钢筋混凝土基础钢筋的锈蚀原因及防护研究-王平

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建筑钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的原因、预防及检测

建筑钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的原因、预防及检测

直接腐蚀钢筋 。( 2 )碳化 。碳化 作用是一直存 在的,
同水 和 氧 气 一 起 ,产 生 酸 性 环 境 ,破坏 钢 筋保 护 层 。 ( 3 )混凝 土 成 分 的影 响 。混 凝 土 强度 越 低 ,则 密 实
度进行有效的监控 。


钢筋锈蚀的危害 1 . 钢 筋力 学性 能 下 降
的新 技 术 ,但 在 其 普 及 程 度 上 还 不 足 。 五 、 结语
应 的速度越 慢。( 5)裂缝 。钢筋混凝 土中存 在细 微 的裂缝通 常是不可避免的 ,这是 由于 多重 因素共 同 造成 的。如承受荷 载、温度变化 、碱骨料反应 、混
凝 土 的质 量 问题 以 及钢 筋 自 己锈 蚀 导 致 的 问 题等 。

( 4 )氧气 。只有 当孔 隙水 中含有氧气 时,钢 筋锈 蚀
反 应 才 会 发 生 , 因 此氧 气 的 扩 散 也 是 影 响 钢 筋 锈 蚀 的重 要 因 素 ,钢 筋 表 面 接 触 氧 气 越 少 则发 生 锈蚀 反
端 电极,并引入参考端 电极 ,对两者的 电着 钢 筋 锈 蚀 程 度 的增 加 ,其 应
蚀 两 种 , 前 者 是 由 于钢 筋 直 接 与 腐 蚀 性 物 质 接触 发 生 氧 化 , 没 有 电 子 大 范 围 的 转 移 现 象 ;后 者 是在 电
层 厚度 较小时, 由于外部环境 中氧气和水分 的入侵 更加 剧 了钢 筋 的 锈蚀 。另外 ,可 以适 当 采 用 缓 蚀 剂 , 如亚硝酸钙 ,通过 阳极缓蚀来 提供 良好的防锈蚀性 能,能够 有效减 缓钢筋 锈蚀 的速度 。 4 . 钢 筋 保 护 措 施
钢 筋 混 凝 土 的 耐 久 性 要 求 建 筑 物 在 设计 使 用年 限 内 ,通 过 正 常 维 护 可 以保 证 设 计 使 用 性 能 , 而 不 用 进 行 专 门 的维 修 。 其 中 ,钢 筋 的锈 蚀 对 于 钢 筋 混

混凝土中钢筋锈蚀的原理及控制方法

混凝土中钢筋锈蚀的原理及控制方法

混凝土中钢筋锈蚀的原理及控制方法一、引言混凝土是建筑中使用最广泛的材料之一,而钢筋作为混凝土中的主要加固材料,其腐蚀问题一直是混凝土工程所面临的严峻挑战。

钢筋的腐蚀会导致混凝土的破坏,进而影响建筑物的稳定性和安全性。

因此,了解混凝土中钢筋锈蚀的原理,掌握相应的控制方法,对于保障混凝土工程的质量和安全具有重要意义。

二、钢筋的腐蚀原理1. 钢筋腐蚀的类型钢筋在混凝土中的腐蚀可以分为两种类型:化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指钢筋与混凝土中的化学物质发生反应,导致钢筋表面失去原有的保护层,从而受到进一步腐蚀的一种腐蚀方式。

电化学腐蚀是指钢筋在混凝土中形成的电化学反应,导致钢筋表面失去原有的保护层,从而受到进一步腐蚀的一种腐蚀方式。

2. 钢筋腐蚀的机理(1)氧化反应钢筋表面的保护层主要是由钢筋表面的氧化物组成。

在混凝土中,钢筋与水、氧气发生反应,生成氧化铁。

这种氧化铁层的存在可以保护钢筋不受腐蚀。

但是,当钢筋表面的保护层被破坏时,氧气和水还会继续与钢筋表面发生反应,生成更多的氧化铁,氧化铁的体积比钢筋大,会在钢筋表面产生应力,导致钢筋表面的保护层越来越脆弱,最终形成钢筋的锈蚀。

(2)碱性攻击混凝土中的水泥含有大量的氢氧化钙和氢氧化铝等化学物质,这些化学物质使混凝土呈现出碱性。

钢筋在碱性环境中容易发生腐蚀。

因为碱性环境会破坏钢筋表面的保护层。

(3)氯离子侵蚀混凝土中的氯离子会侵蚀钢筋表面的保护层,使钢筋表面失去保护,从而导致钢筋的腐蚀。

氯离子的侵蚀是钢筋腐蚀中最为常见的一种。

三、钢筋锈蚀的控制方法1. 混凝土配合比的设计混凝土配合比的设计应该根据钢筋的腐蚀性质来确定。

应选择抗氯性好的水泥和骨料,加入适量的矿物掺合料、缓凝剂,以减缓混凝土中氯离子和水分的渗透。

同时,还应适当增加混凝土的厚度,以增加钢筋与外界的隔离距离,减少钢筋的腐蚀。

2. 钢筋的防腐措施(1)涂层防护在钢筋的表面涂覆一层防锈漆或防锈油等涂层,可以有效地防止钢筋的腐蚀。

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的主要材料之一。

而混凝土钢筋则是混凝土中的骨架,承担着整个结构的载荷。

然而,由于环境、使用和维护等多种因素的影响,混凝土钢筋易受到锈蚀的影响,从而降低了其力学性能和使用寿命。

因此,混凝土钢筋锈蚀的原理及防护措施的研究具有重要的实际意义。

二、混凝土钢筋的锈蚀原理1. 钢筋表面的氧化物层钢筋表面的氧化物层是钢筋锈蚀的起点。

在正常情况下,钢筋表面的氧化物层是一层致密的保护层,其主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO 等。

这一保护层可以防止氧气、水和其他腐蚀性物质侵蚀钢筋表面。

然而,当环境条件恶劣或者长期受到海水、酸雨等侵蚀时,氧化物层会被破坏,钢筋表面失去保护,开始产生锈蚀。

2. 钢筋表面的电化学反应钢筋表面的电化学反应也是钢筋锈蚀的重要原因。

钢筋表面的氧化物层被破坏后,钢筋表面暴露在空气和水中,形成了一个电池。

在这个电池中,钢筋表面成为了阳极,周围的混凝土成为了阴极。

在这个电池中,钢筋表面的Fe离子被氧化成Fe2+,再进一步被氧化成Fe3+,同时释放出电子。

这些电子穿过钢筋表面和混凝土之间的电解质,到达混凝土表面,与水和氧气等发生反应,产生了OH-等离子体。

这些离子体在混凝土中形成了碱性环境,从而加速了钢筋的腐蚀。

3. 环境因素的影响环境因素也是混凝土钢筋锈蚀的重要因素。

例如,海水、酸雨、工业废气等都会对混凝土钢筋表面形成腐蚀性介质,从而加速了钢筋的腐蚀。

此外,温度、湿度等也会对混凝土钢筋的锈蚀产生影响。

在高温高湿的环境下,混凝土钢筋易出现腐蚀现象。

三、混凝土钢筋的防护措施1. 混凝土表面的保护为了保护混凝土钢筋表面的氧化物层,可以在混凝土表面涂覆一层保护涂料。

这种保护涂料可以防止氧气、水和其他腐蚀性物质侵蚀钢筋表面,从而延长混凝土钢筋的使用寿命。

2. 阴极保护阴极保护是一种常用的混凝土钢筋防护措施。

在阴极保护中,通过施加电流,使钢筋表面成为阴极,从而抑制了钢筋的腐蚀。

混凝土结构钢筋锈蚀的防护措施(一)

混凝土结构钢筋锈蚀的防护措施(一)

混凝土结构钢筋锈蚀的防护措施(一)混凝土结构中的钢筋锈蚀破坏现象十分普遍。

沿海岸线的海港码头,江河湖泊的水利枢纽和闸、涵、桥、泵站,交通枢纽与桥梁道路,工业、民用建筑,军用设施等众多行业的构筑物,大多数达不到设计寿命,需要耗费大量资金进行维护和维修。

