论文部分内容阅读
【关键词】混凝土 内钢筋锈蚀 原因 对策
钢筋混凝土内钢筋的腐蚀,一般分为两种情况,一种是钢筋保护层先遭受破坏,从而导致钢筋的锈蚀;另一种是钢筋先发生锈蚀,从而使保护层开裂。混凝土内钢筋锈蚀,一方面,使其截面逐渐减少,与混凝土之间的粘结力降低,影响构件的使用安全;另一方面,钢筋锈蚀体积膨胀(约增大2倍以上),使混凝土保护层开裂甚至脱落,降低了构件的受力和耐久性能。尤其对预应力混凝土构件内的高强度钢丝,其危害性更大。
一、钢筋锈蚀的原因
影响钢筋锈蚀的因素是多方面的,如周围介质的侵蚀,钢材的材质差,混凝土保护层的性能影响等。具体原因如下:
1.由于混凝土不密实或有裂缝存在造成钢筋锈蚀。这往往是造成钢筋锈蚀的主要原因。尤其当水泥用量偏少,水灰比不当和浇捣不良,或者在混凝土浇筑中产生露筋、蜂窝、麻面等缺陷,都给水(汽)、氧和其他侵蚀性介质的渗透创造了有利条件,多种介质容易到达钢筋表面,从而加速钢筋的锈蚀。
2.由于混凝土碳化造成钢筋锈蚀。混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一是“碳化”。空气中的二氧化碳气体,在混凝土表层中逐渐被氢氧化钙的碱性溶液所吸收,相互反应生成碳酸钙,这种现象称为混凝土的“碳化”。当碳化深度达到超过钢筋保护层时,使钢筋失掉保护的屏障,当大气中的有害气体侵入混凝土,就会使钢筋遭到锈蚀而生锈。
3.由于混凝土内掺入氯盐造成“钢筋锈蚀”。混凝土中的碱性成分在钢筋表面形成钝化膜,碱度越高,钝化膜的保护作用越强。但当碱性成分被融出和碳化作用产生影响,使混凝土中碱度降低或存在有害成分时,则钝化膜被破坏而引起钢筋锈蚀,破坏钢筋钝化膜的有害成分的卤素离子中氯离子破坏作用最强,且对钝化膜产生局部性的破坏,使钢筋表面产生点状腐朽。
4.由于杂散电流导致钢筋锈蚀。工业用电中的直流电,当它泄漏到钢筋混凝土结构中时,会造成钢筋的腐蚀生锈。
二、钢筋锈蚀的对策
1.保证混凝土的密实度,阻止腐蚀性介质及水(汽)氧等侵入混凝土内。因此,对修缮工程的拆改部分要重视做好混凝土的浇筑工作。施工时要严格按照施工规范,掌握好水灰比、水泥质量、振捣和养护等有关规定;在有严重的侵蚀性介质的处所,应适当增加保护层的厚度;对现有的房屋建筑结构,如混凝土质量不良和现场侵蚀性介质比较严重时,可在构件外表面涂抹绝缘层如沥青漆,环氧树脂涂料等,进行防护。
2.对于室内有侵蚀性气体,粉尘介质,或相对湿度较大时,则应采取加强通风措施,如改善门窗布置,加设机械通风装置,以消除或减弱它们对钢筋锈蚀的作用。
3.浇筑钢筋混凝土结构,应严格按施工规范控制氯盐用量,对禁止使用氯盐的预应力、薄壁,露天混凝土结构等时,则绝不使用,以防止钢筋锈蚀。
4.在浇筑混凝土内加入适量的缓蚀剂,如亚硝酸钠等,可以消防或延缓钢筋的锈蚀。
5.防止杂散电流的腐蚀。首先,应杜绝和减少厂矿直流电泄漏到钢筋混凝土结构中和地下土壤中去;其次,要提高混凝土构筑物和钢筋的绝缘性能。
6.为防止高强钢丝的应力腐蚀和脆性断裂,可采用在钢筋表面涂刷有机层(如环氧树脂等)和镀锌的措施,然后再浇筑混凝土。锌保护层较为可靠不易损坏,并可用在保护薄壁结构的绑扎和焊接配筋网的高强钢筋上。
对于发生钢筋锈蚀破坏的钢筋混凝土结构,目前有多种可供选择的处理方法,包括打补丁修补、使用涂覆材料、薄膜或密封剂进行修补和保护、采用阴极保护措施、使用電化学除盐或对混凝土进行再碱化处理以及使用阻锈剂。这些方法各有其技术上的优缺点,必须正确使用。
