷类型,不同的缺陷尺寸,必将导致选用不同的渗透检测方法及工艺。

二、渗透检测方法的选择

1.渗透检测时机的选择

1.1一般应在喷漆、镀层、涂层、阳极化、氧化或喷丸、研磨前进行渗透检测。

1.2一般安排在去除表面积炭层及漆层后、腐蚀检验后、热处理后、磨消、焊接、矫直、机加工后进行渗透检测。

2.渗透检测剂的选择

1.1不同生产厂家生产的渗透检测剂不得交叉使用,同一检测工件不能混用不同类型的渗透检测剂。

1.2奥氏体钢和钛及钛合金材料:检测剂中氯、氟元素含量的重量比不得超过1%。

1.3镍基合金材料:检测剂中硫元素含量的重量比不得超过1%。

1.4当用于橡胶及塑料制品渗透检测时,要注意渗透检测剂与这些橡胶及塑料制品的相容性。

3.渗透检测方法的选择

1.1表面光洁检测灵敏度要求高的工件,应选用后乳化型着色法或荧光法检测。

1.2表面粗糙检测灵敏度要求低的工件,应选用水洗型着色法或荧光法检测。

1.3工作场所无电源、无水源时,应选用溶剂去除型着色法检测。

1.4批量性大的工件检测时,应选用水洗型着色法或荧光法检测。

1.5大工件局部检测时,应选用溶剂去除型着色法或荧光法检测。

1.6当被检测工件是有裂纹倾向的高强钢、易产生疲劳裂纹或应力腐蚀裂纹的在用承压设备内壁渗透检测时,应选用荧光法。

三、渗透检测工艺顺序的选择

一、工件表面准备:

焊缝用酸洗或砂轮打磨,检测范围应向外扩展25mm。

清洁的重要部件,用有机溶剂浸泡后的布檫除。

存在污染的,酸洗或用不锈钢丝刷刷除,清洗范围为检测区域两侧各25mm。

二、预清洗、干燥:用清洗剂将受检工件表面檫洗干净,可以自然干燥或热风干燥,热风干燥时,被检工件表面温度不得大于50℃。

三、渗透:

1)喷涂施加渗透检测剂时,必须使被检工件表面全部覆盖渗透检测剂,而且在整个渗透时间内一直保持湿润状态,渗透时间不少于10min。

2)对于非标准温度下的渗透检测,渗透时间应通过试验来其确定,试验时应将试块和渗透检测剂一起置于冰箱并保持一定的时间。

3)当被检工件面积较大时,应分段分区进行渗透,以确定渗透时间。

渗透检测剂的施加方法有:喷、刷、浇、浸。

浸涂时,滴落时间应包含在渗透时间内,且不少于5min。

四、溶剂去除

1.先用不脱毛的布或纸檫拭大部分多余的渗透剂后,再用喷有去除剂的布或纸檫拭,檫拭时应按一个方向进行,不得来回往复檫拭。

2.后乳化型渗透水洗时,水温在10~40℃、水压

3.不得过洗。

4.溶剂去除不允许冲洗。

五、干燥

1)溶剂去除型干燥:自然干燥,时间5~10分钟。

2)水洗型、后乳化型干燥:热风吹干,且被检工件表面温度

3)当环境温度较高时,干燥时间可适当缩短。

六、显像

显像剂施加应薄而均匀,不得在同一部位反复多次施加,严禁在被检工件表面倾倒湿式显像剂,以免冲洗掉已渗透到缺陷内部的渗透检测剂。

七、观察

显像剂施加后7~60分钟内进行观察。

着色法:被检工件表面的光照度应大于1000LX。

荧光法:被检工件表面黑光灯照度应大于等于1000μw/cm2,且暗室白光照度不大于20LX。

可用2~10倍放大镜观察。

八、记录

采用照相法、录像法和可剥落性塑料薄膜等方式,同时应用草图记录缺陷。

复验

应将被检工件表面彻底清洗,从工件表面准备开始,重复上述一~八的整个过程。

四、渗透检测操作的正确性

1,渗透检测实际操作过程中,渗透检测剂材料和被件工件都应处于10~40℃之间。如果不能满足温度极限,则应在准备实施的温度条件下,通过a型对比试块试验来确定所需要的渗透时间。