高度重视钢筋锈蚀破坏的危害,大力提倡在工程设计、施工阶段采取预防钢筋锈蚀的措施非常必要。

1.钢筋锈蚀原因1.1重视程度不够混凝土设计规范中,以混凝土强度为主要标准,钢筋的保护主要决定于混凝土的保护层厚度。

目前设计规范中虽然已经引入“耐久性设计”观念,但是对于混凝土构件所处的腐蚀环境及腐蚀程度和应采取的防钢筋锈蚀措施显然重视不够,这是造成混凝土结构中钢筋锈蚀的原因之一。

1.2使用碱度过低的水泥水泥水化的高碱度能使钢筋表面形成一种钝化膜,具有耐腐蚀的贵金属性能,是保护钢筋抗锈蚀的基础条件,低碱度水泥无此作用。

如果不能避免使用低碱度水泥的话,应采取钢筋防腐蚀技术措施,否则,极易引发钢筋锈蚀。

1.3碱—骨料反应,外加剂、掺合物的使用混凝土施工时,掺入含有氯盐的外加剂、海砂,施工用水含氯盐及掺合物等易引起钢筋锈蚀。

1.4混凝土碳化硬化后混凝土表面遇到空气中的二氧化碳,氢氯化钙经化学反应生成碳酸钙,使之碱性减低,当碳化延伸到钢筋时,钢筋随之开始锈蚀。

2.钢筋腐蚀的破坏特征混凝土中的钢筋具备上述条件之一,均可引起钢筋锈蚀。

如不及时采取措施,随着时间的延长钢筋锈蚀会越来越严重,危害无穷。

钢筋锈蚀是一个电化学反应过程,由铁变化成氧化铁,其体积比原来增大2~7倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,钢筋与混凝土之间的粘结应力降低或失效,致使混凝土保护层顺钢筋方向开裂、剥离甚至脱落。

一旦发生钢筋锈蚀,混凝土构件将产生钢筋有效断面面积减小、混凝土与钢筋间的握裹力削弱、结构承载力降低等同题,严重的可导致构件断裂、构筑物坍塌。

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施1.碳化:碳化是钢筋在碳酸盐离子的作用下发生的一种腐蚀现象。

当混凝土表面被碳酸气体侵蚀时,混凝土中的碳酸盐会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的碳酸亚铁,导致钢筋锈蚀。

2.氯离子侵入:氯离子是混凝土中最常见的腐蚀源之一、氯离子可通过氯化盐、海水等方式进入混凝土中,进而使混凝土中钢筋发生腐蚀。

氯化物进入混凝土后会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的氯化亚铁,引起钢筋锈蚀。

3.氧解作用:钢筋表面产生氧化膜可以保护钢筋不受腐蚀,但若混凝土内部存在大量的氧分子,容易进一步氧化钢筋表面,导致钢筋锈蚀。

因此,混凝土中氧分子含量的增加会加速钢筋的氧化过程。

1.强度减弱:钢筋锈蚀后物理性能下降,削弱了钢筋的受力能力,影响混凝土结构的整体强度和承载能力。

2.腐蚀膨胀:钢筋锈蚀会引起钢筋表面体积增大,产生较大的腐蚀膨胀力,导致混凝土产生开裂或脱落。

3.破坏结构:钢筋的锈蚀不仅可能损坏混凝土本身,还会导致结构失去稳定性,增加结构崩溃的风险。

4.影响美观:钢筋锈蚀会使混凝土表面出现锈迹,影响建筑物的美观度。

针对混凝土中钢筋锈蚀的危害,我们可以采取以下预防措施:1.控制混凝土材料质量:选择合适的水泥、骨料等混凝土材料,确保混凝土的密实性和均匀性,减少表面孔隙的形成,降低钢筋暴露和腐蚀的风险。

2.正确设计:在混凝土结构设计时,根据环境条件和使用要求,合理选择混凝土覆盖层的厚度,保证钢筋能够得到有效的保护。

3.防水措施:采取有效的防水措施,减少混凝土暴露在潮湿环境中的时间和程度,降低钢筋腐蚀的可能性。

4.防止氯离子侵入:加强混凝土中氯离子的阻隔,可以采用减少混凝土中的氯离子含量、加入阻隔氯化物的抗腐蚀剂或使用防腐蚀涂层等方法。

5.确保质量检测:对于混凝土的施工过程,进行质量检测,及时了解混凝土结构中的钢筋腐蚀情况,以便于及时采取措施修复和预防。

总之,混凝土中钢筋锈蚀会对建筑物的使用寿命和结构稳定性造成重大影响,因此,在混凝土的设计、施工和维护过程中应采取有效的预防措施,以延长建筑物的使用寿命和保障建筑结构的安全性。

混凝土中钢筋锈蚀机理及防治

混凝土中钢筋锈蚀机理及防治

混凝土中钢筋锈蚀机理及防治一、前言混凝土结构是现代建筑中广泛使用的一种结构形式,而钢筋则是混凝土结构中常用的加固材料。

然而,钢筋在混凝土中长期使用后,容易出现锈蚀现象,导致混凝土结构的损坏和失效。

因此,了解混凝土中钢筋锈蚀的机理及防治措施对于混凝土结构的长期稳定性具有重要的意义。

二、混凝土中钢筋锈蚀机理1. 钢筋表面的氧化物膜钢筋在混凝土中长期使用后,表面会形成一层氧化物膜,这是由钢筋表面的铁离子与混凝土中的氧化物产生反应形成的。

这层氧化物膜可以保护钢筋不被进一步氧化,但是当混凝土中存在氯离子或二氧化碳等腐蚀物质时,氧化物膜的保护作用会失效。

2. 混凝土中的氯离子混凝土中存在的氯离子是钢筋锈蚀的主要原因之一。

氯离子会进入钢筋表面的氧化物膜中,破坏氧化物膜的保护作用,使钢筋开始进一步氧化。

氯离子的浓度越高,钢筋的腐蚀速度就越快。

3. 混凝土中的二氧化碳混凝土中存在的二氧化碳也是钢筋锈蚀的原因之一。

二氧化碳会与混凝土中的水反应生成碳酸,降低混凝土的pH值,导致钢筋表面的氧化物膜失效。

4. 氧化还原反应钢筋在混凝土中氧化的过程是一个氧化还原反应。

当氧化物膜失效后,钢筋表面的铁原子会与混凝土中的氧气和水发生反应,形成铁氢氧化物和氢氧化铁等产物,同时释放出电子和离子。

这些电子和离子会继续参与氧化还原反应,使钢筋不断地腐蚀。

5. 钢筋锈蚀的影响钢筋锈蚀会对混凝土结构的性能产生严重的影响。

首先,钢筋的截面积会减小,使得钢筋的抗拉强度下降,从而影响混凝土结构的承载能力。

其次,钢筋锈蚀会导致混凝土表面开裂和剥落,影响混凝土的外观和耐久性。

最后,钢筋锈蚀还会影响混凝土的结构完整性和安全性。

三、混凝土中钢筋锈蚀防治措施1. 确保混凝土中的氯离子浓度低混凝土中氯离子浓度过高是导致钢筋锈蚀的主要原因之一,因此在混凝土施工中应尽可能避免使用含氯的材料,控制混凝土中氯离子的浓度。

