混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕問(wèn)題探析

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1、混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕問(wèn)題探析【摘要】：文章闡述了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用、混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕機(jī)理，介紹了減輕鋼筋腐蝕的措施和鋼筋銹蝕的修補(bǔ)。【關(guān)鍵詞】：混凝土結(jié)構(gòu)；鋼筋腐蝕；原理；對(duì)策【abstract】：thepaperexpoundstheconcreteofreinforcedofprotection,reinforcementinconcretestructuresofcorrosionmechanism,thispaperintroducesthemeasurestoreducesteelcorrosionandr

2、ustcorrosionrepairs?【keywords】：concretestrueture；Steelcorrosion；Principle；countermeasures中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：混凝土對(duì)鋼筋具有保護(hù)作用，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋是不易受到腐蝕的。但當(dāng)混凝土的保護(hù)層被破壞而造成部分鋼筋裸露或是由于滋工中鋼筋除銹不徹底，則極易發(fā)生鋼筋銹蝕，產(chǎn)生事故隱患。分析銹蝕產(chǎn)生的原因，研究對(duì)策，對(duì)保證工程質(zhì)量有著極其重要的意義。1、混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用在自然環(huán)境中，鐵的活性很高,極易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。

3、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土內(nèi)部的堿性很高，在水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中，pH值達(dá)到13.5-13.8,硬化混凝土中液相pH值一般在12.5以上，這樣高的堿性可以使其內(nèi)部鋼筋表面保持鈍化狀態(tài)，鋼筋表面會(huì)形成一層不易滲透的牢固粘附于鋼筋表面上的氧化物一鈍化膜，鈍化膜使鋼筋表面不存在活性的鐵,因此電化學(xué)腐蝕無(wú)法進(jìn)行，從而使鋼筋免受腐蝕。鈍化膜是阻止鋼筋腐蝕的實(shí)質(zhì)，而混凝土的保護(hù)層是使鋼筋表面形成鈍化膜的前提，二者共同作用成為防止鋼筋腐蝕的兩道防線。2、鋼筋腐蝕的機(jī)理造成混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕的因素很多，其腐蝕的機(jī)理也不盡相同，一般可分為電化

4、學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕三種形式，通常以電化學(xué)腐蝕為主。2.1電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是鋼筋腐蝕的主要形式。形成電化學(xué)腐蝕必須具備兩個(gè)條件：1）鋼筋表面形成電位差。即在鋼筋表面不同電位區(qū)形成陽(yáng)極與陰極。2）陽(yáng)極部位的鋼筋表面處于活化狀態(tài)，可以自由釋放電子，在陰極部位鋼筋表面存在足夠的水和氧氣。由于鋼筋材質(zhì)和表面的非均勻性，鋼筋表面總有可能形成電位差，因此在潮濕的環(huán)境下鋼筋就可能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而形成腐蝕。鋼筋腐蝕產(chǎn)物的體積不斷地增大，而幾乎不具有強(qiáng)度，從而削弱了與混凝土間的握裹并減小有效截面。2.2化學(xué)腐蝕鋼筋的化學(xué)腐蝕包括

5、：酸腐蝕、堿腐蝕、鹽腐蝕等。其中酸腐蝕是化學(xué)腐蝕的一種主要形式。2.3應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕是電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力復(fù)合作用的結(jié)果，腐蝕介質(zhì)、鋼筋的應(yīng)力水平和鋼筋的材料情況是影響應(yīng)力腐蝕的主要因素，鋼筋由于化學(xué)腐蝕等原因使表面形成大小不一、分散分布的腐蝕坑，在鋼筋受拉時(shí)將引起應(yīng)力不均勻分布，造成應(yīng)力集中并可能引起早期斷裂。應(yīng)力腐蝕對(duì)于高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋尤其危害大。3、鋼筋腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)的危害混凝土開(kāi)裂：鋼筋腐蝕后體積增加了2-10倍，如紅銹體積可大到原來(lái)體積的四倍，黑銹體積可大到原來(lái)的二倍，對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生壓力，將使混凝土沿鋼筋方向開(kāi)裂，進(jìn)而使

6、保護(hù)層成片脫落，而裂縫及保護(hù)層的剝落又進(jìn)一步導(dǎo)致更劇烈的腐蝕。改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和降低結(jié)構(gòu)的耐久性。降低鋼筋與混凝土的握裹粘結(jié)力，表現(xiàn)在：①鋼筋的腐蝕產(chǎn)物是疏松的氧化物和氯化物，在鋼筋表面形成一層疏松隔離層，從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘接作用。②鋼筋腐蝕膨脹引起混凝土開(kāi)裂，混凝土對(duì)鋼筋的約束作用減弱；③變形鋼筋腐蝕后的變形肋將逐漸變小。嚴(yán)重時(shí)變形肋與混凝土之間的機(jī)械咬合作用基本消失。這樣，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土共同工作、相互傳遞應(yīng)力的受力機(jī)理被破壞，加快混凝土裂縫的開(kāi)展。鋼筋截面變小改變使構(gòu)件突然破壞：鋼筋腐蝕嚴(yán)重時(shí)，

7、鋼筋的箍筋、主筋受力橫截面減少，鋼筋應(yīng)力過(guò)大，受腐蝕梁在鋼筋屈服前，受力裂縫不明顯，一旦出現(xiàn)明顯的受力裂縫，這時(shí)鋼筋已經(jīng)屈服，構(gòu)件即將破壞。結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)從有預(yù)兆的受彎塑性破壞變?yōu)闊o(wú)預(yù)兆的少筋或剪切脆性破壞。使結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能降低：由于腐蝕影響鋼筋截面與破壞混凝土，因此對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的不利影響將更為嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)許多廠房的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在腐蝕環(huán)境服役多年，存在著抗震性能不斷降低的隱患。4、減輕鋼筋腐蝕的措施提高混凝土的密實(shí)度和施工質(zhì)量：混凝土不可能做到完全密實(shí)，環(huán)境介質(zhì)還是可以滲入其內(nèi)，只不過(guò)存在難、易和時(shí)間長(zhǎng)短問(wèn)題。最大限度地提

8、高混凝土的密實(shí)性，對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度和防止鋼筋腐蝕是非常重要的。控制混凝土的原材料：防止混凝土中帶入氯離子，控制使用含氯鹽的原材料（海水、海砂等）和外加劑，在混凝土中加入適量的緩蝕劑或阻銹劑，如亞硝酸鈣、亞硝酸鈉等，可以延緩鋼筋的銹蝕。改善混凝土的工作環(huán)境：對(duì)于室內(nèi)有侵蝕性氣體，粉塵介質(zhì)，