【正文】 為 ～ 時，這層混凝土的毛細(xì)孔中才不再進行這種中和反應(yīng)，此時即所謂 “ 已碳化 ” ?？諝庵械?CO2 氣體不斷地透過混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔道，氣 相擴散到混凝土中部分充水的毛細(xì)孔中，與其中的孔隙液所溶解的 Ca(OH)2 進行中和反應(yīng)。 ② 混凝土碳化發(fā)生機理和影響因素 。 （ 4）由于在氯離子環(huán)境下，鋼筋一旦開始銹蝕，發(fā)展即非常迅速，腐蝕發(fā)展階段與銹蝕誘導(dǎo) 階段相比非常短，所以在現(xiàn)有研究中，對海洋環(huán)境和除冰鹽環(huán)境，通常將腐蝕誘導(dǎo)期定義為混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。同時鋼筋銹蝕速度逐漸減慢，試驗齡期一年以后，銹蝕速度更慢，直到四年齡期的三年時間內(nèi)，銹蝕量幾乎沒有增加。 明顯看出摻鹽量為 2％～ 4％ NaCl 和 6％～ 8 ％ NaCl，的鋼筋銹蝕量最大。 當(dāng)通氧容易時，隨著氯 鹽摻量的增加，銹蝕量直線增長，摻加 5 ％的氯鹽， 4 個月內(nèi)鋼筋銹蝕 4g，摻和 20％的氯鹽，銹蝕量增加至 5 g ，占鋼筋重的 5 . 1 % 。 試驗結(jié)果表明，混凝土中的鋼筋銹蝕與通氧程度和摻鹽量關(guān)系最大，其中通氧程度又是其中的最關(guān)鍵因素，因為氯鹽的保銹作用只在氧氣比較充足的情況下，才能表現(xiàn)出來。在荷載作用下受彎引起的混凝土的裂紋導(dǎo)致 CL及其他離子更快的擴散至鋼筋。在做鋼筋銹蝕實驗不難發(fā)現(xiàn)，如果大面積的鋼筋表面上具有高濃度的氯化物，則氯化物所引起的銹蝕是均勻的 ，但是在不均質(zhì)的混凝土中，常見的局部銹蝕，導(dǎo)致點蝕 .首先則是在很小的鋼筋表面上，混凝土孔隙液具有較高的氯化物濃度，形成破壞鈍化膜的具備條件，形成小陽極，此時，鋼筋表面的大部分仍具鈍化膜，成為大陽極，這種特點的由大陽極、小陰極組成論文寫作指導(dǎo)： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計資源學(xué)習(xí)、分享平臺 . 的銹蝕電偶，由于大陰供養(yǎng)充電，使小陽極上的鐵迅速溶解而產(chǎn)生沉淀，小陰極區(qū)局部酸化，同時，由于大陰極區(qū)的陰極反應(yīng)，生成氫氧化根離子， PH 值增高，氯離子提高了混凝土的吸濕性，使得陰極與陽極之間的混凝土孔隙的歐姆電陰降低，這幾方面的自發(fā)變化，將使上述局部銹蝕電偶得以自發(fā)的一局部深入形式繼續(xù) 進行。 應(yīng)該說明的是，在氯離子存在的混凝土中，鋼筋通常的銹蝕產(chǎn)物很很難找到FeCl2 的存在，這是由于 FeCl2 是可溶的，在向混凝土內(nèi)擴散遇到氫氧根離子，立即生成 Fe(OH)2 的一種沉淀物質(zhì)又進一步氧化成鐵的氧化物，即通常說的 “ 鐵銹 ” ，由此可見，氯離子只起到了 “ 搬運 ” 的作用，而不被消失，也就是說進入混凝土的氯離子，會周而復(fù)始地起破壞作用，這也是氯鹽危害特點之一。 氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電流，而且加速了電流的作用過程，陽極反應(yīng)過程 Fe→2e→Fe2+, 如果生成的 Fe2+不能及時搬運而積累于陰極表面，則陰極反應(yīng)就會因此而受 阻，相反，如果生成的 Fe2+能及時被搬走，那么。 正是由于混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子的存在，大大降低了陰、陽極之間的歐姆電阻，強化了離子通路，提高了腐蝕電流的效率，從而加速了鋼筋的電化學(xué)腐蝕過程，氯離子對混凝土 中鋼筋銹蝕更嚴(yán)重更快速 .