混凝土中鋼筋腐蝕與防護(論文資料)-wenkub.com
2025-10-18 00:06 本頁面
【正文】 鋼筋 阻銹劑 (如 RI 系列 )，正是基于這種綜合考慮研 制出來的。當混凝土處在干燥環(huán)境中，或混凝土較密實 (外界介質(zhì)、離子滲入較困難 )， 或用外涂覆層將混凝土與環(huán)境隔離時，混凝土可具有相當 高的電阻，陰、陽極間反應速度受 電 阻控制。 (2)陰極控制。混凝土的高堿度，使其內(nèi) 鋼筋 表面生成 “鈍化膜 ”，它能阻止鐵的離子 化 (陽 極反應 )過程。 可以看出，若腐蝕電池啟動后，陰、陽極間電位差不能保持，很快變小或變無，則腐蝕停止 ；而當陰極、陽極之間電阻很大時，腐蝕電流 (速度 )很小。鐵銹較元素鐵體積脹大 ～ 6倍 (視銹的組成而定 )，這是 通?；炷涟l(fā)生順 鋼筋 開裂的主要原因。 綜上所述，混凝土中 鋼筋 銹蝕，是腐蝕電池作用的結果。 圖 3 鋼筋 與不銹鋼構成 “宏電池 ” (2)微電池：大多數(shù)情況下，混凝土中 鋼筋 腐蝕是微電池作用的結果。這樣就具備了構成腐蝕電池的必要條件，因 為鋼的電位較低，故作為陽極而遭受腐蝕。 混凝土中的腐蝕電池 (1)宏電池：混凝土中形成宏觀腐蝕電池的情況是經(jīng)常存在的。 另外，大氣中的 CO2 與水泥石中的 Ca(OH)2 起化學反應，生成中性鹽，即發(fā)生碳化反應： CO2+H2O=H2CO3 H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O 實際上，工業(yè)大氣對混凝土的中性化作用，遠大于碳化作用，尤其是污染嚴重的工業(yè)區(qū) 。 混凝土中氫氧化鈣［ Ca(OH)2］的溶解度不高， 通常以固體形式存在，在水泥石中起著一 定的骨架作用。在與空氣、水接觸時會起化學反應，也 可隨水而流失。只不過存在難、易和時間長短問題。水泥水化不完全、多余水的蒸發(fā)，也不可避免會 在水泥石中形成孔隙、毛細管；水泥石和砂子、石子的界面上也會有孔隙生成。 目前，我國正在努力降低水泥中的堿含量 (K+、 Na+)和研制、推薦使用 “低堿度水泥 ” ，同時大力倡導采用各種類型的摻合料，這是很有意義和十分必要的。國外已出現(xiàn)使 混凝土重新恢復高堿度的新技術，對于 “低堿度水 泥 ”，若不能長期保持其 pH高于 “臨界值 ”時，需采取摻 鋼筋 阻銹劑等附加措施，目的都是 為了使 鋼筋 得到充分保護。 眾所周知，混凝土的 “中性化 ”是引起 鋼筋 銹蝕的原因之一，也是影響 鋼筋 混凝土結構物耐 久性的因素之一。 國內(nèi)外研究與實踐均表明，混凝土的高堿度對于保護 鋼 筋 和保持結構物的耐久性，都是極端 重要的。圖中對應于一定電位與一定 pH 的交叉點，即表示鐵、鐵離子或氧化物所處的熱 力學最穩(wěn)定的形態(tài)。 鋼鐵 (包括 鋼筋 )在高堿度環(huán)境中是不會腐蝕的，這是由鋼鐵的本性決定的。應該說，這種單純 的物理隔離作用是很難長期保持的，因此其保護作用也是有限的。國外研究 表明，許多外加劑在短期內(nèi)能改善和提高混凝土的某些性能，但對其長期耐久性并無改善， 甚至明顯降低其耐久性。這一點應該引起重視，在摻合料的研究和應用中，考慮 其對混凝土作用的同時，必須考慮到對 鋼筋 的影響。在我國，如日本那樣嚴格而合理地開發(fā)利用海砂資源已提到 日程上來 (據(jù)悉寧波地區(qū)已經(jīng)發(fā)布文件，采取加 鋼筋 阻銹劑等措施后開放使用海砂 )。堿度過低的水泥，對于 鋼筋 混凝土應 限制使用， 或使用時同時采取防腐蝕技術措施 (如用耐腐蝕 鋼筋 、涂層 鋼筋 、摻 鋼筋 阻銹劑 等 )。混凝 土的高堿度，主要來源于水泥水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣和少量氫氧化鈉、氫氧化鉀 (pH＞ )。如微裂紋與宏觀缺陷，似在施工過程中是很難 完全避免，這就對 鋼筋 保護不利；又如，目前特別強調(diào)建設速度，設法使混凝土 “早強 ”， 其結果使 “密實性 ”得不到保證，長期強度與耐 久性受到不良影響。設計者除了強化 “耐久性設計 ”的觀念外，還要根據(jù)結構所處的 腐蝕環(huán)境的嚴酷程度，采取相應的防 鋼筋 銹蝕的技術措施，才可實現(xiàn)結構耐久的目的。鋼筋 首先是受混凝土保護的，因此，混凝土質(zhì)量對防 止 鋼筋 腐蝕是至關重要的。 混凝土質(zhì)量與 鋼筋 銹蝕 應該指出， 鋼筋 混凝土過早破壞 (或稱耐久性不足 )多半是綜合因素造成的，在任何情況下工 程質(zhì)量都是首要的。這 是 “腐蝕 ”與 “應力 ”相互促進的結果：應力可使 鋼筋 表面產(chǎn)生微裂紋、腐蝕沿裂紋深入、 應力再促裂紋開展。 (4)鋼筋 應力腐蝕斷裂 處在應力狀態(tài)下的 鋼筋 (包括預應力 )，在遭受腐蝕時有可能發(fā)生突然斷裂。 (3)鋼筋 斷面損失 混凝土中 鋼筋 銹蝕，一般分為局部腐蝕 (如坑蝕 )和全面腐蝕 (均勻腐蝕 )，常常是局部腐蝕為 主而造成 鋼筋 斷面損失，其損失率達到極限時，構件便會發(fā)生破壞。然而，隨著裂縫的不斷加寬，混凝土與 鋼筋 之間的粘結力 (握裹力 )也隨之下降 (下降速度取決于 鋼筋 銹蝕速度 )，滑移增大 ，構件變形。這是由于 裂縫處
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