混凝土作為全1球用量最1大的建筑材料，支撐著港口碼頭、跨海橋梁、高速公路等各類基礎設施的運行。然而，在鹽害環境中，氯離子侵蝕引發的結構劣化問題，始終是制約混凝土結構使用壽命、威脅工程安全的核心痛點。日本Photoscience研發的SCl System混凝土檢測裝置，憑借近紅外光譜技術的創新應用，打破傳統檢測局限，成為鹽害環境下混凝土結構耐久性監測的核心利器，為工程運維提供了精準、高效的技術支撐。
一、鹽害侵蝕：混凝土結構耐久性的“隱形殺手"
鹽害環境對混凝土結構的侵蝕是一個復雜且不可逆的物理化學過程，其危害貫穿結構全生命周期。氯離子作為主要侵蝕介質，來源廣泛且傳輸路徑隱蔽，既包括海洋環境中海水的直接滲透、沿海地區鹽霧的長期附著，也涵蓋寒冷地區道路除冰鹽的使用、鹽堿地土壤及地下水的侵蝕，甚至混凝土原材料自身攜帶的氯鹽也可能成為內源性侵蝕源。
氯離子對混凝土結構的破壞主要體現在兩大維度：一方面，氯離子會與水泥水化產物發生反應，破壞混凝土內部孔隙結構，導致密實度下降、抗滲性降低，形成“侵蝕-劣化"的惡性循環，使混凝土表面出現起砂、剝落等現象；另一方面，當氯離子在鋼筋表面積累至臨界濃度時，會破壞鋼筋表面的鈍化保護膜，引發電化學腐蝕。鋼筋銹蝕產物的體積約為本體的2-4倍，會在混凝土內部產生巨大膨脹應力，導致結構出現縱向裂縫、保護層剝落，最終削弱鋼筋承載力，嚴重時可能引發結構失穩坍塌。數據顯示，鹽害環境下的混凝土結構使用壽命往往僅為設計年限的50%-70%，給工程運維帶來巨額經濟損失。
在此背景下，精準、快速檢測混凝土中氯離子濃度，成為評估結構耐久性、預警腐蝕風險的關鍵前提。而傳統化學分析法（如JCI/JIS方法）需現場取樣后送實驗室分析，流程繁瑣且耗時長達一周，無法滿足現場快速檢測、大規模排查的實際需求，亟需高效的現場檢測設備填1補技術空白。
二、技術革新：SCl System的核心優勢與性能支撐
SCl System以近紅外光譜技術為核心，針對性解決鹽害環境下氯離子檢測的痛點，憑借“現場化、高精度、便攜化"的技術特性，構建起差異化競爭優勢，其性能優勢源于對檢測需求的深度適配。
（一）近紅外光譜技術：實現現場快速檢測突破
該裝置摒棄傳統化學分析的復雜流程，采用近紅外光譜法，通過分析混凝土樣品在1350-2500nm波長范圍內的光譜特征，快速反演氯離子濃度。其中，2150-2350nm光譜段專門用于氯離子特征識別，1350-1550nm光譜段輔助校準檢測精度，通過主成分分析實現氯離子濃度的精準測算。相較于傳統方法一周的檢測周期，SCl System數分鐘內即可獲得檢測結果，且無需破壞結構本體（僅需微量取樣或表面檢測），大幅提升檢測效率與結構完整性保護。
（二）便攜化設計：適配復雜現場環境
鹽害環境下的檢測場景多為戶外無電源區域，如跨海大橋橋墩、沿海海堤等。SCl System采用一體化集成設計，設備尺寸僅為450(H)×160(W)×360(D)mm，重量約14kg，搭配專用便攜式電源，可脫離AC100V市電持續工作，完1美適配野外、高空等復雜作業環境。檢測過程中，從設備控制到數據處理均通過迷你筆記本電腦完成，操作便捷且數據可實時存儲、導出，為現場決策提供即時支撐。
其光纖單元設計進一步強化了現場適用性：探頭側外徑僅6.3mm，配備不銹鋼軟管保護，可深入混凝土鉆孔內部檢測；光纖長度達2m，數值孔徑0.2，能靈活調整與樣品表面的距離，避免檢測死角，同時保護光纖端面不受磨損，適配不同結構的檢測需求。
（三）高精度性能：保障數據可靠性
檢測數據的準確性直接決定耐久性評估的科學性。SCl System采用祖爾尼特納型高亮度光譜儀（亮度F/3.2），搭配2級電子冷卻型InGaAs線性圖像傳感器，分辨率達7nm，波長精度控制在1nm以內，可獲得分離度極1佳的光譜數據，有效規避混凝土中其他成分對檢測結果的干擾。高亮度鹵素燈（色溫3000K）提供穩定連續光源，確保在不同光照環境下檢測精度一致，檢測結果可精準匹配實驗室分析標準，為結構評估提供可靠數據依據。