2,渗透检测工艺的正确性,主要取决于被检工件表面是否存在污染物和残留物,因此,被件工件表面清理尤为重要。

3,被检工件表面多余渗透液的去除特别关键,严禁出现过度去除现象。

4,被检工件表面干燥宜采用热风进行干燥,干燥温度不宜超过50℃,干燥时间不应超过30分钟。

5,显像剂一般使用喷涂法施加溶剂悬浮湿式显像剂,不应使用浸涂法或浇涂法施加。

6,每周应用镀铬试块检验渗透检测剂系统灵敏度及操作工艺正确性,检测前、检测过程中或检测结束认为必要时应随时检验。

渗透测试篇8

0引言

渗流问题是岩土工程中的一个重要课题,如边坡中的渗流、堤坝中的渗流、地基中的渗流,以及基坑渗流等,所有这些与渗流有关的工程问题的分析求解都必须事先确定土体的渗透系数[1]。确定渗透系数的方法很多,包括室内或现场试验、经验预估和数值反演等,但这些方法都没有考虑到土体中气相的影响,特别是在水流进入土体的过程中,部分气相被封闭在土体孔隙中形成封闭气泡,对土体的渗透系数影响很大[2~4]。国外有些学者已经着手进行封闭气泡对土体渗透系数影响方面的研究,并取得了一定的成果[5]。Sakaguchi等[6](2005)通过室内渗透试验发现,含封闭气泡的土样的渗透系数随封闭气泡体积的增加而逐渐减小,直到封闭气泡的体积含量Va达到最大(约占试样体积的10%)时,渗透系数趋于定值。当Va较小时,Va稍微增加,对于干密度较小或饱和渗透系数较大的土样,渗透系数就会有较大的降低,当Va较大时(Va>5%),随Va的增大,渗透系数变化不明显。Zlotnik[7](2007)等人通过双极流试验(DFt:dipoleflowtest)量测了封闭气泡对一圆柱形非饱和砂层渗透系数的影响,试验结果表明非饱和渗透系数一般只有饱和渗透系数的50%。Faybishenko[8](1995)提出了描述土壤中封闭气泡的含量与渗透系数关系的经验公式,但该公式涉及到的土体参数较多且难以确定,使用时比实测渗透系数还要麻烦,不便于推广。Bicalho等[9](2000)推导出描述饱和度与渗透系数关系的经验公式,该公式有3个经验系数,且只适用于饱和度较大的情况,使用也不方便。本文基于室内一维积水入渗试验结果,拟合出土体渗透系数与试样初始含水量的经验公式,以及仅包含孔隙率n和两个拟合参数的渗透系数与气相饱和度的经验公式,并通过前人试验结果验证了该公式的正确性。

1一维积水入渗试验Faybishenko[8](1995)采用四种不同方式饱和的土样分别测量封闭气泡的含量。四种饱和方式分别为:积水入渗、毛细上升、真空饱和、Co2排气后积水入渗。试验结果显示,积水入渗试验的土样孔隙中封闭气泡的含量最多,为5%~10%。因此,本文采用积水入渗试验研究封闭气泡对土体渗透性能的影响。

1.1试验土样室内用于一维积水入渗试验的1#土样为粉土质砂(Sm),2#土样为低液限粘土(CL)(按照GBJ145-90)分类。两种土样的基本物理参数见表1。

1.2试验方案将三种土样按三种干密度(1.18g/cm3,1.39g/cm3,1.53g/cm3)和三种初始含水量(5.8%,10.2%,14.8%)分别进行竖直土柱一维积水入渗试验,土柱直径6cm,长36cm,土柱上端放置马氏瓶,调整马氏瓶的高度,使土柱保持在10cm的常水头压力下入渗。待土柱底部有稳定水流渗出时,表明土柱入渗稳定,记录此时马氏瓶中的纯水体积V1,再入渗t=2~5h(根据入渗速率调整)后,记录马氏瓶中剩余的纯水体积V2,则入渗稳定后t时段内的渗流量为Q=V1-V2,由此可计算入渗稳定后的渗透系数。然后从支架上卸下土柱水平放置,测量沿入渗深度1cm,2cm,3cm的剖面含水量,3cm以后每隔3cm测量土柱的剖面含水量,得到入渗稳定后土柱中含水量沿土柱高度的分布曲线。