而氯化物是鋼筋的一種活化劑，它能置換鈍化膜的氧而使鋼筋發(fā)生潰爛性腐蝕，而氯鹽是高吸濕性的鹽，它能吸收空氣中的水分變成液體，從而使氯離子從擴散作用變成滲透作用，達到氯離子，透過保護區(qū)去腐蝕鋼筋的目的。 無論混凝土碳化還是氯離子侵蝕，都可以引起鋼筋部分銹蝕，在鈍化 膜破壞處有腐蝕電流產(chǎn)生，在鈍化膜破壞還與未破壞區(qū)這間存在電位差，有宏電流產(chǎn)生，但微電流要比宏電流大得多。 混凝土屬于堿性材料，其孔隙溶液的 PH 值為 1214，因而對鋼筋具有較好的保護作用，有利于鋼筋表面形成保護鋼筋的鈍化膜，但這種鈍化膜只有在高堿環(huán)境中才是穩(wěn)定的。由于銹蝕，使鋼筋有效截面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力消弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。摻硅粉的 HPC 的高度致密的孔結(jié)構(gòu)大大降低了電解電導(dǎo)率 鋼筋銹蝕的基本條件。 （ 1）盡管高摻量硅粉的火山灰反應(yīng)使堿度下降，但鋼筋不生產(chǎn)宏電池銹蝕。論文寫作指導(dǎo)： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計資源學(xué)習(xí)、分享平臺 . 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 中 鋼筋 的 銹蝕 和 混凝土碳 化 檢測 與 加固 摘要 : 許多既有的鋼筋混凝土建構(gòu)筑物都存在著各種各樣的病害和損傷 ,尤其是隨著時間的推移 ,一大批已建鋼筋混凝土建構(gòu)筑物由于施工質(zhì)量原因或年久失修及老化出現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)性的病害 ,而無法正常使用 .如何迅速準(zhǔn)確地對這些建構(gòu)筑物進行檢測、判斷其受損程度、以及做好加固改造處理 ,在總體安全、經(jīng)濟的前提下 ,最大限度地延長結(jié)構(gòu)的功能與使用壽命 ,是土木工程領(lǐng)域里的一個主要熱點問題 ,對于受損及病害鋼筋混凝土建構(gòu)筑物如何做到準(zhǔn)確的檢測鑒定并修復(fù)加固是關(guān)系到安全、正常使用和經(jīng)濟的重大問題 .對其進行研究具有重要的現(xiàn)實意義 .本文介紹了混凝土碳化和鋼筋銹蝕的發(fā)生機理與影響因素 ,分析和討論了混凝土碳化和鋼筋銹蝕對材料性能 的影響 .本文根據(jù)收集現(xiàn)有的理論成果總結(jié)混凝土碳化和鋼筋銹蝕的檢測方法 ,并分析提出修復(fù)和加固處理方法 . 關(guān)鍵詞 :鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋銹蝕 混凝土碳化 檢測 加固 正文 : ① 鋼筋銹蝕的發(fā)生機理與影響因素 。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著時間的推移將發(fā)生鋼筋銹蝕、混凝土碳化等影響 建筑物正常使用的病害 . 鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要原因 . 混凝土保護層 不夠 ,混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫 ,結(jié)構(gòu)中有外露的鋼筋頭，水和空氣滲透作用 ,混凝土質(zhì)量沒有滿足密實要求，有空洞；或者混凝土標(biāo)號太低（低標(biāo)號混凝土不密實） ,鋼筋銹蝕原因主要就是誰和空氣侵蝕，使鋼筋產(chǎn)生氧化 ,混凝土中鋼筋銹蝕的條件是受氧化，如果保護層不夠，或者水中有腐蝕性物質(zhì)就會銹蝕的 .