此外,可以在混凝土表面涂覆防水材料,以减少混凝土表面对氯离子的吸收。

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施

混凝土钢筋的锈蚀原理及防护措施一、引言混凝土是一种常见的建筑材料,具有高强度、耐久性和抗压性等优点。

然而,混凝土中的钢筋容易发生锈蚀,导致混凝土结构的损坏和破坏。

为了保障混凝土结构的安全和稳定,必须对混凝土中的钢筋进行防腐处理。

本文将从混凝土钢筋的锈蚀原理入手,探讨混凝土钢筋的防腐措施。

二、混凝土钢筋的锈蚀原理混凝土中的钢筋是承担张力的主要构件,它们的质量和性能直接影响到混凝土结构的稳定性和安全性。

然而,混凝土中的钢筋在长期使用过程中容易受到环境因素的影响而发生锈蚀。

混凝土中的钢筋锈蚀有以下几种原因:1. 氧化反应混凝土中的钢筋暴露在空气中时,钢表面的铁原子会与空气中的氧气结合,形成铁氧化物。

这个过程被称为氧化反应。

钢表面形成的铁氧化物层可以保护钢表面不被进一步氧化,但是如果这层铁氧化物层遭到破坏,就会暴露出新的钢表面,继续发生氧化反应。

2. 电泳反应混凝土中的钢筋受到潮湿的环境的影响时,钢表面会形成正负电荷的区域。

这个过程被称为电泳反应。

在这个过程中,阳极和阴极之间会形成电池,电荷会从阳极流向阴极。

这个过程会导致阳极区域的钢表面发生腐蚀,阴极区域的钢表面则不会发生腐蚀。

3. 化学反应混凝土中的钢筋受到酸性或碱性物质的影响时,钢表面会发生化学反应。

例如,如果混凝土中的水分含有大量的氯离子,则会发生氯离子侵蚀。

氯离子会渗透到钢表面,与钢表面的铁原子结合,形成氯化铁。

这个过程会导致钢表面的腐蚀和锈蚀。

三、混凝土钢筋的防腐措施为了防止混凝土中的钢筋发生锈蚀,可以采取以下几种防腐措施:1. 表面涂层表面涂层是一种常用的防腐措施,可以防止混凝土中的钢筋暴露在空气中和潮湿的环境中。

表面涂层可以采用油漆、环氧树脂、聚氨酯等材料。

这些材料可以形成一层保护层,防止钢表面进一步氧化、电泳和化学反应。

2. 防锈剂防锈剂是一种添加到混凝土中的化学物质,可以防止混凝土中的钢筋发生锈蚀。

防锈剂可以分为两种类型:无机防锈剂和有机防锈剂。

钢筋锈蚀的原理、防止与处理

钢筋锈蚀的原理、防止与处理

钢筋锈蚀的原理、影响因素、防治之五兆芳芳创作钢筋锈蚀分为在加工完成至混凝土浇筑期间的锈蚀和混凝土浇筑完成后的内部锈蚀.首先要明白钢筋锈蚀产生的原理,然后采纳针对性的避免措施,对已锈蚀的钢筋采纳公道有效的处理措施.钢筋锈蚀的原理:1.钢筋混凝土的碳化作用由于钢筋混凝土其实不是完全密实的,钢筋混凝土在水泥硬化作用后由于氢氧化钙的碱性作用会使钢筋混凝土内部的钢筋概略形成致密均匀的钝化庇护膜,避免锈蚀作用的影响.但是由于混凝土不克不及完全密实,混凝土在空气中的CO2的影响作用下,氢氧化钙会与其产生化学反响生成碳酸钙,进而使混凝土原有的碱性情况逐步削弱,混凝土中庇护钢筋钝化膜,最低碱度PH值不小于11.5,而碳化结果可使混凝土的PH值低于9.0,原有的钝化庇护膜被破坏,进而造成钢筋开始锈蚀.水泥中水化产品之一约占10~15%它一方面提高混凝土的碱度,同时也是最不稳定的成分最容易与酸性介质产生中和反响,使混凝土中性化.混凝土中庇护钢筋钝化膜,最低碱度PH值不小于11.5,而碳化结果可使混凝土的PH值低于9.0,因而使钝化膜破坏,钢筋产生锈蚀.2. 氯离子对钢筋混凝土的锈蚀作用氯离子对于混凝土内部钢筋的锈蚀作用机理,主要有以下几方面:(1)氯离子导致钢筋钝化庇护膜失效.由于钢筋的钝化庇护膜是在混凝土原有的碱性情况下形成的,二氯离子进入混凝土后会导致碱性情况的破坏,氯离子不竭吸附于钝化膜邻近形成酸性情况,导致其庇护作用逐步削弱.(2)氯离子在混凝土内部形成腐化电流,导致钢筋的电化学腐化.由于钢筋混凝土钝化庇护膜的破坏会导致腐化电位差的出现,而氯离子则大大下降了混凝土的电阻值,造成钢筋钝化庇护膜边沿的腐化电流最大,促进了钢筋腐化的进一步成长.此外,氯离子与钢筋中的铁结合形成具有水溶特性的氯化铁,氯化物不但是一种钢筋腐化的催化剂,还属于较强吸湿作用的盐,会导致氯离子在混凝土内部的不竭渗透,最终导致钝化庇护膜的完全破坏.(3)氯离子与水泥化学反响对钢筋锈蚀的影响.由于水泥的主要成分铝酸三钙在特定的化学条件下会与渗入混凝土中的氯离子产生化学反响形成特性较为稳定的化学物,这可以下降混凝土中氯离子的含量进而避免钢筋的锈蚀作用.但是这种化学物质只有在碱性条件下才干保持稳定,当混凝土酸碱情况产生变更时,会导致期分化进而增加氯离子的含量,导致钢筋概略的氯离子浓度升高,对于避免钢筋锈蚀作用的产生是十分倒霉的.(4)氯离子在钢筋混凝土锈蚀进程中的阳极去极比作用对于钢筋腐化的化学反响,其实质是的阳极反响进程,即铁原子失去电子形成亚铁离子,亚铁离子如果不克不及实时脱离而累积与阴极概略会导致阳极反响的受阻,这一进程即为阳极极化进程.但是如果而亚铁离子与氯离子结合形成氯化亚铁,则会促进阳极反响的产生,进而起到加快去阳极化的进程.由于氯离子具有可溶性,当期与混凝土内部的氢氧根离子相遇时会生成难溶的氢氧化亚铁,导致混凝土内部生成铁锈,而氯离子随即与亚铁离子脱离持续作为催化剂促进去阳极化作用,造成循环连续的化学破坏进程.钢筋锈蚀的影响因素有:1、混凝土pH值的影响研究标明,钢筋锈蚀速度与混凝土液相的pH值有密切关系.当pH值大于10时,钢筋锈蚀速度很小;而当pH值小于4 时,钢筋锈蚀速度急剧增加.由于混凝土碳化后pH值下降,因而随着碳化深度的增加,钢筋的锈蚀率也相应增加.我国建研院混凝土研究所的研究任务标明,钢筋的锈蚀与混凝土的抗碳化能力之间有明显的函数关系.他们以快速碳化试验法对200组不合水泥用量、不合水灰比的普通混凝土及轻集料混凝土进行试验测得了钢筋锈蚀失重率A 与混凝土碳化深度D的函数关系.经回归阐发得出,庇护层厚度为20mm时的钢筋失重率与混凝土28天碳化深度的函数关系式如下:A=0.00369D1.34式中:A为混凝土庇护层厚度为20mm时的钢筋失重率;D为龄期为28天的混凝土碳化深度,单位mm.2、混凝土中Cl-含量的影响混凝土中Cl-含量对钢筋锈蚀影响极大.由于钢筋锈蚀进程中,Cl并没有被消耗掉,它充当载体和催化剂的作用.所以,当氯离子浓度超出临界浓度时,增加庇护层厚度其实不克不及削减钢筋的锈蚀.一般情况下,钢筋混凝土结构中氯盐的掺入量应少于水泥重量的1%.3、混凝土的密实度及庇护层厚度的影响混凝土对钢筋的庇护作用包含两个方面:一是混凝土的高碱性使钢筋概略形成钝化膜;二是庇护层对外界腐化介质、氧气及水分等的渗入起到阻止作用.后一种作用主要取决于混凝土的密实性和庇护层厚度.一般来说,强度高的混凝土其密实性较好,从而其抗渗性较好.在相同条件下,庇护层越厚,庇护层完全碳化所需的时间就越长,钢筋锈蚀程度越轻.4、混凝土庇护层完好程度的影响混凝土庇护层的完好程度是指混凝土有无蜂窝孔洞、是否开裂、裂缝宽度及长度等.它对钢筋锈蚀有明显的影响,特别是对处于湿润情况或腐化性介质中的钢筋混凝土构件影响更大.一方面,裂缝会增加混凝土的渗透性,加快混凝土的碳化和侵蚀性介质的侵蚀,使钢筋锈蚀加重;另一方面,钢筋的锈蚀膨胀又会使混凝土进一步开裂,从而加重钢筋的锈蚀.许多调查标明,在湿润情况中使用的钢筋混凝土构件,其横向裂缝宽度达到0.2mm 时,便可引起钢筋的锈蚀.4、钢筋所处位置的影响对于钢筋混凝土梁、柱而言,位于角部的钢筋锈蚀程度要比中间部位的大.试验标明,在相同条件下,位于构件角部的钢筋锈蚀速度比中间部位的钢筋快大约50%.这是由于位于角部的钢筋会受到两个标的目的渗透的影响.6情况条件的影响情况条件是引起钢筋锈蚀的外部条件,如温度、湿度及干湿瓜代等都对混凝土中的钢筋锈蚀有明显影响.特别是当混凝土的自身庇护能力(如密实度及庇护层厚度)较弱或庇护层有裂缝等缺陷时,外界因素的影响就会加倍突出. 实际调查结果标明,钢筋混凝土构件在枯燥无腐化介质的条件下,其使用寿命要比在湿润及腐化介质中使用的长2-3倍.钢筋锈蚀后生成Fe(OH)2或Fe2(OH)3及结晶水合物Fe(OH)3·3H2O(俗称铁锈),其体积膨胀,引起混凝土庇护层局部开裂,严重时还会产生顺筋开裂,导致混凝土庇护层剥落.钢筋锈蚀的形态与引起钢筋锈蚀的原因有关. 由于碳化引起的钢筋锈蚀,其特点是锈蚀散布较均匀;而由氯离子引起的钢筋锈蚀,其特点是坑蚀明显.温、湿的影响混凝土中水分越多,其导电性越好,因此,空气的相对湿度越高,混凝土中的水分越多,钢筋锈蚀越快.对混凝土中钢筋而言,空气温度达到50~60%就能使金属产生电化学腐化,大多数钢筋混凝土处于枯燥的情况下,退役几十年钢筋也不会锈蚀.处于干湿瓜代的情况或漏雨、渗水的部位,钢筋锈蚀的很快.因此渗透性多的混凝土钢筋更容易锈蚀.按照Arrhenius定律指出,温度每升高10℃反响速度大约提高2~3 倍因此温度越高,钢筋锈蚀越快,混凝土中的钢筋的锈蚀速度与温度成正比[3].在相对温度为90%的大气中,从20~40℃混凝土钢筋锈蚀面积率增大4倍.所以说温度升高会加重钢筋锈蚀.预防钢筋锈蚀的措施:针对能对钢筋锈蚀产生影响的各个因素,预防钢筋锈蚀和加重钢筋锈蚀的严重性,3.1增强混凝土的密实度,改良混凝土的孔结构,减缓混凝土的碳化速度,并且能增强对电流阻力,改良孔结构是预防锈蚀的主要措施.3.2为了干缩裂缝,可在混凝土中减缩剂,在超长的结构的混凝土可掺加抵偿收缩的混凝土的外加剂.3.3在使用情况卑劣的混凝土工程,按照工程防情况可采取涂刷油漆、沥青,也可采取聚乙烯或石蜡侵渍混凝土概略等措施,是很有效的.3.4在混凝土概略抹一层1:2水泥砂浆防水层,具有加厚庇护层作用,对预防混凝土中钢筋锈蚀效果明显.3.5掺氯盐阻锈型的防冻剂一定要按规则掺,并且不克不及用于预应力混凝土.3.6对庇护层概略裂缝,许多人认为不影响混凝土结构事实对钢筋锈蚀是致命的,所以庇护层的裂缝和概略缺陷:如脱落、掉角、露筋、蜂窝都必须进行处理,不然雨水及有害气体渗入,会放慢钢筋锈蚀.目前,涂层钢筋已在工程中应用,罕有的有镀锌钢筋和有机涂层钢筋(主要是环氧涂层钢筋);此外,在混凝土结构概略以防水、防腐、绝缘等性能良好的有机涂层或无机涂层,能有效的避免或减缓钢筋锈蚀.在高腐化情况中,通常的混凝土不克不及满足其使用要求时,可采取特种混凝土包含有机物改性的水泥混凝土、耐酸、耐碱混凝土,聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土等.钢筋阻锈剂作为混凝土外加剂的一种,正在迅速成长.采纳钢筋阻锈剂的优点是效果良好、施工复杂、成本低廉、不需要额定的劳务用度,在所有的钢筋防腐措施中,被认为是最经济的.。