2封闭气泡对土体渗透系数的影响

2.1气相饱和度定义封闭气泡对土体渗透性能有一定的影响,这已被同行证实。由于土体中封闭气泡含量与土体性质、干密度和初始含水量有关[5],为了讨论的方便,与土体水相饱和度相对应,定义土体气相饱和度为土体孔隙中气相的体积与土体孔隙体积的比值,用来描述土体孔隙中封闭气泡含量的多少。由入渗试验测量的含水量沿土柱高度的分布,结合土样的初始试验参数,由土体三相指标之间的相互关系,可计算土柱入渗稳定后的气相饱和度,计算结果列于表2。由表2可知:对于1#土样,气相饱和度为9.4%~15.2%,平均气相饱和度为12.3%;对于2#土样,气相饱和度为8.4%~16.8%,平均气相饱和度为10.3%。这与Sakaguchi[6](2005)的试验结果基本一致。

2.21stopt软件介绍1stopt是七维高科有限公司(7D-SoftHightechnologyinc.)独立开发,拥有完全自主知识产权的一套数学优化分析综合工具软件包。广泛用于非线性回归,曲线拟合,非线性复杂模型参数估算求解,线性或非线性规划等领域。除去简单易用的界面,其计算核心基于通用全局优化算法(UniversalGlobaloptimization-UGo),克服了当今世界上在优化计算领域中使用迭代法必须给出合适初始值的难题,即用户勿需给出参数初始值,而由1stopt随机给出,通过其独特的全局优化算法,最终找出最优解[10]。

2.3渗透系数与体积含水量的关系将入渗稳定后一段时间内测量的渗透流量代入达西定律,计算得到入渗稳定后的渗透系数见表2。将试样的初始质量含水量ω0换算为体积含水量θ0(θ0=ω0•ρd,ρd为试样干密度),在初始含水量ω0=5.7~6.1%,ω0=9.8~10.7%,ω0=14.8~15.0%时,1#土样和2#土样的入渗稳定渗透系数均与入渗土柱初始体积含水量存在一定的关系,如图1所示。采用1stopt优化软件进行数据关系拟合,得到拟合的线性方程如下。三种初始含水量时的拟合参数值和拟合相关系数见表3,相关系数R≥0.93,拟合结果表明渗透系数与土样的初始体积含水量符合双对数直线关系。可以认为土样在某一状态的体积含水量为另一状态的初始体积含水量,则用初始体积含水量拟合出的关系式(2),也可用来描述土样任一状态的体积含水量与渗透系数的关系。Gardner(1956)最早提出了单个土样在不同体积含水量情况下的渗透系数与体积含水量的幂函数关系式kw=a•θb[11,12]w,关系式(2)表明Gardner(1956)提出的该关系式也可描述不同土样的渗透性与体积含水量的关系。图1的拟合结果表明,对于三种初始体积含水量,两种土样的渗透系数变化范围大致相同,即初始含水量的变化对于入渗稳定后的渗透系数影响并不明显。而对于每一种初始含水量,入渗稳定后的渗透系数随初始体积含水量的增大迅速减小,因此,相比而言,干密度是影响入渗稳定后的渗透系数的主要因素。

2.4渗透系数与气相饱和度的关系对于1#土样和2#土样中的一类土,土柱入渗稳定后渗透系数与入渗稳定后体积含水量应该也符合式(2)的数量关系,由气相饱和度的定义。式(4)即为入渗稳定后的渗透系数与气相饱和度之间数量关系式,将表2中1#土样和2#土样孔隙率n、气相饱和度Sa和入渗稳定后的渗透系数k代入式(5),用1stopt优化软件拟合曲线如图2所示。两类土的参数拟合值与拟合相关系数见表4。表4的数据显示,数据拟合相关系数R≥0.91,表明入渗稳定后的渗透系数与土柱内的气相饱和度的关系符合式(5)的数量关系。