由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子較高，均可引起鋼筋周圍氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，從而生成氫氧化鐵銹蝕物。其原因是水灰比降低和硅粉的火山灰反應(yīng)時孔結(jié)構(gòu)致密化，導(dǎo)致電極電阻增大。 鋼筋銹蝕后，其氫氧化鐵修飾物體積比原來增長約 2~4 倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲出到混凝土表面。 因 為混凝土硬化后，表面混凝土遇到空氣中二氧化碳的作用，使氫氯化鈣慢慢經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)變成碳酸鈣，使之堿性降低，碳化到鋼筋表面時，使鈍化膜遭到破壞，鋼筋就開始腐蝕，眾所周知，大氣是二氧化碳的主要來源，大氣中通常含%%的二氧化碳，而且只要有大氣存在的地方，就必然存在二氧化碳，對于普通的硅酸鹽而言，水化產(chǎn)生的氫氧化鈣可達到整個水化產(chǎn)物的 10%15%，它論文寫作指導(dǎo)： 625880526 論文資源網(wǎng) 最專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計資源學(xué)習(xí)、分享平臺 . 作為水泥水化產(chǎn)物之一，一方面，它是混凝土高堿度的提供源和保證者，對保護鋼筋起著十分重要的作用；另一方面，它又是混凝土中最不穩(wěn)定的成分之一，很容易與環(huán)境中的 酸性介質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，使混凝土碳化，并逐步延伸鋼筋，使鋼筋開始銹蝕。如果周圍環(huán)境 PH 值降到 時，鈍化膜就開始變得不穩(wěn)定，當(dāng)PH 值繼續(xù)降到 時，鈍化膜就開始變得難以生存或逐漸破壞，使得進入混凝土中的氯離子吸附于鈍化膜處，并使鈍化膜的 PH 值迅速降低，逐步酸化，從而使得鈍化膜被破壞。又因為氯離子的存在大大降低了混凝土的電阻率，并且氯離子和鐵離子的結(jié)合可以形成易容于水的氯化鐵，從而加速了腐蝕產(chǎn)物向外的擴散過程，并由于宏觀腐蝕電流在鈍化膜破壞區(qū)邊邊緣最大，使得靠近鈍化區(qū)的邊緣的局部鈍化膜破壞較快，這種現(xiàn)象稱為局部銹蝕鋼筋的 “ 邊緣效應(yīng) ” 。 （ 2）混凝土硬化以后，表面遭受空氣中二氧化碳的作用，氫氧化鈣慢慢變成碳酸鈣而失去堿性通常稱之為混凝土的碳化，或者中性化。陽極反應(yīng)過程就會順利乃至加還進行， Cl 與 Fe 相遇就會生成 FeCl2， Cl 能使 Fe 消失而加速陽極過程，通常把陽極過程受阻稱做陽極極化作用，而加速陽極過程者，稱作陽極去極化作用，氯離子正是發(fā)揮了陽極去極化作用的功能。 水泥中的鋁酸三鈣，在一定條件下，可與氯鹽作用生成不溶性 “ 復(fù)鹽 ” ，從而降低了混凝土中游離氯離子的存在，從這個角度講，含鋁酸三鈣高的水泥品種有利于氯離子的侵害，海洋環(huán)境中優(yōu)先選用鋁酸三鈣含量高的普通硅酸鹽水泥，然而，復(fù)鹽只有在堿性環(huán)境下才能生成和保持穩(wěn)定，當(dāng)混凝土的堿度降低時，復(fù)鹽會發(fā)生分解，重新釋放出氯離子來。 （ 3）混凝土中的鋼銹是一電化學(xué)過程，它由鋼表面的電阻，與鋼接觸的水泥漿體的 PH 值及電解質(zhì)如氯化物及氧向混凝土的擴散所控制。這些個別地方的銹蝕因銹蝕產(chǎn)物的聚集又導(dǎo)致進一步開裂。當(dāng)氧氣不足時，