191409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vasbeton szerkezetek acélbetéteinek helyszíni, roncsolásmentes korrózióállpot-meghatározására
1 19] 409 2 ban megengedik a szerkezeti acél felületének becslését, hiszen pl. 10 cm2 és 1 m2 között a mérés értékelhetősége biztosított! Az elektródaként felvitt relatíve nagy felületű (dm2) grafitréteg biztosítja a potenciálérték változásának regisztrálhatóságát, mivel a betonnal érintkező felület kis ellenállást és a felület nagyságához mért áramerősség jelentéktelen polarizációt mutat. (E polarizáció okozta hiba 10~4— 10-5 V nagyságrendű, a mérhető potenciálváltozás 10-1 V nagyságrendű). Az ohmikus hiba kiküszöbölése miatt szükséges az impulzus üzemű mérési mód alkalmazása. Ezt gyakorlatban igen kis frekvenciával célszerű megvalósítani, mely egyéb váltakozóáramú rendszerek okozta hiba lehetőségét kizárja, a mérést egyenáramú rendszerben végzi. Alkalmazását a mechanikus regisztrálás és vezérlés is indokolja. Pl. f = 1 Hz frekvenciát alkalmazunk, miközben 0,8 s időtartamra a vizsgált rendszer polarizációja, 0,2 s időtartamra a potenciál mérése történik. Az eljárás lehetővé teszi, hogy a beton felületén csak egy elektródát kell kialakítani, azaz egy grafitréteg felhordásával látszólag két elektródás rendszerben végezhető a mérés. (A grafitelektróda azonban 0,8 s időtartamra az ismert laboratóriumi eljárás platina elektródáját, 0,2 s időtartamra pedig a kálóméi elektródát „helyettesíti”, a másik elektróda a vizsgált acél.) A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egyik kiviteli alakját az 1. ábra mutatja. Az 1 tápegység a 2 ellenőrzőegységen és a 3 programidő automatikán át a 4 áramgenerátorra csatlakozik. A 2 ellenőrzőegység közvetlenül is össze van kötve a 4 áramgenerátorral. A 4 áramgenerátor a 9 méréshatárváltóval van ellátva. A berendezés két 7, 8 elektróda-csatlakozással rendelkezik, amelyek az 5 vezérlőegységen át alternatív módon vannak összekötve a 4 áramgenerátor kimenetével, ill.a6regisztráló menetével. A3 programidő automatika közvetlenül is össze van kötve az 5 vezérlőegységgel, valamint a 6 regisztráló automatikus indítása esetén a 6 regisztrálóval is. A 6 regisztráló kézi indítása esetén az utóbbi összeköttetésre nincs szükség. Az 1 tápegység célszerűen egy hálózatról tölthető akkumulátor. A 2 ellenőrző egységre a megbízható üzemeltetéshez van szükség. Ez az egység a polarizáló áramimpulzusok, azaz a maximális terhelés idején jelentkező feszültségcsökkenést érzékeli és nem megfelelő érték esetén a mérést megszakítja, a műszert kikapcsolja. A 2 ellenőrzőegység egyidejűleg a 4 áramgenerátor által leadott áramot is figyeli, és amennyiben a vizsgálati rendszerben hiba jelentkezik, azaz nem folyik a szükséges polarizáló áram (hibás elektróda, vízzáró beton, stb. miatt), ami meghamisítaná a mérés eredményét, a 2 ellenőrző egység megszakítja a mérést. A méréshez szinkronizálva kell üzemeltetni a 4 áramgenerátort és a 6 regisztrálót az 5 vezérlőegységen keresztül. A mérést a 3 programidő automatika 31 START gombjával indítjuk, és a mérés lefuttatásához szükséges programidő — ez célszerűen négy perc — letelte után a 3 programidő automatika kikapcsolja a rendszert. A polarizáló áramot a 4 áramgenerátor szolgáltatja. A 9 méréshatár vált óval - az acél felületének becsült értéke alapján — beállítható a szükséges polarizáló áram. A 4 áramgenerátor célszerűen az idő függvényében vezérelhető, pl. a 4 áramgenerátor először lineáris függvény szerint növeli az áramot (pl. egy percig), majd a szükséges érték elérése után szinten tartja (pl. további három percig). Az 5 vezérlőegység — célszerűen elektronikus kapcsoló - feladata az áramimpulzusokkal történő polarizáció és a regisztrálás szinkronizálása, azaz biztosítja az impulzusüzemet és azt, hogy mérés csak az áramimpulzusok szünetében történjen. A példaként már említett 1 Hz frekvenciájú impulzusok esetében felváltva a 4 áramgenerátor 0,8 s, a 6 regisztráló pedig 0,2 s időtartam folyamán van összekötve a 7,8 elektróda-csatlakozásokkal. A 6 regisztráló célszerűen egy kompenzográf, amely az idő függvényében regisztrálja a polarizációs feszültséget. A 2. ábrán a találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakja látható. Ez abban különbözik az 1. ábra szerinti kiviteli alaktól, hogy az 1. ábra szerinti 2 cllenőrzőegység feszültség- ill. áramellenőrzési funkcióját egy-egy külön egység látja el, mégpedig az 1 tápegységre csatlakozó 21 feszültségellenőrző egység, másrészt pedig a 4 áramgenerátor kimenete és az 5 vezérlőegység közé kapcsolt 22 áramellenőrző egység. A 4 áramgenerátor 9 méréshatárváltójának ennél a kiviteli alaknál célszerűen két állása van. A méréshatárt az acélbetét becsült felületének megfelelően kell beállítani. A gyakorlati követelményeknek megfelelően a két mérési tartomány 0,5—15 dm2 és — kellő átfedéssel — 5—120 dm2. A két mérési tartományban a 4 áramgenerátor pl. 15 mA ill. 6C mA áramot ad le. A találmány kész betonszerkezeteken abból a megfontolásból alkalmazható, hogy a korróziós folyamat elektrokémiai reakciósorozat, tehát száraz, nedvességet nem tartalmazó betonban nem játszódik le, ha viszont a beton nedvességtartalma a korróziós folyamatot lehetővé teszi, az elektrokémiai méréshez szükséges vezetőképességet is biztosítja a betonban. Tehát három alternatíva — a beton száraz, nem mérhető, de korrózió sem zajlik; — a beton nedves, így mérhető, hogy az acél védett vagy károsodik. Szemben a laboratóriumi eljárással, ahol a betonpróbatest oldatba helyezésével a mérés lehetőségét feltétlen biztosítjuk, itt a mérés lehetőségének hiánya is információt nyújt. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás vasbeton szerkezetek acélbetéteinek helyszíni, roncsolásmentes korrózióállapot-meghatározására, amely eljárás során az acélbetét elektródaként történő használatával megmérjük az acélbetét nyugalmi feszültségét, majd a vasbetonban árammal polarizációt hozunk létre, a nyugalmi feszültséghez viszonyítva regisztráljuk az acélbetétnek az árammal létrehozott polarizációs feszültségváltozását, majd ezt tapasztalati értékekkel összehasonlítva meghatározzuk a vasbeton szerkezet korrózióállapotát, azzal jellemezve, hogy a beton felületén jól vezető, nem polarizálódó anyag, célszerűen grafit felhordásával egy másik elektródát alakítunk ki, a polarizáló áramot egyenáramú impulzusok formájában adjuk a két elektródára, és az impulzusok szüneteiben ugyanezen két elektróda között regisztráljuk a polarizációs feszültség változását. 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely berendezés tápegységgel ellátott áramgenerátort és regisztrálót tartalmaz, továbbá az áram-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
