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钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

引导语:一般的建筑经过时间的洗礼都会有腐蚀的痕迹,以下是

店铺整理的钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施,欢迎参考!

一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义

钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点,造价较低,在土建

工程中应用范围非常广泛。在钢筋混凝土结构中,钢筋锈蚀是钢筋混

凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的,其PH

值一般大于12.5,在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用,使钢筋表

面产生一层钝化膜,能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、

水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和

混凝土材料中的碱性物质中和,从而导致混凝土的PH值降低,就出现

PH值小于9这种情况,钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏,钢筋就会

发生锈蚀,并且随着锈蚀的加剧,会导致混凝土保护层开裂,钢筋与

混凝土之间的黏结力破坏,钢筋受力截面减少,结构强度降低等,从

而导致结构耐久性的降低。

据调查,我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10~20

年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基

准期要求。我国50年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20

年,甚至7~8年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成

为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。

国外学者曾用“5倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的

重要性,即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元;在发现钢筋锈蚀时采

取措施需要追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加

维修费25美元;严重破坏时将追加维修费125美元。我国海洋工程中

广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。除海洋

环境本身属于强腐蚀环境因素外,环境的日益恶化、相关的混凝土结

构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素,致使我国混凝土

结构大部分在使用10年左右即出现较严重的腐蚀破坏,给国家建设和

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经济发展造成了巨大的损失。因此,如何采取有效的防腐蚀技术措施,

防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏,确保建筑物达到预期的

使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。

二.钢筋的锈蚀原理及分类

1.钢筋的锈蚀条件:

钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件:

(1)钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的,

砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性(含有一定Ca(OH)2)较强,

正常情况:下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于

1O时,钢筋腐蚀的速度很慢,当PH值小于5时,其锈蚀的速度就快。

由此可见,只有当钢筋混凝土构件内的钢筋周围碱性钝化膜因砼碳化

或其它原因导致破坏后,才可能出现腐蚀。

(2)必须产生电位差,使钢筋产生微电池腐蚀式大电池腐蚀。钢筋

腐蚀,是由于钢筋表面不同部分之间产生电位差引起的,其作用和电

池一样,在钢筋表面有微弱的电流流动。当在钢筋表面构成了许多微

小电池,其电化学反应,按下式进行:

阳极反应(活化区):FeFe2++2e

阴极反应区:2H20+O2+4e4(OH)-

综合反应式就是:Fe2+2(OH)一Fe(OH)2

这就是铁变成铁锈的过程。当构筑物(或构件)处在

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