钢筋混凝土结构中钢筋受腐蚀的原因及解决

钢筋混凝土结构中钢筋受腐蚀的原因及解决

钢筋混凝土结构中钢筋受腐蚀的原因及解决管理学家2014.02547钢筋混凝土技术自诞生以来,就因其操作简单、结构稳定、抗压性强的优点而备受关注。

但由于各方面原因,以往很多建筑在钢筋的防腐蚀方面没有足够的重视,使得钢筋在不同程度上受到了腐蚀,严重影响结构性能。

随着人们对建筑要求的不断提高,提高钢筋防腐蚀能力,成为建筑研究的重点。

一、钢筋混凝土腐蚀原因一般来说,钢筋混凝土的结构是比较稳定的,其中的水分存在形式主要是氢氧化钙的溶液,并有部分氢氧化钠和氢氧化钾,它们都是强碱性的,在这样的环境下,钢筋表面会形成一层钝化膜,可以有效防止钢筋被腐蚀。

所以,对于施工质量较好的混凝土,不论在什么样的外界环境下,都是不容易被腐蚀的。

造成钢筋被腐蚀主要有两种情况,一种是混凝土的质量不合格,容易被风化,使钢筋失去保护而被告腐蚀。

另一是在混凝土完好的情况下,一些活性离子进入混凝土内部,破坏了钢筋的钝化膜,使钢筋被腐蚀。

二、钢筋混凝土的腐蚀机理在富含硫酸钠、氯化钠和硫酸镁的环境里,其会与混凝土中的氢氧化钙发生反应,生成溶解性较好的氯化钙和硫酸钙,还有硅酸镁化合物,这些物质都容易被水侵蚀,使得混凝土的结构稳定性下降,从而会使钢筋受到腐蚀。

混凝土在和水发生化学反应时,水泥中氯化钙会形成氢氧化钙,使得混凝土呈碱性,从而形成氢氧化铁的保护膜。

当氯离子进入混凝土结构后,会使其的PH 值逐渐下降,当达到酸性时,就会破坏钢筋外的钝化膜。

氯离子还会使混凝土的导电性提高,这样就会钢筋的外露部分和内部完好部分形成电位差,使腐蚀范围扩大,从而加快腐蚀速度。

三、钢筋腐蚀的防护措施现在的钢筋防护措施有很多,但最用的有以下四种:1.提高混凝土的强度,防止因其损坏而造成的钢筋腐蚀。

2.在钢筋表面加上防护层,防止化学反应发生。

3.对混凝土的表面进行防护层的涂抹,以保护整体混凝土结构来防止钢筋受腐蚀。

4.从钢筋的内部构成出发,提高钢筋自身防腐蚀能力。

在这四种防护措施中,最容易实行且成本低、效果好的是第一种。

混凝土建筑中钢筋锈蚀原因及防治方法研究

混凝土建筑中钢筋锈蚀原因及防治方法研究

混凝土建筑中钢筋锈蚀原因及防治方法研究一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料,广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程中。