2.5渗透系数与气相饱和度拟合关系的验证为确保上述拟合的渗透系数与气相饱和度的数量关系(式(5))的正确性,现引用Sakaguchi等(2005)的试验数据对式(5)加以验证。Sakaguchi等的试验土样参数见表5[6]。Sakaguchi等(2005)具体试验方法如下[6]:将取回的土样过3mm土筛,制成直径5cm,高5.1cm的一定含水量和干密度的试验土样。为防止土颗粒胶结体分散,试样采用0.02mol/L的石膏溶液抽真空饱和。将饱和后的试样称重,采用落差法(fallingheadmethod)测量渗透系数后,将试样置于加有-17Kpa吸力的陶土板上脱湿,脱湿的同时会有气体进入试样中。脱湿一段时间后,将试样浸入0.02mol/L的石膏溶液再次饱和(不施加任何其它外界条件),取出再次饱和后的试样称重,测量渗透系数。试样的质量与饱和时试样质量差即为封闭气泡的体积。如此反复直至试样相邻两次再饱和后的质量基本相等为止。试验完成后,可得到试样中含有不同气泡体积时的渗透系数。通过该试验,Sakaguchi等(2005)整理出同一试样的封闭气泡的含量与渗透系数的关系曲线。但此处封闭气泡的含量定义为封闭气泡的体积与试样总体积的比值,利用表5的试样参数,转换得到两类土样n(1-Sa)与渗透系数k的对应关系,在1stopt优化软件中用式(5)拟合,得到的拟合直线如图3所示,拟合参数与相关系数见表6。从图3和表6的拟合结果可知,封闭气泡与渗透系数的关系式(5)同样适用于Sakaguchi等(2005)的两类土样的试验结果,由此验证了式(5)是正确的,可以用来描述土体中封闭气泡含量与渗透系数的关系,即土体中的气相饱和度与渗透系数符合双对数直线关系。式(5)形式简单,仅涉及到土体的孔隙率一个指标,而且获取土体的孔隙率指标非常容易,且该关系式只含有2个拟合参数,使用起来非常方便。

3封闭气泡减渗机理的初步探讨

由土体中的气相饱和度与渗透系数的关系(式(4))可知,当土样的孔隙率一定时,随着气相饱和度的增加,即封闭气泡体积的增加,土体的渗透系数逐渐减小。其原因在以下几个方面[13,14]:(1)达西渗透定律是以全部土体断面面积(即土粒和孔隙所占的面积总和)计算的水流平均流速。在单位水力梯度下,即使水流在土壤孔隙中的真实流速不减小,封闭气泡的存在,使得孔隙中实际过水面积减小,因而单位时间内通过单位土壤面积的水量也随之减小,即渗透系数减小。(2)由于封闭气泡的存在,水流在土壤孔隙中流动的阻力增加,因而单位梯度作用下,随封闭气泡的增加,土壤中水流动的阻力越大,孔隙中水流的真实流速相应降低,土壤的渗透系数也随之减小。(3)达西定律中的水力梯度是水头与渗径的比值,渗径是按直线距离计算的。而水的实际流程是十分弯曲的,一旦土体孔隙中存在封闭气泡,水流就必须绕过这些封闭气泡而流动,使水流的路径更曲折,从而使实际水力梯度变小,当计算梯度为1时,实际水力梯度远小于1,这也使土壤的渗透系数比计算的渗透系数要小。(4)封闭气泡在土体孔隙中不断被压缩,气压增大,对渗透水流也有一定的阻碍作用[15]。虽然封闭气泡产生的压力会拖动水流向下加速流动,但总体趋势仍是阻碍了水流的运动,使土体的渗透系数总体上还是有所降低。

渗透测试篇9

土工膜主要应用于防渗工程中。它的渗透系数和耐静水压是土工膜水力性能的主要指标,因此在质量检测中是国家标准要求的必测项目。在工程应用中,土工膜在一定水压下不能破裂,还要保证最小的渗透率,防止水的流失。为了在施工前就能确定某一种土工膜是否符合工程需要,必须在实验室中对所使用的土工膜进行测定。其测试装置要求较高,测试过程复杂,国家标准要求每组试样不得少于五块。2001年作者等人承担了河南省科技攻关项目“土工膜水力性能测试仪的研制”,实现了单台手动/自动测试功能。但由于选取试样多,测试时间长,每块试样需要数小时才能完成,每组实验需要两天,因此在原测试仪的基础上,采用RS-485总线通讯方式,实现了对多台测试装置(五台)进行控制,大大缩短了测试时间,提高了测量精度,并由上位机实现了测试参数的制表打印、曲线绘制等功能,满足了实际要求。

1测试原理

土工膜在一定水力压差作用下将产生微小渗流。在规定水力压差(一般为100kpa)下,测定一定时间内通过试样的渗变量,然后即可根据试样厚度计算出渗透系数及透水率。渗透系数和透水率可按(1)式、(2)式分别计算。

K=v·t/(t·a·Δp)

ψ=v/(t·a·Δp)

