氯离子腐蚀混凝土中钢筋的腐蚀

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水泥中氯离子对钢筋的腐蚀

水泥中氯离子对钢筋的腐蚀

氯离子对钢筋腐蚀机理的影响[摘要] 氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一,氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀,对腐蚀过程具有催化作用。

但只有混凝土中氯离子的浓度达到一定的临界值后,钢筋才会发生腐蚀。

由于影响因素多,至今难以确定统一的氯离子浓度临界值。

着重阐述了钢筋腐蚀行为和氯离子的去钝化机理、混凝土中氯离子的来源和保护钢筋的措施及其研究进展。

[关键词] 钢筋混凝土;钢筋;腐蚀;氯离子0 前言钢筋在混凝土高碱性环境中的钝态条件被破坏,便被腐蚀。

钢筋钝化膜破坏机理主要是混凝土的碳化和氯化物侵入,这两种因素既影响混凝土孔隙液的pH值,又影响钢筋的电位值,因而直接影响钢筋的稳定性。

因氯化物的侵蚀引起钢筋混凝土构筑物破坏而造成重大损失的现象非常严重。

北京西直门立交桥于1979年建成投入使用,不到20a钢筋混凝土的腐蚀已十分严重,不得不进行改建。

引起西直门立交桥过早破坏的原因是多方面的,但长期在冬季向立交桥撒含氯化物除冰盐引起钢筋腐蚀使立交桥结构受到破坏是突出的因素。

台湾四面环海,许多钢筋混凝土构筑物受破坏以及不断发生的“海砂屋”事件,也是氯化物侵蚀所引起的。

目前,中国大陆也存在“海砂屋”现象。

氯离子的侵蚀引起钢筋局部腐蚀是最有害的,对此,各国都给予了高度的重视。

由于钢筋混凝土结构的复杂性和研究条件的差异,研究结果和结论并不完全一致,许多问题还有待深入研究。

本工作主要对国内外氯离子与钢筋腐蚀系的研究进展和防止氯化物侵蚀的措施进行评述。

1 钢筋腐蚀与氯离子去钝化机理钢筋混凝土是多相、不均质的特殊复杂体系,钢筋表面具有电化学不均匀性,存在着电位较负的阳极区和电位较正的阴极区;一般钢筋表面总处于混凝土孔隙液膜中,即钢筋表面阳极区和阴极区之间存在电解质溶液;由于混凝土的多孔性,其构筑物总是透气和透水的,即通常氧可以通过毛细孔道达到钢筋表面作为氧化剂接受钢筋发生腐蚀产生的自由电子。

因此,钢筋表面存在活化状态,则可构成腐蚀电池,钢筋就会发生电化学腐蚀。

氯离子对钢筋的锈蚀

氯离子对钢筋的锈蚀

1氯离子对钢筋的锈蚀Cl-进入砼中通常有两种途径:一是“混入”,如施工时掺用含氯离子成分的外加剂、施工用水含氯离子、在含盐环境中拌制和浇筑砼等;其二是“渗入”,环境中的氯离子通过砼的宏观、微观缺陷渗入到砼中,并通过长期渗透到达钢筋表面。

“混入”现象大都是施工管理的问题;而“渗入”现象则是砼表面裂缝等技术问题,与砼材料的多孔性、密实性、工程质量以及钢筋表面砼保护层厚度,使用现场环境等多种因素相关。

1.1破坏钢筋表面钝化膜,水泥水化的高碱性使砼内钢筋表面产生一层致密的钝化膜。

钝化膜只有在高碱性环境中才是稳定的,当pH11.5时,膜层就开始不稳定;当pH9.88时该钝化膜生成困难,或将已经生存的钝化膜逐渐破坏。

Cl-是极强的去钝化剂,Cl-进入砼到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时,可使钢筋表面pH值降低到4以下,从而破坏钢筋表面的钝化膜,使钢筋表面逐渐产生腐蚀。

1.2钢筋表面逐渐形成腐蚀电池,如果在大面积的钢筋表面上形成高浓度氯化物,则氯化物所引起的腐蚀可能是均匀性腐蚀,但是在不均质的砼中,常见的是局部坑状腐蚀。

腐蚀电池作用的结果是,在钢筋表面产生蚀坑,由于大阴极对应于小阴极,蚀坑发展迅速很快。

1.3加速了去极化作用,Cl-不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池,而且加速了电池的作用。

砼中Cl-的存在强化了离子通道,降低了阴阳极之间的欧姆电阻,提高了腐蚀电池的效率,从而加速了电化学腐蚀过程,使钢筋承载力大幅度下降。

2提高砼耐久性的技术措施2.1结构采用高性能混凝土。

现今高性能砼以耐久性作为首要指标,就盐渍土及海水工程而言,侧重于高性能、抗渗性、体积稳定性、强度等。

目前,国内外在盐渍土工程采用高性能砼的研究与应用极其重视。

如荷兰,对已使用3~63年的64座海工结构(其中90%的结构采用磨细矿渣砼)调查发现,结构基本完好,氯离子扩散系数仅为普通砼的1/10~1/15。

典型事例为东谢尔德挡潮闸工程,其设计使用寿命是250年,80年不维修,其基本防腐措施就是采用水胶比为0.4的大掺量(65% )磨细矿渣混凝土。

混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析

混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析

混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析一、背景介绍混凝土作为一种常见的建筑材料,在建筑工程中被广泛应用。