而钢筋作为混凝土中的主要加强材料,其质量和性能的好坏直接影响着混凝土的力学性能和寿命。

然而,在实际使用中,钢筋锈蚀成为了混凝土建筑中的一大难题,严重影响了混凝土结构的使用寿命和安全性。

本文旨在研究混凝土建筑中钢筋锈蚀原因及防治方法,以期为混凝土结构的设计和维护提供参考。

二、钢筋锈蚀原因1. 氯离子侵入混凝土中含有的氯离子是钢筋锈蚀的主要原因之一。

氯离子可引起钢筋表面的氧化和腐蚀,导致钢筋表面产生锈斑,甚至导致钢筋断裂。

氯离子的来源主要有以下几种:(1)混凝土原材料中含有氯化物;(2)使用含氯化物的混凝土外加剂;(3)在使用中,混凝土表面受到海水、雨水等含氯水的侵蚀。

2. 湿度较高混凝土建筑中,如果环境湿度过高,会导致钢筋表面积聚水分,形成一个“水膜”,这会使钢筋表面的氧化和腐蚀速度大大加快。

此外,湿度较高的环境也会使混凝土中的氯离子更易侵入钢筋表面,加速钢筋的锈蚀。

3. 氧化铁皮钢筋表面的氧化铁皮会导致钢筋与混凝土之间的黏结力降低,从而影响钢筋的加固作用,加速钢筋的锈蚀。

氧化铁皮的产生主要是由于钢筋表面因为长时间未使用而产生的氧化现象。

4. 碳化混凝土中的碳酸根离子会与钢筋表面的金属离子结合,形成碳酸盐层。

如果混凝土中存在二氧化碳等酸性物质,会导致碳酸盐层被破坏,使得钢筋表面的碳化层失去保护作用,从而加速钢筋的锈蚀。

5. 电化学腐蚀混凝土中的水和钢筋表面的金属形成一个电池,钢筋表面的氧化还原反应会产生电子,钢筋表面的电极电位会变得更负,从而引起钢筋的腐蚀。

此外,一些混凝土中使用的外加剂和胶凝材料也会影响钢筋表面的电极电位,加速钢筋的锈蚀。

三、钢筋锈蚀防治方法1. 混凝土表面涂层将混凝土表面涂上一层防水涂料,可以有效地防止钢筋表面受到水的侵蚀,减缓钢筋的锈蚀速度。

常用的混凝土表面涂层有沥青、聚氨酯、丙烯酸等。

混凝土钢筋的锈蚀原理与防治

混凝土钢筋的锈蚀原理与防治

混凝土钢筋的锈蚀原理与防治一、混凝土钢筋的锈蚀原理混凝土钢筋的锈蚀是由于钢筋表面的保护层被破坏,使得钢筋暴露在外部环境中,从而与空气中的氧气、水分、二氧化碳等物质发生化学反应,形成了氧化铁,即锈。

钢筋锈蚀的主要原因有以下几点:1. 混凝土表面保护不良:混凝土表面的保护层不够坚固,不能有效地防止外部物质对混凝土的侵蚀,从而导致混凝土表面的保护层被破坏,使得钢筋暴露在外部环境中,容易受到氧气、水分和二氧化碳的侵蚀。

2. 混凝土中的氯离子:混凝土中的氯离子可以促进钢筋的锈蚀,因为氯离子可以破坏钢筋表面的保护层,使得钢筋暴露在外部环境中,容易受到氧气、水分和二氧化碳的侵蚀。

3. 混凝土中的碳化物:混凝土中的碳化物可以降低钢筋表面的pH值,使得钢筋表面的保护层被破坏,容易受到氧气、水分和二氧化碳的侵蚀,从而促进钢筋的锈蚀。

4. 钢筋表面的损伤:钢筋表面的损伤可以导致钢筋表面的保护层被破坏,使得钢筋暴露在外部环境中,容易受到氧气、水分和二氧化碳的侵蚀,从而促进钢筋的锈蚀。

二、混凝土钢筋的防治措施混凝土钢筋的锈蚀会对混凝土结构的安全性和耐久性产生很大的影响,因此需要采取一些措施来防止钢筋的锈蚀,从而保证混凝土结构的安全性和耐久性。

以下是一些常见的混凝土钢筋防治措施:1. 加强混凝土表面保护:应该加强混凝土表面的保护措施,保证混凝土表面的保护层不会被破坏,从而防止钢筋暴露在外部环境中,减少钢筋的锈蚀。

2. 控制混凝土中的氯离子含量:应该控制混凝土中的氯离子含量,避免氯离子对钢筋的侵蚀,可以通过降低混凝土中的氯离子含量或者选用具有抗氯离子渗透的混凝土材料来实现。

3. 控制混凝土中的碳化物含量:应该控制混凝土中的碳化物含量,避免碳化物对钢筋的侵蚀,可以通过选用高强度混凝土、控制混凝土中的水灰比等方式来实现。

4. 钢筋防腐处理:可以对钢筋进行防腐处理,例如采用镀锌、喷涂防腐漆等方式来防止钢筋的锈蚀。

5. 选用具有抗锈蚀性能的钢筋:可以选用具有抗锈蚀性能的钢筋,例如不锈钢钢筋、耐腐蚀钢筋等,来提高混凝土结构的耐久性。

混凝土中钢筋锈蚀的成因及其防治修补方法

混凝土中钢筋锈蚀的成因及其防治修补方法

0前言钢筋混凝土结构自问世以来,由于低成本、高坚固、材料范围广等特点在基础设施建设中得到广泛的应用,成为了各项基础设施建设中的重要结构形式,并且推动着现代化基础设施建设向更高强度、更强的承载能力的方向发展。

然而钢筋作为钢筋混凝土结构的重要组成部件,它具有一个不容忽视的特点,那就是特别容易锈蚀,如在混凝土碳化、混凝土开裂及环境中氯离子侵蚀条件下,钢筋表面的钝化膜因受到而渐渐失去保护作用,使得钢筋锈蚀加剧。

混凝土结构中钢筋产生锈蚀,不仅会导致土木工程结构的使用寿命大大缩减,而且还给社会带来了巨大的经济损失和人员危害,每年都有因为结构承载力失效而导致的工程事故发生[1]。

在我国,大量水工结构物、铁路桥梁及工业厂房(特别是化工工业)由于长期处于侵蚀环境中工作,诸多结构在使用不久(5年~10年)便开始出现钢筋腐蚀引起的结构破坏[2]。

因此,钢筋锈蚀问题在土木工程界被高度重视,并且近年来,许多学者对混凝土结构中的钢筋锈蚀问题做了大量的研究,袁迎曙等通过对钢筋混凝土梁的钢筋锈蚀研究得出了锈蚀钢筋的力学性能衰减规律[3]。

王元战[4]等研究分析了钢筋的锈蚀与混凝土强度、钢筋的锈蚀与钢筋混凝土之间的粘结性能、混凝土强度与钢筋混凝土之间的粘结性能的关系,得到钢筋锈蚀会降低混凝土结构的承载能力。

张建仁、刘杨利用Matlab 软件建立钢筋锈蚀的概率分析模型,模仿在大气环境条件下钢筋的锈蚀,得出钢筋锈蚀的一般性规律。

本文着重叙述了钢筋锈蚀的机理、钢筋的锈蚀因素、修饰防护和锈蚀修补方法,总结了目前对于混凝土结构中钢筋锈蚀的修补和防护措施,以供工程建设从业人员参考。

1钢筋锈蚀机理在一般情况下,混凝土本身是一种pH 值约为13的高碱性环境,钢筋在这种高碱性的环境下,表面会迅速形成氧化铁(γ-Fe2O3)钝化膜,厚度约200nm~600nm。

该层钝化膜是一种非常致密且稳定的共同结构(如图1所示),牢牢的吸附在钢筋的表面,能有效的阻止水分、氧气、氯离子(cl-)等外界环境中有害介质的侵入,使钢筋不会快速发生锈蚀,从而构件能稳定正常的工作。

钢筋混凝土中钢筋锈蚀的原理及防治措施

钢筋混凝土中钢筋锈蚀的原理及防治措施

钢筋混凝土中钢筋锈蚀的原理及防治措施LT[前言]:混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内,在正常维护下,必须保持适合于使用,而不需要进行维修加固,即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下,仍能保持原有性能的能力。