式中,K为渗透系数;ψ为透水率,单位为m2/s;v为时间t内的渗流量,单位为cm3;t为试样厚度(实验压力Δp下),单位为cm;t为测定时间,单位为s;a为有效流流面积,单位为cm2;Δp为试样两侧的水力压差,单位为cm。

在测试装置的高压仓中注满水,放上经过充分浸泡湿润的土工膜试样,并利用网络使试样保持一定形状,连接低压仓,注入一定量的水。在高压仓中有一个和加压气源相通的气囊,通过调节气源的压力,使气囊膨胀,在高压仓产生压力,使试样两侧建立起一定的压差。

试样测试直径为φ=16cm,有效测试面积为201cm2,压力在0~1.6mpa之间连续可调。上述加压装置在试样两侧建立一定的压差,通过高压仓上安装的压力传感器检测出压力信号送入下位机。在一定压差情况下,用标准的细计量管及光栅位移传感器测量出时间t内的渗流量V,求出渗透系数。通过改变压差来测定不同水力压差条件下的渗透系统。在土工膜两侧的压差达到一定值后,土工膜就会破裂。耐水静压的测定是通过逐级增加试样两侧的水力压差并保持一定时间实现的,当渗透急速增加时,表明试样受到破坏,通过下位机采助记歌到这时的压差值,那么前一级压差值就是试样的耐水静压值。如果只需判定试样是否能达到某一规定耐静水压值,则可直接加压到此压差值,并保持两小时。如果土工膜没发生破裂,就判定试样符号此耐静水压值的要求。

根据国标GB/t17642-1998规定,有效渗流面积a≥200cm2。把高低压仓的口径及网络的有效渗流面积设计为a=201cm2,符合国标GB/t17642-1998的要求。

2系统组成

该系统由三部分组成:测试装置、下位机、上位机,如图1所示。

2.1测试装置

测试装置包括:高压仓、低压仓、气囊、气源、进气孔、注水口、网络、加压装置、水量、压力检测等。其功能主要是放置土工膜试样、调节压力、建立压差、输出压差信号、检测渗透水量及水量突变等。根据国标GB/t17642-1998的要求,渗透水量测定范围为0~3.7ml,精度为1/1000;压差值测试面积为201cm2,压差在0~1.6mpa之间连续可调;压力传感器工作电压为6V,量程为0~1.6mpa,精度为1/1000。

2.2下位机

以单片计算机89C52为核心,并配置由10位a/D转换器mC14433、功能按键、maX487组成的RS-485接口等,实现对测试系统状态的设定,对压力、水量、时间的测定和与上位机进行数据通讯。测试系统原理图如图2所示。按键用来进行系统状态设定以及启、停等功能控制,压力传感器用来检测压力,电动调压阀用来控制加压装置以使压力保持恒定,位移传感器用来检测渗水量。其中,电动调压阀的控制采用光电耦合器,以提高系统的抗干扰性能。

2.3上位机

利用pC机自带的标准串行接口,通过专用的RS-232/RS-485转换器,形成RS-485总线与下位机的连接,可实现对下位机测量过程的监控,并对测试数据进行处理、制表打印、绘制曲线。

3通讯协议

通讯协议采用半双工异步通讯方式。数据格式为:1位起始位,8位数据位,1位停止位。帧格式包含呼叫帧和数据帧。呼叫帧由上位机发出,其格式为:起始字符,下位机地址,停止字符等。数据帧是下位机对上位机呼叫的响应,上位机呼叫地址与下位机地址一致时,下位机才发送数据帧,每一时刻只有一台下位机和上位机通讯。数据帧的格式如表1所示。

表1数据帧格式

起始字符下位机地址状态字段数据序列和校验停止字符8位8位8位4×8位8位8位其中,状态字段是当前的测试状态,每位表示的功能及操作如表2所示。

表2状态字段各位含义

测试项目测试状态测试次数测试物理量D7D6

00-渗透系数

01-耐静水压D5D4

00-正常测试01-测试失败

10-状态过度11-测试完毕

D3D2

00-第1块

01-第2块D1D0

00-压力

01-位移表2中,正常测试表示正在测试,所传送数据有效;测试挫败表示所传送数据无效;状态过度表示正在进行其它操作,所传送数据也无效。数据系列中,两个字节表示一个测试状态下的测试时间,另两个字节表示该测试状态下的测试物理量。

为了保证数据传送的准确性,对两种情况采用如下的差错处理方法:

(1)上位机发出呼叫帧4秒内没有收到下位机发送的数据帧,则上位机连续发4次呼叫帧;如下位机仍没有响应,则认为通讯故障,上位机报警。

(2)下位机发送数据帧,上位机收到后如果累加和有误,则要求重新发送;如果连续四次仍有错误,则上位机报警。

4软件设计

4.1下位机软件

根据测试原理及工艺过程,主程序框图如图3所示。先设系统工作状态和参数,再判断是渗透系数测定还是耐静水压测定。采用压力传感器检测压力变化,用位移传感器检测水量,用89C52的定时器t0计时,通过RS-485接口响上位机发送数据。改变压差,测不定期不同水力压差条件下的值,其间实时采集压力信号,经过数字滤波后,与该压力的给定值比较得到偏差信号,该偏差信号经pi运算后,控制电动调节阀,得到所需压力值。

4.2上位机软件编程技术

本系统上位机软件基于winDowS操作系统,编程软件为VB6.0,主要实现菜单/画面显示,接收下位机传送过来的信号及数据,根据式(1)求出渗透系数或耐静水压

值,算出五台下位机测试结果的平均值,绘制测试曲线,打印测试报表。4.3测试结果

利用该仪器对某厂生产的短纤针刺土工膜CGa1B1800/0.35进行测试,结果如表3所示。

渗透测试篇10

关键词:混凝土 防腐蚀 涂层 耐久性

从20世纪80年代后期至今,经过十几年的建设,上海的道路交通设施发生了巨大的变化,建成了内环高架道路、延安路高架道路、南北高架道路、南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥和高架明珠轨道线等。在这些工程中,钢筋混凝土构筑物的量不断增加,就目前所修的桥梁结构而言,绝大部分为钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构。根据目前对上海地区范围内立交桥和高架道路的初步观察发现,混凝土构筑物在耐久性方面存在着不同程度的问题,严重影响混凝土结构正常的使用寿命,主要表现特征为某些部位的混凝土开裂,钢筋锈蚀,混凝土钢筋保护层太薄,混凝土抗水、有害离子渗透性及抗碳化性能差等等。如不予以重视,不尽早根据其使用状况和应用环境采取必要的保护措施,不久的将来会对国家和人民的财产和安全带来严重的后果。混凝土腐蚀劣化过程一般经过两个阶段。初始阶段和扩展阶段,在初始阶段没有显著的材料弱化或结构功能退化现象出现,但某些保护层被侵蚀介质破坏。而在扩展阶段,将出现主动性的损伤并加速发展,如钢筋腐蚀。到目前为止,如何减缓和防止混凝土桥梁腐蚀,以提高混凝土桥梁耐久性能,延长其使用寿命还没有一套有效的方法。因此,本文就保护材料及工艺,保护技术方面加以研究,并提出一套有效的混凝土防腐蚀保护技术。

1、试 验

1.1 原材料水

泥采用po32.5普通硅酸盐水泥,砂采用细度模数为2.6的中砂,粗集料采用5~38mm的石灰石。混凝土配合比见表1.

聚合物涂层采用纯丙乳液(aC)、苯丙乳液(pa)、叔碳酸盐乳液(tC)和有机硅(oS)等四种聚合物。

1.2 试验方法

混凝土碳化试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》(GBJ82-85)中快速碳化试验进行。采用100mm×100mm×300mm长方体试件,标准养护26d,在60℃烘48h取出测试。

混凝土气体渗透试验按照RiLemtC116-pCD[1]步骤进行。每组2块,试块采用直径150mm,高度为50mm的圆柱体。养护时尽量减少试块与外界环境的水分交换。养护在20℃的室内进行,立即将试块密封保存。采用氮气作为渗透气体。渗透压力分别为1.5×105、2.0×105、3.0×105pa(绝对压力)。计算各压力下的Ki,取平均值即得各配比混凝土的渗透系数K.混凝土氯离子渗透性能采用aStmC1202[2]建议的电量法测定。试件为直径100mm,高度50mm的圆柱状混凝土。

2、试验结果与分析

2.1 钢筋混凝土桥梁耐久性劣化现状和力学性能现状

我们调查了上海公路系统的团港桥、内港河桥、医院桥、五灶港桥和六灶港桥等钢筋混凝土桥梁。这些桥梁均有不同程度腐蚀破坏。从现场进行钻孔取样,并根据要求制样,以测定其氯离子渗透性、碳化深度和强度。