处理方法是单独使用某一种还是多种方法组合使用,取决于处理方法的技术优越性、对结构的适应性以及综合经济成本分析
钢筋混凝土内钢筋的腐蚀,一般分为两种情况,一种是钢筋保护层先遭受破坏,从而导致钢筋的锈蚀;另一种是钢筋先发生锈蚀,从而使保护层开裂。混凝土内钢筋锈蚀,一方面,使其截面逐渐减少,与混凝土之间的粘结力降低,影响构件的使用安全;另一方面,钢筋锈蚀体积膨胀(约增大2倍以上),使混凝土保护层开裂甚至脱落,降低了构件的受力和耐久性能。尤其对预应力混凝土构件内的高强度钢丝,其危害性更大。
一、钢筋锈蚀的原因
影响钢筋锈蚀的因素是多方面的,如周围介质的侵蚀,钢材的材质差,混凝土保护层的性能影响等。具体原因如下:
1.由于混凝土不密实或有裂缝存在造成钢筋锈蚀。这往往是造成钢筋锈蚀的主要原因。尤其当水泥用量偏少,水灰比不当和浇捣不良,或者在混凝土浇筑中产生露筋、蜂窝、麻面等缺陷,都给水(汽)、氧和其他侵蚀性介质的渗透创造了有利条件,多种介质容易到达钢筋表面,从而加速钢筋的锈蚀。
2.由于混凝土碳化造成钢筋锈蚀。混凝土中钢筋锈蚀的主要原因之一是“碳化”。空气中的二氧化碳气体,在混凝土表层中逐渐被氢氧化钙的碱性溶液所吸收,相互反应生成碳酸钙,这种现象称为混凝土的“碳化”。当碳化深度达到超过钢筋保护层时,使钢筋失掉保护的屏障,当大气中的有害气体侵入混凝土,就会使钢筋遭到锈蚀而生锈。
3.由于混凝土内掺入氯盐造成“钢筋锈蚀”。混凝土中的碱性成分在钢筋表面形成钝化膜,碱度越高,钝化膜的保护作用越强。但当碱性成分被融出和碳化作用产生影响,使混凝土中碱度降低或存在有害成分时,则钝化膜被破坏而引起钢筋锈蚀,破坏钢筋钝化膜的有害成分的卤素离子中氯离子破坏作用最强,且对钝化膜产生局部性的破坏,使钢筋表面产生点状腐朽。
4.由于杂散电流导致钢筋锈蚀。工业用电中的直流电,当它泄漏到钢筋混凝土结构中时,会造成钢筋的腐蚀生锈。
二、钢筋锈蚀的对策
1.保证混凝土的密实度,阻止腐蚀性介质及水(汽)氧等侵入混凝土内。因此,对修缮工程的拆改部分要重视做好混凝土的浇筑工作。施工时要严格按照施工规范,掌握好水灰比、水泥质量、振捣和养护等有关规定;在有严重的侵蚀性介质的处所,应适当增加保护层的厚度;对现有的房屋建筑结构,如混凝土质量不良和现场侵蚀性介质比较严重时,可在构件外表面涂抹绝缘层如沥青漆,环氧树脂涂料等,进行防护。
2.对于室内有侵蚀性气体,粉尘介质,或相对湿度较大时,则应采取加强通风措施,如改善门窗布置,加设机械通风装置,以消除或减弱它们对钢筋锈蚀的作用。
3.浇筑钢筋混凝土结构,应严格按施工规范控制氯盐用量,对禁止使用氯盐的预应力、薄壁,露天混凝土结构等时,则绝不使用,以防止钢筋锈蚀。
4.在浇筑混凝土内加入适量的缓蚀剂,如亚硝酸钠等,可以消防或延缓钢筋的锈蚀。
5.防止杂散电流的腐蚀。首先,应杜绝和减少厂矿直流电泄漏到钢筋混凝土结构中和地下土壤中去;其次,要提高混凝土构筑物和钢筋的绝缘性能。
6.为防止高强钢丝的应力腐蚀和脆性断裂,可采用在钢筋表面涂刷有机层(如环氧树脂等)和镀锌的措施,然后再浇筑混凝土。锌保护层较为可靠不易损坏,并可用在保护薄壁结构的绑扎和焊接配筋网的高强钢筋上。
对于发生钢筋锈蚀破坏的钢筋混凝土结构,目前有多种可供选择的处理方法,包括打补丁修补、使用涂覆材料、薄膜或密封剂进行修补和保护、采用阴极保护措施、使用電化学除盐或对混凝土进行再碱化处理以及使用阻锈剂。这些方法各有其技术上的优缺点,必须正确使用。
处理方法是单独使用某一种还是多种方法组合使用,取决于处理方法的技术优越性、对结构的适应性以及综合经济成本分析