混凝土中钢筋锈蚀措施范文

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1混凝土中钢筋锈蚀机理及影响因素

1．1混凝土中钢筋锈蚀机理钢筋未被腐蚀的混凝土是呈高碱性的，其pH值一般在12．5左右，当混凝土中含有少量的Na2O、K20时，pH值可能会大于13。在高碱性环境中，钢筋很容易发生氧化作用，表面生成一层很薄的氧化膜。主要成分为水化氧化物nFe2O3•mH2O，它是一种致密、稳定的共格结构，水和氧气不能渗透过去，使混凝土中钢筋处于钝化状态，能够有效阻止混凝土中钢筋的锈蚀，因此被称为钝化膜。混凝土中钢筋锈蚀只有在这层钝化膜遭到破坏的情况下才可能实现。钢筋表面钝化膜破坏的原因有两个:一是混凝土中性化;二是足够浓度的游离CI—扩散到钢筋表面。当钝化膜发生破坏后，混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程。(1)混凝土中性化作用。碳化使混凝土孔溶液中的Ca(OH)2含量逐渐减少，pH值逐渐降低，当pH值下降到11．5左右时，钝化膜不再稳定;当pH值降至9～10时，钝化膜的作用完全被破坏，钢筋处于脱钝状态，锈蚀就有条件发生了。一般大气环境下混凝土中性化的过程非常缓慢，视保护层厚度等因素不同，一般要数年甚至数十年才能达到钢筋表面。由于部分碳化区的存在，钢筋经历了从饨化状态经逐步脱钝转化为完全脱钝状态的过程。(2)CI—作用。当钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离CI—浓度超过一定值时，即使在碱度较高，pH值大于11．5时，CI—也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。因为CI—的半径小，活性大，溶液吸附在位错区，晶界区等氧化膜有缺陷的地方。CI—有很强的穿透氧化膜的能力，在氧化物内层(铁与氧化物界面)形成易溶的FeCI2，使氧化膜局部溶解，形成坑蚀现象。如果CI—在钢筋表面分布比较均匀，这种坑蚀现象便会广泛地发生，点蚀坑扩大、合并，发生大面积的腐蚀。(3)混凝土中钢筋锈蚀的电化学机理。混凝土中钢筋锈蚀的发生必须具备三个条件:一是钢筋表面存在电位差，构成腐蚀电池;二是钢筋表面钝化膜遭到破还，处于活化状态;三是钢筋表面有电化学反应和离子扩散所需的水和氧气。

1．2混凝土中钢筋锈蚀的影响因素(1)钢筋锈蚀不仅与混凝土保护层厚度、混凝土密实度有关，还涉及到混凝土的组成、空隙中液相的pH值、环境的湿度、温度、有害离子含量及混凝土含水量等相关。(2)环境湿度是影响钢筋锈蚀速度的重要因素，相对湿度低，钢筋腐蚀速率减慢。试验和分析数据结果表明，相对湿度达到80%时，钢筋锈蚀的速率最快保护层厚度的加大，钢筋锈蚀速度减慢。(3)钢筋锈蚀速度与混凝土液相pH值有着密切的关系。在不同的温度和不同pH值的影响下，钢筋的锈蚀情况也会出现明显的差别。(4)有害离子(如氯离子等)会严重的影响对钢筋的锈蚀，其含量的多少也就会影响到钢筋锈蚀速度的快慢。

2钢筋锈蚀的防御措施

2．1基本防腐蚀措施根据混凝土中钢筋锈蚀的影响因素可知提高混凝土的密实度、增加混凝土的保护层厚度是最基本的防止钢筋锈蚀的措施，从而达到提高混凝土结构耐久性的目标。(1)增加保护层厚度，可以推迟由碳化引起的钢筋锈蚀;还可以减缓氧气扩散，减慢由氧气扩散控制的钢筋锈蚀;同时还可以减缓氯离子在混凝土中的渗透量。(2)适当增加混凝土的搅拌时间和振捣力度等方法最大限度提高混凝土的密实度，降低混凝土的孔隙率，减缓混凝土的碳化速度，减缓有害离子的传递速度甚至可以阻止有害离子的扩散。(3)控制混凝土中的最大水灰比和最小水泥用量，在混凝土中掺入适宜的减水剂，减小混凝土中水的含量。

2．2防腐蚀的附加措施(1)添加钢筋阻锈剂。钢筋阻锈剂是混凝土外加剂的一种，添加钢筋阻锈剂是钢筋锈蚀长期防护的有效措施之一，掺入混凝土或灌浆中能提高混凝土结构自身的保护能力，使钢筋表面的钝化膜更为完整、致密。但是，必须注意的是采用阻锈剂同时应使用低渗透性混凝土，以防止阻锈剂流失。(2)环氧涂层钢筋。常用的钢筋表面涂层有环氧树脂涂层和镀锌等，其中环氧树脂涂层钢筋应用最为广泛，它是在钢筋表面涂保护膜，隔离钢筋与腐蚀介质的接触。可以与钢筋阻锈剂联合使用，但在复杂的交叉部位，钢筋弯曲时存在较大的应力，会影响到环氧树脂涂层钢筋的粘结性，则不宜使用环氧涂层钢筋。(3)阴极保护。阴极保护常作为一种补助措施来防止混凝土中钢筋的腐蚀。阴极保护可以应用外加电流的方法，也可以将比铁更活泼的金属与铁相连。但是阴极保护应在克服其自身缺陷的条件下采用，否则也会加速钢筋的锈蚀，起到负面的作用。(4)混凝土外涂层。混凝土表面涂层是降低氯离子渗透速度和混凝土碳化速度的有效辅助措施。混凝土外涂层基本上可以分为侵入型和隔离型两种，它可以包括薄涂层、复合型涂层或厚涂层、渗透型涂层等。(5)采用高强度混凝土。高强度混凝土可以降低氯离子在混凝土中的渗透速率，同时还可以增加混凝土的电阻率增加，延迟腐蚀的开始和降低腐蚀开始后的速率。

3结语

虽然钢筋锈蚀会给混凝土建筑物带来严重的危害，但在实际施工中，只要加强领导，严格管理，精心施工，并根据环境的特点和材料的性质，采取相应的措施，是完全能够防止和推迟混凝土中钢筋的锈蚀，从而提高混凝土的适用性和耐久性。

作者：叶振北 单位：贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司