2.1.1 钢筋混凝土氯离子渗透性的检测

2.1.2 钢筋混凝土碳化深度的检测

2.1.3 钢筋混凝土抗压强度测试

2.2 钢筋混凝土桥梁防腐技术措施研究以

上对取芯试样的测试结果表明:受调查的上海地区这几座桥梁的混凝土均受到了相当严重的腐蚀。可以推测其他桥梁也应该受到一定程度的影响,所以如何防止钢筋混凝土桥梁的腐蚀应该成为一个迫在眉睫的重大课题。本文就此提出钢筋混凝土防腐技术措施,并对其作出评价。试验分别对不涂涂层的基准混凝土(no)和涂有不同聚合物涂层:纯丙乳液(aC)、苯丙乳液(pa)、叔碳酸盐乳液(tC)和有机硅(oS)的混凝土的氯离子渗透性、抗碳化性能和气体渗透性进行了研究。并且对不同厚度的苯丙乳液(pa)涂层对耐久性的影响进行了研究。

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2.2.1 不同涂层对混凝土氯离子渗透性的影响

氯离子渗透性对于钢筋混凝土桥梁结构的耐久性是一个重要考察指标。氯离子即使在高碱度下,对破坏钢筋的钝化膜都有特殊的能力。钢筋的锈蚀最终会导致混凝土强度大大降低,这对于钢筋混凝土结构来说是一个潜在的巨大威胁。试验表明,基准混凝土通过的电量为1233C.而涂有各种涂层的混凝土的氯离子渗透性得到显著改善。

2.2.2 不同涂层对混凝土气体渗透性的影响

与基准混凝土相比,纯丙乳液涂层可以使混凝土气体渗透系数降低1个数量级,叔碳酸盐涂层可以使渗透系数降低2个数量级以上,而涂有苯丙乳液的混凝土根本就不透气。有机硅对混凝土的气体渗透性影响很小。

2.2.3 不同涂层对混凝土碳化深度的影响

混凝土碳化是指空气中的二氧化碳气体不断透过混凝土毛细孔扩散到混凝土内部,气相扩散到混凝土内部充水的

毛细孔中与其中的孔隙液所溶解的氢氧化钙进行中和反应,生成碳酸盐或其他物质的现象。从总体上可以把混凝土碳化过程分成两个步骤:第一个步骤是二氧化碳气体扩散到混凝

土孔隙中;第二个步骤是二氧化碳与混凝土中物质发生反应。很明显,前者是发生碳化腐蚀的前提条件。利用涂层包裹混凝土的表面,从而形成致密的保护层可以防止二氧化碳气体的扩散。从表6的数据可见,除了有机硅涂层外,其他涂层对防止混凝土的碳化都有很好的效果,基准混凝土28d碳化深度为24.7mm,而涂有苯丙乳液的混凝土28d碳化深度最小仅为0.7mm,纯丙乳液次之为2.7mm,叔碳酸盐再次之为5.9mm.从碳化的发展速度来看,基准混凝土和涂有纯丙乳液、叔碳酸盐涂层的混凝土早期碳化发展较快,后期较慢。这是因为碳化产生了不溶于水的碳酸钙填充了混凝土的部分空隙[3],使得二氧化碳气体扩散变得更难,所以减缓了碳化速度。

2.2.4 不同厚度的涂层对混凝土耐久性的影响

分别调整苯丙乳液涂层的厚度为0.7mm、1.0mm和1.3mm,进行混凝土氯离子渗透、气渗、碳化深度测试。试验结果见图2.由试验结果可以发现,混凝土28d的碳化深度随涂层厚度的增加而明显减小。其中1.0mm涂层的混凝土碳化深度为0.8mm,而0.7mm涂层的混凝土碳化深度增加到3.2mm.而涂层厚度对混凝土气渗和氯离子渗透几乎没有影响,综合考虑经济与效果两方面因素,建议选择涂层厚度为1.0mm.

3、结 论

1)桥梁混凝土现场取样试验结果表明,原设计强度为C30的混凝土强度和耐久性都有惊人的下降,如不立即采取桥梁防腐措施,后果不堪设想。

2)不同涂层对混凝土的氯离子渗透性、气体渗透性和防碳化方面都有显著的效果,其中苯丙乳液最理想,可以使混凝土的气渗系数降低至0,抗氯离子渗透性能提高3个数量级,碳化深度下降到135.