EIT腐蚀检测系统：他们是未来吗？

预应力混凝土与结构后张（PT）腱已广泛用于桥梁，因为它们有助于创建大跨度上部结构。后张钢筋束为桥梁结构提供特定的承载能力。然而，检查和监控后张钢筋束、管道（塑料或金属）和灌浆材料封装筋的钢绞线仍然值得关注，也没有无损检测（NDT）或者检查有技术可以确定管道是否完好无损，是否有钢绞线开始腐蚀。

为了解决这个问题，新方法电绝缘肌腱系统的开发。这种新技术完全从周围隔离后张金属筋钢筋混凝土和普通钢筋（钢筋）。由于这种电气隔离，后张钢筋无法形成腐蚀电池与常规的钢筋和混凝土，因为对于电子并没有流路，但由于没有氧存在于管道（水分和空气不能渗透到管道）。电隔离的肌腱还便于监视的电隔离的有效性。

什么是电隔离钢筋束（EIT）系统？

预应力水泥混凝土通常优于传统钢筋混凝土结构，用于立交桥、公路桥和铁路桥。它是一种在安装过程中被压缩的混凝土，以提供额外的强度来抵抗拉伸载荷它将经受在其使用寿命。

压缩是通过张紧筋，其可以是预张力腱或后张力筋来实现的。

对于预张紧的预应力混凝土，肌腱必须在铸造混凝土之前张紧，而对于张紧的预应力混凝土，肌腱仅在其周围的混凝土之后张紧。在这种情况下，肌腱不能与混凝土接触，所以它们被放置在保护性中聚合物或者镀锌钢管道，在封装的条件。肌腱在通过锚地两端牢固地连接到周围的混凝土。

电分离肌腱（EIT）系统便于腐蚀检测通过使用电隔离在预应力混凝土结构承重构件（后张力筋）。换句话说，连接到锚固预应力金属整个腱，其被包封在聚合物中的管道（或在某些情况下镀锌钢管）的长度保持电隔离（完全断开）从它的环境。此外，也肌腱保持电分离的接地（地线）. 该新系统用于监测后张预应力水泥混凝土结构的防腐完整性。

电气隔离肌腱（EIT）监测的原理

后张紧的肌腱系统通常使用聚合物管道耦合器，半壳和管道的长度。将聚合物半壳插入聚合物管道和正常加强钢之间，以在张紧和制造过程中保护聚合物管道。一种纤维增强塑料锚固件下方的板用作隔离板。

电隔离钢筋束的有效性防腐可以通过测量来验证和监控电阻抗后张预应力筋股线和正常钢筋结构之间。

腱和管道的条件通过测量筋的阻抗相对于所述正常的钢筋结构评估。阻抗值表示反对当前的当跨电路施加电压时流过。锚固的电气端子被除去，以促进腱的阻抗测量，而不与预应力混凝土结构干扰。该电路的阻抗值包括水泥浆的高电阻值和所述增强的串联预应力混凝土，以及所述聚合物管的电容。然而，在管道缺陷和通风口灌浆创建低电阻并联通路（平行于电容）用于电流流动，从而通过短路的电容减少有效阻抗。在肌腱的阻抗的减少显著表明防腐系统处于危险之中，因为水分和氯化物可通过缺陷到达钢筋束束。

在施工的各个阶段进行阻抗测量，例如：

• 钢筋束的安装
• 灌浆的安装
• 张拉过程中

在整个结构的使用寿命内也进行测量。为了确定防腐系统的状况，将阻抗值与验收标准进行比较(通过联合瑞士联邦公路管理局（ASTRA）和瑞士联邦铁路（SBB）发布2007年修订的准则瑞士）。

EIT开发的历史

EIT系统最初是通过若干组织的努力在瑞士开发的。瑞士联邦政府（Astra），瑞士联邦铁路（SBB），IFB @ Eth，Zurich（一项研究组织）和工业（VSL）合作开发了系统的设计，组件，状态监测和检验程序。瑞士指南“采取措施确保在结构，后张预应力筋耐久性”，其中包括验收标准，于2001年发布，随后在2007年修订。