工程安全性与耐久性对我国当前土建工程建设具有重要探讨意义,建设部近年所作的一项调查表明,国内大多数钢筋混凝土建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的钢筋混凝土建筑物使用寿命仅15~20年。

有一部分工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。

因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修的屡见不鲜。

从可持续发展的要求出发,这种现状会导致资源、能源不合理的消耗,并因大量失效或毁坏的结构物拆除而形成大量的垃圾。

因此,提高混凝土耐久性,延长工程使用寿命,尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。

影响混凝土耐久性的原因错综复杂,除去社会因素、人为因素外,技术方面的主要因素有以下几点:钢筋锈蚀、混凝土的碳化、混凝土的冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、混凝土碱集料反应等。

混凝土耐久性已是当今世界的重大问题,在第二届国际混凝土耐久性会议上,梅塔教授指出:“当今世界混凝土破坏原因,按递减顺序是:钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。

他明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。

影响钢筋锈蚀的因素很度多,主要包括四个方面:氯离子的侵蚀作用、混凝土的中性化、环境对锈蚀的影响、施工对钢筋锈蚀的影响等。

钢筋锈蚀不仅能削减截面面积,使构件承载能力下降,还会降低钢筋与混凝土的握裹力,影响两者共同工作的性能。

同时,由于钢筋锈蚀后体积膨胀,造成混凝土保护层破裂,甚至脱落,从而降低了结构的受力性能和耐久性能,严重的甚至影响结构的安全性能。

1 钢筋锈蚀机理在通常情况下,混凝土是一种高碱性环境(pH值约在13左右) ,钢筋在这种环境下,钢筋表面迅速形成一层氧化铁 (γ-Fe2O3) 钝化膜,膜厚约200~600nm。

钢筋锈蚀的主要机理和危害与防治对策探讨

钢筋锈蚀的主要机理和危害与防治对策探讨

钢筋锈蚀的主要机理和危害与防治对策探讨引言随着钢筋混凝土被广泛的应用于工程的各个领域,混凝土结构的耐久性随之成为人们的高度重视和普遍关心的问题,而混凝土结构中的钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一,所以钢筋锈蚀问题在工程界引起了高度重视。

对于一些重大工程如大型钢筋混凝土桥梁、大坝、高层建筑等设计使用年限超过百年的工程,其必须满足耐久性要求,对钢筋的抗锈蚀能力也提出更高的要求。

1、钢筋锈蚀的机理混凝土内水泥水化后会在钢筋表面形成一层致密的钝化膜,故在正常情况下钢筋不会锈烛,但当外界环境中的有害介质侵入至钢筋表面致使钝化膜遭到破坏,并且存在足够水和氧气的条件下,钢筋会电化学腐烛。

自然状态下的铁基体具有还原为氧化铁(与铁基体相比,氧化铁处于低能量状态)的锈蚀趋向。

但是优质混凝土结构中的钢筋是不易发生锈蚀的,这是因为混凝土孔溶液中的高碱性(PH 值为12~13),会使钢筋表面形成一层致密的膜。

该层膜可阻止钢筋进行阳极反应,通常被称为钢筋钝化膜,原因是紧密吸附在钢筋表面膜具有极强的抗锈蚀能力能使钢筋由电化学上的活化态转变为钝化态。

在无杂散电流的环境中,造成钢筋钝化膜破坏有两方面的可能因素:(1)混凝土碳化使钢筋处的pH值降低;(2)足夠浓度的氯离子侵入到钢筋表面。

氯离子侵烛的机理:氯离子是很强的去钝剂,当到达钢筋表面并聚集到一定的程度时,可以使钢筋表面的pH值迅速降低,从而破坏钝化膜。

脱钝后,混凝土内钢筋处于活化状态,在水和氧气充足的条件下,钢筋发生电化学绣烛。

一方面,氯离子破坏纯化膜使钢筋发生绣烛;另一方面,在高减性状态下,钢筋表面重新生产钝化膜以保护钢筋,因此决定钢筋是否绣烛的关键因素是比值。

通常认为氯离子对钢筋锈烛的加速作用主要表现在以下几个方面:(1)破坏钢筋表面的钝化膜;(2)由于钢筋表面氣离子浓度的不均勾性造成钢筋各点的电位差,加速钢筋锈烛;(3)在钢筋的锈烛过程中,起到构成电流回路的作用。

混凝土中钢筋锈蚀的预防措施研究

混凝土中钢筋锈蚀的预防措施研究

混凝土中钢筋锈蚀的预防措施研究混凝土中钢筋锈蚀的预防措施研究引言混凝土是建筑结构中最常见的材料之一,而钢筋则是混凝土结构中最常用的加强材料。

然而,由于钢筋易受到外界环境的影响,如氧气、水、二氧化碳等,钢筋会发生锈蚀,导致混凝土结构的强度和耐久性下降,最终影响建筑结构的安全性。

因此,预防混凝土中钢筋锈蚀是建筑工程中一个十分重要的问题。

本文将从混凝土中钢筋锈蚀的成因、检测方法、预防措施等方面进行探讨,旨在为建筑工程的实践提供有价值的参考。

一、混凝土中钢筋锈蚀的成因混凝土中钢筋锈蚀的成因主要有以下几个方面:1.氧化反应:钢筋与空气中的氧气反应,形成铁氧化物,即生锈。

2.水分:混凝土中的水分会使钢筋表面形成锈蚀,尤其是在潮湿环境下。

3.二氧化碳:二氧化碳在空气中会形成碳酸气体,与钢筋表面反应形成碳酸盐,从而加速钢筋的锈蚀。

4.盐分:在海洋环境中,海水中的盐分会使钢筋表面形成盐类,加速钢筋的锈蚀。

二、混凝土中钢筋锈蚀的检测方法混凝土中钢筋锈蚀的检测方法主要有以下几种:1.直接观察法:通过裸眼观察或放大镜观察钢筋表面的颜色、形态等变化,来判断钢筋是否发生锈蚀。

2.敲击法:通过敲击混凝土结构来判断钢筋是否发生锈蚀。

如果发出的声音比较清脆,说明钢筋表面没有发生锈蚀;如果声音沉闷,则说明钢筋表面已经发生锈蚀。

3.电化学法:通过电化学测试来判断钢筋是否发生锈蚀。

该方法需要使用电化学仪器,对混凝土中的钢筋进行测试。

三、混凝土中钢筋锈蚀的预防措施为了预防混凝土中钢筋的锈蚀,需要采取以下预防措施:1.钢筋防腐处理:在混凝土浇筑前,对钢筋进行防腐处理,如喷涂防锈涂料、热镀锌等。

2.混凝土密实化:通过加大混凝土的密实度,减少钢筋与环境中的接触面积,从而减缓钢筋的锈蚀速度。

3.控制混凝土中的水分:在混凝土浇筑过程中,控制水灰比,减少混凝土中的水分。

4.使用适当的掺合料:在混凝土中加入适当的掺合料,如硅灰、粉煤灰等,可以减缓钢筋的锈蚀速度。

混凝土中钢筋锈蚀的预防方法

混凝土中钢筋锈蚀的预防方法

混凝土中钢筋锈蚀的预防方法一、背景介绍混凝土中钢筋锈蚀是指钢筋表面发生化学反应,使得钢筋表面出现锈迹,进而引起钢筋断裂,导致混凝土结构的破坏。

钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题,对于建筑安全和耐久性都会造成不良的影响。

因此,预防混凝土中钢筋锈蚀是非常重要的。

本文将介绍几种有效的预防方法。

二、钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀是由于钢筋表面的氧化物与水和空气中的二氧化碳反应而产生的。

