鋼筋混凝土鋼筋銹蝕第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四主要內容

鋼筋銹蝕機理及其影響因素

鋼筋銹蝕的非破損檢測方法鋼筋銹蝕的防治與修復

結語

1鋼筋銹蝕對混凝土力學特性的影響

引言

23465第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四引言鋼筋混凝土是當代土建、水利及道路工程上使用最廣泛的建筑材料。鋼筋混凝土結構中鋼筋的銹蝕往往危害建筑物的安全,并且所造成的危害很難修補挽回,造成巨大的損失。鋼筋銹蝕引起的鋼筋混凝土結構耐久性問題越來越受到國內外工程界的關注和重視。第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四鋼筋銹蝕對混凝土力學特性的影響

1由于鋼筋銹蝕使鋼筋有效截面減小、鋼筋與混凝土粘結力下降,從而降低了結構的承載能力;

2是由于鋼筋銹蝕體積膨脹,使得混凝土產生順筋脹裂,從而降低了結構的剛度,增大了變形,甚至使混凝土保護層剝落,影響結構的正常使用;

3是由鋼筋銹蝕在混凝土中產生相當大的拉應力,使混凝土承受雙向或三向的應力。另外由于鋼筋應力腐蝕,從而降低了結構的延性,改變了破壞形態。

第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四鋼筋銹蝕機理及其影響因素

鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕主要是電化學銹蝕。鋼筋在水泥的水化反應作用下會在表面產生一層鈍化膜，使鋼筋與有害成分隔絕，保護混凝土中的鋼筋不受侵蝕，但當混凝土的堿性降低或堿性化合物碳化或Cl-侵入混凝土,鈍化膜將遭到破壞,在有水和氧氣的條件下,就會發生銹蝕。銹蝕機理第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四影響因素氯化物

PH值

碳化

應力

鋼筋混凝土的組分

氧氣的擴散

環境溫度第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四鈍化膜只有在高堿性環境中才是穩定的,氯化物的浸入,Cl-的局部酸化作用使鋼筋表面PH值下降,從而鈍化膜遭到破壞。1氯化物

2PH值研究認為當鋼筋處在PH值低于11.5以下的混凝土中時,才會銹蝕。3碳化

碳化使混凝土的堿性降低,破壞鋼筋的鈍化保護膜,當有水和氧存在時,鋼筋銹蝕。

第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四4應力

根據鋼筋混凝土銹脹力學及金屬力學化學原理分析計算認為在混凝土完好的條件下應力因素對鋼筋銹蝕速度無顯著影響。但在應力狀態下鋼筋表面有微小裂紋,會加速鋼筋的銹蝕和破壞。5鋼筋混凝土的組分

混凝土強度等級越低,鋼筋銹蝕越嚴重;混凝土的密實度越小,氧氣、腐蝕介質及水和混凝土的一些外加劑均會對鋼筋的銹蝕產生加速作用。第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

6氧氣的擴散

孔隙水中氧氣的存在是鋼筋銹蝕的必要條件。即使鋼筋鈍化膜遭破壞,若氧氣未能擴散到鋼筋表面,就不會發生鋼筋銹蝕現象。7環境溫度

研究認為隨著溫度的增加鋼筋的銹蝕率也增加。但在40℃以下時,隨著溫度的增加鋼筋的銹蝕率增加,在40℃以上時,反而會延緩鋼筋的銹蝕。第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四鋼筋銹蝕的非破損檢測方法

鋼筋銹蝕的非破損檢測方法主要有分析法、視覺和聲學方法、氯離子檢測方法、物理檢測方法、電化學檢測法等。

1分析法

分析法的應用有賴于建立合理可靠的鋼筋銹蝕預測模型。利用模糊綜合評判方法對混凝土內鋼筋的銹蝕的定量評定和初步研究,認為是鋼筋混凝土結構中鋼筋銹蝕的無破損模糊診斷系統的可行方法之一。第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四2視覺和聲學方法

主要通過視覺觀察鋼筋表面是否有大量銹斑或通過調敲擊或用超聲波測試混凝土中的順筋裂縫,來判斷鋼筋是否銹蝕。3物理檢測方法

主要是通過測定與鋼筋銹蝕一起的電阻、電磁、熱傳導、聲聲傳播等物理特性的變化來反映鋼筋的銹蝕狀況。第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四

5化學檢測法

是通過測定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學特性來確定混凝土中鋼筋的銹蝕程度或速度,主要有自然電位法、交流阻抗法、線性極化法、恒電量法等等。4氯離子檢測方法

主要是通過監測混凝土中的氯離子濃度來檢測鋼筋是否銹蝕。第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四鋼筋銹蝕的防治與修復

1設計方面應盡量考慮到鋼筋銹蝕所造成的結構性能劣化,如增加保護層厚度、盡量采用高性能混凝土、局部加粗加厚等等。

鋼筋銹蝕應從設計、施工、選材等方面綜合防治。

2施工方面應加強管理,嚴格控制配比或工藝因素,提高混凝土的密實度及保證足夠的堿度。

3選材方面應盡量選用高強度混凝土、大摻量礦物摻合料配制混凝土。

第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四結語

鋼筋銹蝕是引起混凝土結構耐久性下降的最主要和最直接因素,雖然國內外學者已作了大量的試驗和研究工作,但還有許多方面應進一步研究:（1）鋼筋銹蝕原位快速無損檢測技術研究;（2）有效鋼筋混凝土工程鋼筋保護和修復技術研究;

（3）混凝土抗鋼筋銹蝕專家系統研究剛剛起步,應進一步研究。第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四參考文獻[1]梁發云,陳龍珠1銹蝕鋼筋與混凝土粘結性能研究述評[J]1混凝土,2000,(9):52～54,581[2]吳瑾,吳勝興1鋼筋混凝土結構銹蝕損傷評估的研究現狀與展望[J]1混凝土與水泥制品,2001,(5):3～61[3]孟凡斌1混凝土中鋼筋的銹蝕和預防[J]1安徽建筑工業學院學報,2002,10(2):74～771[4]貢金鑫,趙國藩,趙尚傳1大氣環境下銹蝕對鋼筋混凝土結構可靠度的影響[J]1大連理工大學學報，2000，40(2):210～2131第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四[5]淡丹輝,何廣漢1鋼筋混凝土構件均勻銹蝕與應力的耦合效應分析[J]1西南交通大學學報,2001,36(2):181～1841[6]張延昭1冶金建筑混凝土構件中鋼筋銹蝕的產生及防治[J]1冶金標準化與質量,2002,40(1):37～401[7]張平生1混凝土狀況對鋼筋銹蝕的影響及原因[J]1西安建筑科技大學學報,1998,30(1):5～