三、場景賦能：為多領域工程耐久性監測保駕護航
基于核心技術優勢，SCl System廣泛適配鹽害環境下各類混凝土結構的檢測需求，在多個工程領域發揮關鍵作用，成為連接檢測數據與運維決策的重要橋梁。
（一）海洋及沿海工程：筑牢防腐蝕第1道防線
港口碼頭、跨海大橋、海堤等設施長期受海水浸泡、鹽霧侵蝕，氯離子滲透速率快、侵蝕程度深。SCl System可對結構關鍵部位（如橋墩底部、碼頭面板）進行常態化檢測，快速定位高濃度氯離子區域，評估鋼筋腐蝕風險等級。通過跟蹤不同周期的檢測數據，分析氯離子滲透趨勢，為陰極保護、混凝土修補等防護措施的實施提供精準依據，延長海洋工程使用壽命。
（二）道路與交通工程：破解除冰鹽侵蝕難題
寒冷地區高速公路橋梁、城市高架橋冬季頻繁使用除冰鹽，氯離子隨雨雪水滲透至混凝土內部，形成局部高濃度區域。傳統檢測方法難以實現大規模快速排查，而SCl System可高效完成整座橋梁、隧道襯砌的氯離子濃度掃描，精準識別匝道、橋面接縫等易積累區域，為養護部門制定針對性除冰鹽使用方案、局部修復計劃提供數據支撐，避免道路結構因腐蝕提前報廢。
（三）工業與基礎設施：強化特殊環境管控
化工廠房、鹽化工設施、污水處理廠等場所，生產環境或處理介質含高濃度鹽分，混凝土結構侵蝕風險極1高。SCl System可用于新建工程的施工質量管控，抽檢原材料及成型混凝土的氯離子含量，確保符合GB/T50082-2024等標準要求；同時對既有結構進行定期監測，及時發現侵蝕隱患，避免因結構劣化影響生產安全。
（四）老舊建筑改造：優化修復決策效率
大量服役超數十年的老舊混凝土建筑，已進入耐久性劣化高發期。在改造修復前，需快速評估氯離子污染程度，確定修復范圍。SCl System可現場完成全結構檢測，無需等待實驗室數據，大幅縮短改造前期調研周期，同時精準劃分輕度、中度、重度侵蝕區域，避免過度維修或修復不足，降低改造成本。
四、行業價值：推動混凝土耐久性監測體系升級
SCl System的推廣應用，不僅為鹽害環境下混凝土結構檢測提供了高效工具，更推動行業監測理念與技術體系的升級。從檢測模式來看，其實現了從“實驗室滯后檢測"向“現場實時檢測"的轉變，契合現代工程運維“精準化、高效化"的需求，尤其適用于大規模基礎設施的耐久性排查與長期監測。
從行業標準適配來看，該裝置的檢測精度與數據可靠性可滿足DBJ50/T 251-2017《混凝土結構耐久性檢測標準》、GB/T50082-2024《混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》等規范要求，為檢測工作提供合規性支撐。同時，其近紅外光譜技術的應用，也為混凝土耐久性檢測的數字化、智能化發展提供了新思路，為后續結合大數據分析、AI預測結構劣化趨勢奠定基礎。
在工程全生命周期成本控制層面，SCl System通過提前預警腐蝕風險、優化維護決策，可大幅降低結構維修加固費用與停產損失，實現“早發現、早干預、降成本、延壽命"的運維目標，對保障基礎設施安全穩定運行、提升工程建設效益具有重要現實意義。
五、結語
鹽害環境下的混凝土結構耐久性保護，是工程領域長期面臨的挑戰。SCl System憑借近紅外光譜技術的創新應用，以現場快速檢測、高精度數據、便攜化設計的核心優勢，打破傳統檢測瓶頸，成為守護鹽害環境下混凝土結構安全的“利器"。無論是新建工程的質量管控、既有結構的常態化監測，還是老舊建筑的改造修復，該裝置都能提供科學、高效的檢測解決方案，為基礎設施耐久性提升注入技術動力。隨著我國基礎設施運維需求的不斷增長，SCl System這類精準檢測設備將在工程安全保障中發揮愈發重要的作用，推動行業向更高效、更精準、更可持續的方向發展。