这个过程被称为电化学腐蚀,它包括三个主要的步骤:阳极反应、阴极反应和电解质传递。

具体来说,当钢筋暴露在空气中时,表面的氧化物开始形成。

这些氧化物能够吸收水分,并与空气中的二氧化碳反应,形成碳酸盐。

这会导致钢筋表面的pH值下降,从而促进了钢筋表面的腐蚀,这会在钢筋表面形成锈迹。

三、预防方法1.使用不锈钢不锈钢钢筋具有较好的抗腐蚀性能,能有效地预防钢筋锈蚀。

不锈钢钢筋的主要成分是铬,它可以在钢筋表面形成一层致密的氧化铬膜,从而防止钢筋表面进一步的氧化反应。

不锈钢钢筋的使用在一些高档建筑中已经得到了广泛应用。

2.使用防腐涂层防腐涂层能够有效地防止钢筋表面的氧化反应。

防腐涂层可以将钢筋表面与外界隔离开来,防止空气、水分和二氧化碳与钢筋表面接触。

常用的防腐涂料有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料和丙烯酸酯涂料等。

这些涂料具有良好的粘附性和防腐性能,并能够在室温下固化。

3.加强混凝土的密实性混凝土表面的密实性能够有效地防止氧化物和水进入混凝土内部,这也能够预防钢筋锈蚀。

加强混凝土的密实性可以通过添加外加剂来实现,例如硅酸盐外加剂、氯化物外加剂和膨胀剂等。

这些外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的密实性,从而有效地预防钢筋锈蚀。

4.加强混凝土的碱性混凝土的碱性可以有效地防止钢筋锈蚀。

在混凝土中添加一些碱性物质,例如氢氧化钠或氢氧化钙等,可以提高混凝土的碱性。

这些碱性物质能够中和混凝土内部的酸性物质,从而增强混凝土的碱性。

这样一来,钢筋表面的pH值就会增加,从而预防钢筋锈蚀。

混凝土钢筋腐蚀防护原理

混凝土钢筋腐蚀防护原理

混凝土钢筋腐蚀防护原理混凝土钢筋腐蚀防护是建筑工程中非常重要的一个问题,因为腐蚀会导致钢筋断裂,从而影响建筑物的稳定性和安全性。

因此,混凝土钢筋腐蚀防护原理的研究和应用具有非常重要的意义。

混凝土钢筋腐蚀的原因混凝土钢筋腐蚀的原因主要是由于钢筋表面的保护层受到破坏,使得钢筋表面暴露在外,接触到空气和水分,从而引起腐蚀。

混凝土中的氢离子和氧离子会进入钢筋表面的破损部位,与钢筋中的铁离子发生化学反应,生成氧化铁,这种氧化铁会导致钢筋的体积膨胀,从而导致混凝土的龟裂和破坏。

混凝土钢筋腐蚀的防护措施为了防止混凝土钢筋腐蚀,可以采取以下措施:1. 加强混凝土表面的保护层保护层是混凝土表面的一层覆盖物,能够保护钢筋不受空气和水分的侵害。

通常情况下,混凝土表面的保护层应该达到2.5厘米以上,这样才能够有效地保护钢筋。

如果混凝土表面的保护层不够厚,容易受到机械损伤和化学侵蚀,从而导致保护层破坏,钢筋暴露在外,发生腐蚀。

2. 选择适当的混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂子、石子等材料的比例。

如果混凝土中水泥的含量过低,混凝土的强度会降低,容易受到机械和化学侵蚀,从而导致保护层破坏,钢筋暴露在外,发生腐蚀。

因此,在混凝土配合比中应该适当增加水泥的含量,提高混凝土的强度和耐久性。

3. 使用耐腐蚀钢筋耐腐蚀钢筋是一种具有高强度和耐腐蚀性能的钢筋,它能够有效地防止钢筋腐蚀。

耐腐蚀钢筋通常采用的是镀锌钢筋、不锈钢钢筋、玻璃纤维钢筋等材料,这些材料具有较高的抗腐蚀性能,能够有效地延长钢筋的使用寿命。

4. 对混凝土进行防水处理混凝土应该具有较好的防水性能,这样才能够有效地保护钢筋不受水分侵蚀。

防水处理的方法包括在混凝土中加入防水剂、在混凝土表面涂覆防水材料、采用防水层等措施。

这些措施能够有效地防止混凝土受水分侵蚀,延长混凝土的使用寿命,减少钢筋腐蚀的可能性。

5. 增加混凝土中的化学掺合料化学掺合料是指能够改善混凝土性能的添加剂,如粉煤灰、矿渣粉等。

混凝土中钢筋锈蚀防治的方法

混凝土中钢筋锈蚀防治的方法

混凝土中钢筋锈蚀防治的方法一、前言混凝土是建筑工程中使用最广泛的一种材料,而钢筋则是混凝土中起着重要作用的一种材料。

但是,长期以来,钢筋在混凝土中易发生锈蚀,从而导致混凝土的破坏,严重影响建筑工程的安全和稳定。

因此,针对混凝土中钢筋锈蚀问题的防治显得尤为重要。

本文将系统地介绍混凝土中钢筋锈蚀的原因和危害,以及防治钢筋锈蚀的方法。

二、混凝土中钢筋锈蚀的原因和危害1. 原因(1)钢筋表面未处理:在混凝土中,钢筋的表面很容易被氧化,进而形成一层铁锈。

如果这些铁锈没有被清除或未经处理,会在钢筋表面形成一个缺陷,使钢筋更容易被氧化。

(2)混凝土中的水分和氧气:混凝土中的水分和氧气也是导致钢筋锈蚀的重要因素。

当混凝土中的水分和氧气进入钢筋表面时,会形成一种电化学反应,使钢筋表面发生氧化反应,进而形成铁锈。

(3)碱性物质的侵蚀:混凝土中含有大量碱性物质,这些物质会对钢筋表面产生腐蚀作用,使钢筋表面出现裂纹和腐蚀。

2. 危害(1)降低混凝土的强度:钢筋锈蚀会导致钢筋表面出现腐蚀和裂纹,从而减小钢筋的截面积,导致混凝土的强度降低。

(2)降低建筑物的安全性:钢筋锈蚀会导致混凝土的强度降低,从而导致建筑物的安全性降低,一旦发生地震、风灾等自然灾害,建筑物容易受损或坍塌。

(3)增加维修费用:钢筋锈蚀会导致建筑物的寿命缩短,从而增加了维修和更换的费用。

三、防治钢筋锈蚀的方法1. 防治前的准备工作(1)钢筋表面处理:在混凝土中使用的钢筋表面必须经过处理,以去除表面的氧化物和腐蚀物,以提高钢筋的抗锈蚀能力。

(2)混凝土配合比的优化:混凝土配合比应根据工程要求进行优化,以保证混凝土中的水分和氧气含量不会过多,从而减少钢筋锈蚀的发生。

(3)保护层的设置:在混凝土结构中,应当设置一定的保护层,以保护钢筋不被氧化和腐蚀。

保护层一般应在混凝土表面附近,厚度应根据钢筋直径和混凝土强度等因素进行合理设计。

2. 防治措施(1)阴极保护:阴极保护是一种利用外加电流的方法,通过向钢筋表面施加电流,使钢筋表面处于保护状态,从而有效防止钢筋的锈蚀。

浅析混凝土中钢筋锈蚀的原因及其预防措施

浅析混凝土中钢筋锈蚀的原因及其预防措施
2 钢筋混凝土中钢筋锈蚀的影响因素
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! "#$%&'()*+,-! 混凝土碳化后的 pH值大大降低,钢筋便更容易受到侵蚀。 研究表明当 10<pH<11.5时,钢筋的锈蚀速度很小;当 pH<4 时,钢筋的锈蚀速 度 则 急 剧 增 加,pH 值 对 钢 筋 锈 蚀 速 度 的 影 响, 详见图 3。
2.4 氯离子的侵蚀
混凝土中钢筋的锈蚀跟氯离子的含量关系也很大,氯盐的掺
收稿日期:20180514 作者简介:曹立梅(1981),女,讲师
第20441卷8第年 271期月 曹立梅:浅析混凝土中钢筋锈蚀的原因及其预防措施
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量应少于水泥重量的 1%[1]。氯离子可以渗透过混凝土保护层到 达钢筋表面。氯离子的侵入会使混凝土的 pH值急剧下降,致使 钢筋被侵蚀。
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2.2 水灰比
水灰比是混凝土中水的用量与水泥用量的重量比值,比值越
大,混凝土中孔隙就越多,密实度就越低,则混凝土就会加快碳化
的速度。
2.3 水泥品种
不同种类的 水 泥 的 混 合 料 不 同,即 矿 物 成 分 的 含 量 是 不 同
2.7 混凝土的裂缝
混凝土的配 合 比、施 工 质 量、混 凝 土 的 干 缩、外 部 荷 载 的 作 用、碱骨料反应、养 护 不 当 等 都 会 导 致 混 凝 土 的 开 裂。 裂 缝 为 有 害的腐蚀介质进入混凝土内部提供了通道,加快了钢筋锈蚀。实 验表明,裂缝的宽 度 对 钢 筋 早 期 锈 蚀 的 影 响 比 较 大,对 钢 筋 后 期 的锈蚀影响比较小。