最初，新技术在两个天桥建设项目上进行了测试。在这些试点项目中获得的实践知识和见解的基础上，初步指南于2001年发布。相同的概念是使用的菲布斯公报没有。33“后张预应力筋耐久性” 2005年. (菲布斯代表国际结构混凝土联合会）。这个菲布斯公告33给出了PL 3的详细信息，PL 3是PT钢筋束的最高防腐保护，可通过采用EIT监测系统实现。

一个混凝土桥梁为例

卡内基·梅隆大学的Mobility 21方案介绍宾夕法尼亚州Lehigh和Northampton县之间的20世纪30年代ERA桥梁的替代项目这将是第一次使用电绝缘钢筋束系统（EIT）技术对后张钢筋束进行腐蚀检测。

美国联邦公路管理局，与运输的宾夕法尼亚部门协商，选择此桥更换项目演示如何使用EIT技术监测后张预应力筋的防腐蚀保护的完整性。

新技术将用于检测和监测结构寿命期间防腐系统中发生的泄漏，以及监测建设阶段期间的腐蚀努力的质量。（对于另一个具体的案例研究，见案例研究：20世纪60年代混凝土筒仓的修复。）

一个EIT系统的优点

后张电气隔离钢筋束系统具有以下优点：

• 有助于评估和监测后张钢筋束封装的完整性
• 改进烦躁抗疲劳性和相关的耐腐蚀性
• 能够改进可维护性，可靠性，耐用性和为后张力的腐蚀保护的更高级别的预应力混凝土桥梁和其它结构
• 隔离并有效地将风险降至最低杂散电流腐蚀. (T.he risk of stray current corrosion is high for rail bridges where electric trams and locomotives operate. To learn more, read电动输送系统和杂散电流腐蚀。）
• 使设计人员能够为桥梁和立交桥指定较薄的楼板和较大的梁支架间距

EIT的局限性

研究人员指出EIT后张钢筋束系统性能的某些限制。

他们发现，使用高性能灌浆的是EIT系统的有效的防腐性能的关键。标准水泥浆被认为是不那么有效。

指定聚合物管道是对于涉及严重暴露在腐蚀性环境中应用很重要。使用镀锌钢导管被限制为轻度的腐蚀环境对后张筋。当在腐蚀性环境中使用时，镀锌钢迅速管道恶化由于腐蚀。

需要进行研究开发聚合物管道氯化物和潮气入侵的风险降到最低更好的拼接技术。

环氧树脂涂层和镀锌后张钢条显示最小腐蚀风险作为后张筋，除了在薄弱点如水泥混凝土裂纹和裂缝管，在这种情况局部腐蚀被认为在任何情况下。一般来说，EIT系统的性能取决于使用适当的材料和完美的设置的。（详细了解在环氧涂料混凝土结构二次安全壳无溶剂环氧防护综述。）

还必须考虑用于制造管道的聚合物的温度限制，因为某些聚合物在低温下可能不会弯曲，在高温下可能会熔化。

EIT是桥梁设计的未来吗？

根据一项研究，EIT系统已采用欧洲预压力混凝土桥梁和欧洲飞行物的紧张稳态监测。EIT具有便于在结构的整个寿命范围内促进承载负载后腰带的条件监测的能力和潜力。现在有几种供应商生产EIT系统所需的组件。

基于将根据2001年的指导方针验收标准后，获得了该领域的经验，准则于2007年进行了修订，因为验收标准，很难在短肌腱的情况下完成。根据修订后的指导方针，比电阻（即，每单位长度电阻的腱）和比电容（即，每单位长度的电容肌腱）被计算为。

因此，尽管一些初步的限制，越来越多的国家开始采取EIT腐蚀检测系统和EIT看起来有望成为未来的后张预应力混凝土结构技术。