鋼筋銹蝕的原理、防止與處理_第1頁
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鋼筋銹蝕的原理、影響因素、防治鋼筋銹蝕分為在加工完成至混凝土澆筑期間的銹蝕和混凝土澆筑完成后的內部銹蝕。首先要明白鋼筋銹蝕產生的原理,然后采取針對性的防止措施,對已銹蝕的鋼筋采取合理有效的處理措施。鋼筋銹蝕的原理:鋼筋混凝土的碳化作用由于鋼筋混凝土并不是完全密實的,鋼筋混凝土在水泥硬化作用后由于氫氧化鈣的堿性作用會使鋼筋混凝土內部的鋼筋表面形成致密均勻的鈍化保護膜,避免銹蝕作用的影響。但是由于混凝土不能完全密實,混凝土在空氣中的CO2的影響作用下,氫氧化鈣會與其發生化學反應生成碳酸鈣,進而使混凝土原有的堿性環境逐步減弱,混凝土中保護鋼筋鈍化膜,最低堿度PH值不小于11.5,而碳化結果可使混凝土的PH值低于9.0,原有的鈍化保護膜被破壞,進而造成鋼筋開始銹蝕。水泥中水化產物之一約占10~15%它一方面提高混凝土的堿度,同時也是最不穩定的成分最容易與酸性介質發生中和反應,使混凝土中性化。混凝土中保護鋼筋鈍化膜,最低堿度PH值不小于11.5,而碳化結果可使混凝土的PH值低于9.0,因而使鈍化膜破壞,鋼筋發生銹蝕。2.氯離子對鋼筋混凝土的銹蝕作用氯離子對于混凝土內部鋼筋的銹蝕作用機理,主要有以下幾方面:氯離子導致鋼筋鈍化保護膜失效。由于鋼筋的鈍化保護膜是在混凝土原有的堿性環境下形成的,二氯離子進入混凝土后會導致堿性環境的破壞,氯離子不斷吸附于鈍化膜附近形成酸性環境,導致其保護作用逐步減弱。(2)氯離子在混凝土內部形成腐蝕電流,導致鋼筋的電化學腐蝕。由于鋼筋混凝土鈍化保護膜的破壞會導致腐蝕電位差的出現,而氯離子則大大降低了混凝土的電阻值,造成鋼筋鈍化保護膜邊緣的腐蝕電流最大,促進了鋼筋腐蝕的進一步發展。此外,氯離子與鋼筋中的鐵結合形成具有水溶特性的氯化鐵,氯化物不僅是一種鋼筋腐蝕的催化劑,還屬于較強吸濕作用的鹽,會導致氯離子在混凝土內部的不斷滲透,最終導致鈍化保護膜的徹底破壞。(3)氯離子與水泥化學反應對鋼筋銹蝕的影響。由于水泥的主要成分鋁酸三鈣在特定的化學條件下會與滲入混凝土中的氯離子發生化學反應形成特性較為穩定的化學物,這可以降低混凝土中氯離子的含量進而避免鋼筋的銹蝕作用。但是這種化學物質只有在堿性條件下才能保持穩定,當混凝土酸堿環境發生變化時,會導致期分解進而增加氯離子的含量,導致鋼筋表面的氯離子濃度升高,對于防止鋼筋銹蝕作用的發生是十分不利的。(4)氯離子在鋼筋混凝土銹蝕過程中的陽極去極比作用對于鋼筋腐蝕的化學反應,其實質是的陽極反應過程,即鐵原子失去電子形成亞鐵離子,亞鐵離子如果不能及時脫離而累積與陰極表面會導致陽極反應的受阻,這一過程即為陽極極化過程。但是如果而亞鐵離子與氯離子結合形成氯化亞鐵,則會促進陽極反應的發生,進而起到加速去陽極化的過程。由于氯離子具有可溶性,當期與混凝土內部的氫氧根離子相遇時會生成難溶的氫氧化亞鐵,導致混凝土內部生成鐵銹,而氯離子隨即與亞鐵離子脫離繼續作為催化劑促進去陽極化作用,造成循環連續的化學破壞過程。鋼筋銹蝕的影響因素有:混凝土pH值的影響研究表明,鋼筋銹蝕速度與混凝土液相的pH值有密切關系。當pH值大于10時,鋼筋銹蝕速度很小;而當pH值小于4時,鋼筋銹蝕速度急劇增加。由于混凝土碳化后pH值降低,因而隨著碳化深度的增加,鋼筋的銹蝕率也相應增加。我國建研院混凝土研究所的研究工作表明,鋼筋的預防鋼筋銹蝕的措施:針對能對鋼筋銹蝕產生影響的各個因素,預防鋼筋銹蝕和減輕鋼筋銹蝕的嚴重性,3.1增強混凝土的密實度,改善混凝土的孔結構,減緩混凝土的碳化速度,而且能增強對電流阻力,改善孔結構是預防銹蝕的主要措施。3.2為了干縮裂縫,可在混凝土中減縮劑,在超長的結構的混凝土可摻加補償收縮的混凝土的外加劑。3.3在使用環境惡劣的混凝土工程,根據工程防情況可采用涂刷油漆、瀝青,也可采用聚乙烯或石蠟侵漬混凝土表面等措施,是很有效的。3.4在混凝土表面抹一層1:2水泥砂漿防水層,具有加厚保護層作用,對預防混凝土中鋼筋銹蝕效果明顯。3.5摻氯鹽阻銹型的防凍劑一定要按規定摻,并且不能用于預應力混凝土。3.6對保護層表面裂縫,許多人認為不影響混凝土結構事實對鋼筋銹蝕是致命的,所以保護層的裂縫和表面缺陷:如脫落、掉角、露筋、蜂窩都必須進行處理,否則雨水及有害氣體滲入,會加快鋼筋銹蝕。3.7采用涂層保護鋼筋表面或混凝土表面目前,涂層鋼筋已在工程中應用,常見的有鍍鋅鋼筋和有機涂層鋼筋(主要是環氧涂層鋼筋);此外,在混凝土結構表面以防水、防腐、絕緣等性能良好的有機涂層或無機涂層,能有效的防止或減緩鋼筋銹蝕。3.8采用特制混凝土在高腐蝕環境中,通常的混凝土不能滿足其使用要求時,可采用特種混凝土包括有機物改性的水泥混凝土、耐酸、耐堿混凝土,聚合物混凝

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