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钢筋混凝土基础钢筋的锈蚀原因及防护研究
摘要:随着我国建筑业的发展,建设中的钢筋砼基础耐久性和安全性引起人们的关注,而钢筋的锈蚀是影响耐久性和安全性的重要因素。

由于耐久性不足而非力学因素造成力学破坏现象,有的不得不大修、拆除或者加固,有的甚至因钢筋锈断而倒塌,造成人员伤亡、财产损失[1]。

本文主要是对基础钢筋的锈蚀原因做了分析以及针对钢筋的锈蚀提出了相对应的解决办法。

关键词:钢筋混凝土基础、耐久性、钢筋锈蚀、防锈蚀
钢筋混凝土结构的耐久性问题一直没有得到很好的解决,为此这方面的研究日益受到建筑工程人员的重视。

外界环境的侵蚀,会使混凝土保护层受损、开裂和剥落从而使砼保护之下的钢筋暴露出来,产生锈蚀,钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的最重要的因素严重制约了我国的经济发展[2]。

特别是我国的东部沿海地区,砼基础钢筋受到腐蚀的更为严重。

因此,对钢筋的锈蚀和防护的研究,是近年来建筑界一个重要的研究课题。

1.钢筋混凝土基础钢筋锈蚀原因分析:
1.1混凝土的碳化作用
混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。

空气中CO2气渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,其化学反应为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。

水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混
凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为钝。

碳化后使混凝土的碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。

可见,混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化,对于素混凝土,碳化还有提高混凝土耐久性的效果,但对于钢筋混凝土来说,碳化会使混凝土的碱度降低,同时,增加混凝土孔溶液中氢离子数量,因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。

1.2氯离子的侵蚀作用
在水泥水化过程中生成大量的Ca(OH)2,使混凝土孔隙中充满饱和的Ca(OH)2溶液,其pH值大于12,钢筋在碱性介质中,表面能生成一层稳定致密的氧化物钝化膜,使钢筋难以锈蚀。

但是当混凝土存在氯离子和氢氧根的摩尔比大于0.6时,即使pH>12,钢筋表面的氧化物钝化膜也可能被破坏而遭受锈蚀,这是由于氯离子在这些条件下可以穿透或活化钢筋表面的氧化物保护膜,从而创造电化学腐蚀的条件,氯离子穿透或活化氧化物保护膜,会使钢筋各部位的电极电位不同而形成局部电池,发生电化学反应:Fe2Cl→FeCl2,FeCl2很容易进入溶液并发生电离:FeCl2→Fe2Cl,于是溶液中的 Fe 和OH结合成Fe(OH)2;Fe(OH)2又和溶解在水中的氧作用生成Fe(OH)3即:4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3而被腐蚀。

而氯离子却可以重新在钢筋表面起作用,周而复始地促使铁的阳极氧化过程而自身并不消耗。

所以氯离子对钢筋的腐蚀作用一旦发生,就会持续地进行下去,由此可见其危害性是相当巨大的。

另外氯离子的存在还能造成钢筋表面的局部酸化,降低pH值,从而进一步促进铁的阳极氧化速度;在钢筋内部存在应力或有外界电流作用时,氯离子将加剧应力或电化学腐蚀。

1.3其他因素作用
如果外界环境中 CO2、SO2、工业酸性介质等渗入到混凝土中, 也会与其中的含碱物
发生化学反应, 这样将降低混凝土的碱度,也可能导致部分水泥水化物分解。

碳化后使混凝土的碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。

此外,气候条件、地下微生物等也有可能腐蚀钢筋。

2基础钢筋的防锈蚀措施:
2.1混凝土碳化破坏的防治
对于混凝土的碳化破坏,我们在施工中总结出了一系列治理措施:一是,在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境,选择合适的水泥品种;对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥;冲刷部位宜选高强度水泥;二是,分析骨料的性质,如抗酸性骨料与水、水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用;三是,要选好配合比,适量的外加剂,高质量的原材料,科学的搅拌和运输,及时的养护等各项严格的工艺手段,以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀,以确保混凝土的密实性。

2.2防止氯离子侵蚀混凝土中钢筋的措施
控制原材料中氯化物的含量,除按照施工质量的要求(规范)选择合适的原材料外,严格控制材料的氯化物含量和避免氯化物的污染是混凝土中氯离子不超标的前提条件。

混凝土的原材料主要有水泥、水、砂、石子和外加剂等,因特殊需要在生产过程引入氯化物的水泥要严格控制氯含量,并对其使用范围有所限制。

饮用水、天然的洁净淡水及河砂一般含氯盐量很少,可直接用于拌制混凝土;钢筋混凝土工程不允许使用海水;对海砂应检验其氯盐含量,符合标准规定的才能使用,而且最好还要采取防钢筋腐蚀(如加钢筋阻锈剂)的措施。

2.3防止其他环境因素对钢筋的侵蚀
2.3.1采用耐腐蚀钢筋
研制合金钢是改变钢筋对腐蚀敏感性的方法之一。

合金元素包括铜、铬、镍、钨等,其中铬最常用,其他金属也用于与铬一起组成合金。

铬使铁易形成更致密和结合力强的氧化膜,在高碱性条件下比普通钢筋具有更高的防腐蚀性能;镍对于提高钢筋抗盐腐蚀是很有用的;奥氏体不锈钢在氯化物浓度较高的环境中比铁素体具有更好的耐蚀性。

2.3.2 应用钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂即为抑制钢腐蚀的缓蚀剂,拌制混凝土时掺加阻锈剂是防止钢筋腐蚀的一种经济而有效的方法。

最早开发的钢筋阻锈剂是亚硝酸盐,特别是亚硝酸钙对提高防腐蚀性能很有效,至今常作为复合阻锈剂的重要组分。

除亚硝酸盐外,Na2PO3F、Na3PO4和Na2PO4等也可用于作为钢筋阻锈剂。

近年来,有机阻锈剂的应用又发展成为抑制混凝土中钢筋腐蚀的有效方法,其主要是胺与酯组成的水基有机外加剂。

2.3.3 混凝土表面处理
硬化后的混凝土总是存在着空隙,为环境中水、二氧化碳和氯离子等介质的侵蚀提供了通道。

因此,通过混凝土表面处理,提高混凝土层的抗渗性也是保护钢筋的一项补充措施。

混凝土表面处理主要为混凝土的脱水处理、镶面板和表面涂覆。

脱水处理是在混凝土刚浇捣成型后,用真空脱水模板对混凝土表层进行真空脱水,排走混凝土中多余的水分和空气,使混凝土表层更为密实,提高抗氯化物等介质的渗透。

3结语
在实际情况中,基础钢筋混凝土承受着压力和腐蚀的双重作用。

通过上面的钢筋的锈蚀原因研究,我们需要做到:保持基础混凝土的高碱度;提高混凝土的密实度;严格控制腐蚀离子如氯离子的含量,使用耐腐蚀钢筋、钢筋阻锈剂以防止。

这对于节约资源、能源及资金均有重大意义,而且减少了混凝土过早毁坏带来的环境污染。

参考文献
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