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混凝土及钢筋混凝土材料的腐蚀与防护
混凝土及钢筋混凝土材料
腐蚀与防护
之
综述及课程设计
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第一部分 综 述
前言
混凝土是一种混合性的组合材料,它的材料来源广泛而丰富,价格低廉,在我们的生活和生产中都应用广泛,如房屋建筑、公路桥梁等的修建等.钢筋混凝土则是混凝土的加固型材料,钢筋的加入,使混凝土更具拉伸力和其他力学性能,寿命更长,应用更广.钢筋混凝土的可塑性好,可装饰性强,抗火性好等优点都能被充分利用.但它的腐蚀情况也同样受到很高的关注,因为它被广泛应用于我们的生活工作中,如果他受到腐蚀而未能及时补救,那就对我们有很大的危害,如房屋倒塌、桥梁断裂等.
在北方混凝土及钢筋混凝土受冻害严重,主要是由于其内部水分的能形成蒸气或结冰,使内压力增大而迫使其胀裂.在海洋中的钢筋混凝土易受氯离子等阴离子的侵蚀,氯离子渗入其中且吸附在钢筋表面与之反应,破坏了钢筋的钝化膜.混凝土及钢筋混凝土还有其他腐蚀情况发生,这就需要我们了解混凝土及钢筋混凝土的性质特点后,观察及做实验去发现其腐蚀种类和情况,并因时因地的做好防护措施.
摘我要:此综述简单介绍了混凝土及钢筋混凝土的性质有抗压力强、抗拉力强等,选材、基本的防护方法、常用的检测方法、以及应对局部腐蚀的措施.
关键词:混凝土及钢筋混凝土 性质 选材 防护 检测 局部腐蚀
1 混凝土及钢筋混凝土的性质
混凝土一般由胶凝材料(如水泥),水和骨料(砂石等)按一定比例混合配制而成的,必要时可加入一些外加剂或掺合料.它具有抗压强度高(一般为30~40MPa)、耐久性好、强度等级范围宽的特点[1].
钢筋混凝土则是在混凝土中加入钢筋所得到一种组合材料.先用铁丝将钢筋绑定成应用的结构形状,在用模板覆盖在钢筋骨架外面,然后浇筑混凝土,最后达标后拆模即可.钢筋的加入是为改善混凝土的力学性能,钢筋承受拉力,混凝土承受压力.它具有坚固、耐久、防火性能好的性能,抗拉强度一般为200MPa[2].
2 选材
水泥(通常为硅酸盐水泥),水,砂石这些没有特定要求,关键是比例的大小.选好合适的水灰比,混凝土才能有好的抗压强度,一般理论最佳水灰比为0.4~0.5[3]范围内,再根据不同情况调整其值.如果选用火山灰,所得的混凝土的粗孔数量较少,孔径也较小[4].
钢筋常采用的直径为8、12、16、20、25 、32、40mm箍筋梁内钢箍与板的受力筋垂直布置⑴基本的防护:提高混凝土质量和建筑施工质量,适当低的水灰比, 足够的混凝土保护层厚度 混凝土表面、缓蚀剂、电化学除氯、阴极保护、高耐蚀钢材料各种涂层钢筋⑵用于钢筋表面的环氧/锌双涂层⑶TMi500防水添加剂可以减少裂纹的产生和钢筋的外露等问题,提高强度,防止外露钢筋遭污染和腐蚀[7].LM复合防腐防水涂料和LM-901SPUA防腐材料也都具有很强的耐蚀性,是无毒无污染的防腐涂层材料[8].
⑷微珠(主要成分SiO2和Al2O3)一种超细微粒玻璃珠.应用在水泥混凝土中,可以降低水灰比(即减少用水量),提高流动性、强度和耐久性.微珠中的SiO2和Al2O3与水泥水化反应后放出的碳酸钙快速反应,生成硅酸钙或钙矶石型水化物,这两种产物都具有较高的抗盐侵蚀和抗酸盐侵蚀的能力[9].
⑸对于多孔性材料混凝土来说,形成过程必有多余水分掺杂在其孔隙中.这些自由水容易引起混凝土发生冻害从而加速建筑物的损坏,特别是在北方地区.为提高混凝土抗冻性,也就是尽可能排出孔隙中的水分,可以采取的措施有:掺用引气剂和减水剂及引气型减水剂;严格控制水灰比;加强早期保养或掺入防冻剂防止早期冻害[10].
4 腐蚀检测
全面腐蚀能够测量和检测出来,我们比较容易掌控,从而进行防护措施.然而局部腐蚀具有破坏的突发性和破坏时间的不预见性,这是我们不易对其实施防护.所以,我们要时常对混凝土及钢筋混凝土进行局部检测,及时对腐蚀处补救,以免腐蚀扩大.
检测局部腐蚀的方法大体有:化学浸蚀法、、、⑴线性极化法:以过电位很小(η10)时,过电位与极化电流呈线性关系这一理论为依据[11].
据腐蚀电化学理论,在极化曲线的微极化区,极化电流与过电位成正比,且 (I/η)=i*r[2.303(1/b1+1/b2)]=1/RP 即 i= (b1*b2)/[2.303(b1+b2)*RP]=B/RP,式中I—极化电流,i—腐蚀电流, b1、—阴、—极化电阻, B=(b1*b2)/[2.303(b1+b2)*RP].所以 测得RP值,若能知道B值就可算出腐蚀电流i.而混凝土中钢筋的B值常取钢筋在碳酸钙饱和溶液中的B值.
线性极化技术在试验研究与现场 线性极化技术现场检测装置示意图
检测中应用广泛,测量方便简捷,是主要的电化学检测方法.
⑵半电池电位法:利用“Cu+CuSO4饱和溶液
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