混凝土中钢筋锈蚀研究

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1、混凝土中钢筋锈蚀的研究［承商要］钢筋腐蚀对浞凝土耐久性和安全性冇很大影响，引起浞凝土屮钢筋钝化膜破坏进IflJ诱发的锈蚀最终异致了钢筋浞凝土结构过早失效，严重影响了钢筋浞凝土结构的服役寿命。本文首先分析了钢筋锈蚀的机理，其次阐述了影响钢筋锈蚀发展的重耍因素，并在最后提出了预防钢筋锈蚀应采取的措施。［关键字］混凝土钢筋诱蚀氯离子侵蚀碳化StudyonCorrosionofReinforcementinConcrete[Abstract]Reinforcementcorrosionhaslargeimpacton

2、durabilityandsafetyoftheconcrete.Themechanismofcorrosioninconcreteinducedbythesteeldepassivationwillultimatelyleadstotheprematurefailureofreinforcedconcretestructuresandthereductionofservicelife.Reinforcementcorrosionandsomeimportantfactorswhichinfluencethe

3、developmentofsteelcorrosionprocessarereviewed.Thepreventivemeasuresforreinforcementcorrosionareproposed.[Keyword]concretesteelcorrosionErosionbychlorineionCarbonization弓Iw一、钢筋锈蚀分析2（一）诱发钢筋锈蚀的机理2（二）影响钢筋腐蚀的主要因素2（三）钢筋的腐蚀过程4（四）在役混凝土结构剩余寿命预测5二、钢筋锈蚀的速度6三、钢筋锈蚀的程度四、

4、现有的测试钢筋腐蚀技术8（-）分析法：8（二）物理方法：8（三）电化学方法：8五、防腐措施9（一）浞凝土外涂层9（二）环氧涂层钢筋10（三）阴极保护10（四）钢筋缓蚀剂10i仑12a脈13［参考文献］14引言钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。混凝土在多种因素作用下（如碳化、氯离子侵蚀等），钢筋因原先在碱性介质屮生成的钝化膜被破坏而渐渐失去保护作用，导致钢筋锈蚀，生成的铁锈体积比被腐蚀棹的金属体积大3〜4倍，使混凝土保护层沿钢筋纵句开裂，而裂缝一垃产生，钢筋锈蚀速度将人人加快，

5、结构构件的承载力与可靠性劣化的速度也将大大加快，有的甚至发展到钢筋锈断，危及结构的安全。文献资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美W标准局1975年的调查表明，混凝土屮钢筋的腐蚀占全美各种腐蚀的40%;円本新干线使用不到10年，就出现大而积因钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀。在我国，大量采用钢筋混凝土结构已有几十年历史，对于遭受恶劣环境条件的腐蚀作用影响，尤其是在20世纪五六十年代，由于要求早强或防冻在混凝土中掺加过暈的氯盐的结构，耐久性破坏现象非常严重。本文将对钢筋

6、锈蚀机理、影响因素、腐蚀过程、锈后钢筋混凝十的力学性能及粘结性能等进行分析，提出钢筋锈蚀应采取的预防措施，提高混凝土的耐久性和结构的安全性，减少耐久性破坏造成的损失，将是一项具有重人实际意义和社会经济效益的研究课题。一、钢筋锈蚀分析（一）诱发钢筋锈蚀的机理混凝土中的钢筋锈蚀除了以下阳极反应式（1）和阴极反应式（2）条件外2Fe->2Fe2、4e—（1）02+2H20+4e_—40H-（2）还要具备有害离子传输通道（混凝土孔溶液）和电子通道（钢筋连接）2个必要条件。当这4个条件全部具备吋，锈蚀反应才能开始和持续

7、发展，极端干燥或湿润的环境都很难促使锈蚀反应发生。在满足热力学条件的情况下，钢筋周围还会发生其它氧化还原反应，这就是钢筋锈蚀的复杂性及产物多样性的原因。多孔和非均质混凝土材料的诸多特性，主要包括孔溶液的高碱性、高电阻率、保护层对外界离子的物理屏障能力和易开裂特性，都决定了钢筋锈蚀的发生、发展和锈蚀程度［6］。完全水化的波特兰水泥含有原水泥质暈15%〜30%的Ca（0H）2,加上水泥中原有的微景K0H和NaOH，足以使混凝土孔溶液的pH值保持在13左右。高碱性使得钢筋表面在一定条件下形成致密的钝化保护膜，保护钢

8、筋免受侵蚀。Poursaee的研究证实：钢筋在模拟混凝十孔溶液屮至少需要3d冰能形成钝化膜，在水泥基材料屮则至少需要7d冰能形成致密的钝化膜。早期研究证实，［8］钢筋的腐蚀速率和混凝土保护层的电阻率成反比，这说明电阻率在钢筋锈蚀过程中起了非常重耍的作用。众所周知，混凝土电阻率和相对湿度与孔溶液离子浓度有关。混凝土中钢筋锈蚀主要取决于3个质量传输过程：氧气扩散，碳化和氯离了扩散。混凝土保护层的开裂为氯