但是,在长期的使用过程中,混凝土中的钢筋很容易发生腐蚀,导致混凝土的强度降低、裂缝增加,严重影响建筑物的使用寿命和安全性。

因此,针对混凝土中钢筋腐蚀的问题,开展防护措施是十分必要的。

二、钢筋腐蚀的原因1.水泥碱性混凝土中的水泥具有强碱性,当钢筋暴露在混凝土中时,水泥的碱性会破坏钢筋表面的保护层,使其失去防腐能力,从而导致钢筋腐蚀。

2.氯离子侵蚀氯离子是混凝土中重要的化学成分之一,但是过多的氯离子会加速混凝土中钢筋的腐蚀。

当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时,就会造成钢筋表面的保护层被破坏,从而引起钢筋腐蚀。

3.混凝土中的电化学反应混凝土中的电化学反应也是导致钢筋腐蚀的一个原因。

当混凝土中的水分进入钢筋表面的保护层时,就会引起电化学反应,从而使得钢筋表面的保护层被破坏,导致钢筋腐蚀。

三、混凝土中钢筋腐蚀防护技术1.使用防腐涂料防腐涂料是一种常用的防腐材料,可以有效地保护钢筋不被腐蚀。

在混凝土中使用防腐涂料的方法是,在混凝土浇筑前将钢筋表面涂上防腐涂料,使其形成一层防腐保护层。

2.采用不锈钢钢筋不锈钢钢筋具有很好的抗腐蚀性能,可以有效地防止钢筋腐蚀。

在混凝土中使用不锈钢钢筋的方法是,将不锈钢钢筋代替普通钢筋使用,在混凝土中起到支撑作用。

3.使用防腐混凝土防腐混凝土是一种添加了特殊防腐剂的混凝土,可以有效地防止钢筋腐蚀。

在混凝土中使用防腐混凝土的方法是,在混凝土浇筑前,将特殊防腐剂加入混凝土中,使混凝土具有防腐蚀的能力。

四、实例分析以某高层建筑的混凝土结构为例,该建筑的主体结构使用了普通钢筋混凝土。

由于建筑所处的区域气候潮湿,加之建筑本身的使用年限较长,钢筋腐蚀的问题日益凸显,严重影响了建筑的使用寿命和安全性。

为了解决这个问题,施工方采用了以下措施:1.使用防腐涂料在混凝土浇筑前,先将钢筋表面涂上一层防腐涂料,形成一层防腐保护层。

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施氯离子是混凝土中常见的一种有害物质,它会对混凝土的质量和耐久性产生严重的影响,因此需要引起我们的高度重视。

本文将重点探讨氯离子含量对混凝土质量的危害以及相应的预防措施,以期对混凝土建筑质量的提升起到一定的帮助作用。

让我们来了解一下氯离子对混凝土的影响。

氯离子对混凝土的危害主要表现在以下几个方面:1. 促进钢筋锈蚀:氯离子对混凝土中的钢筋会产生腐蚀作用,使得钢筋处于锈蚀状态。

当钢筋锈蚀严重时,会导致混凝土结构的承载力和使用性能降低,严重影响建筑的安全性。

2. 减少混凝土的抗压、抗拉性能:氯离子会破坏混凝土中水泥基体的致密结构,导致混凝土的强度和耐久性下降,从而减少混凝土的抗压和抗拉性能。

3. 使混凝土出现开裂和脱落:氯离子的侵蚀会导致混凝土表面出现裂缝和脱落,严重影响混凝土结构的整体美观性和使用寿命。

由于氯离子对混凝土的危害影响较大,因此我们有必要采取相应的预防措施来降低氯离子对混凝土质量的影响。

下面就让我们一起来了解一些相关的预防措施:1. 控制混凝土中氯离子含量:在混凝土配合比设计中,应根据混凝土使用的环境和要求,合理控制混凝土中氯离子的含量,尽量减少氯盐的使用。

2. 提高混凝土的致密性:通过采用合理的配合比设计和施工工艺,保证混凝土的抗渗性和致密性,减少氯离子侵入混凝土的机会。

3. 采用防护措施:对于混凝土中的钢筋,可以采用涂覆防护层或者使用防腐剂的方式来防止氯离子对钢筋的腐蚀。

4. 增加混凝土的耐久性:在混凝土的配合比设计中,可以适当增加粉煤灰、硅灰等掺合料的使用比例,以提高混凝土的耐久性,减少氯离子对混凝土的侵蚀。

5. 加强混凝土的维护保养:对于已建成的混凝土结构,要加强日常的维护保养工作,做好防水防潮的工作,减少氯离子对混凝土的腐蚀。

氯离子对混凝土质量的危害是不容忽视的。

采取合理的预防措施,可以降低氯离子对混凝土质量的影响,提高混凝土结构的耐久性和安全性。

氯离子对钢筋混凝土腐蚀机理的影响研究

氯离子对钢筋混凝土腐蚀机理的影响研究

氯离子对钢筋混凝土腐蚀机理的影响研究氯离子是钢筋混凝土腐蚀的主要因素之一,它的渗透和浸泡会导致钢筋的腐蚀,从而降低结构强度和耐久性。

因此,深入研究氯离子对钢筋混凝土腐蚀的影响机理,对于保护和延长钢筋混凝土结构的使用寿命至关重要。

首先,氯离子在钢筋混凝土中的渗透和浸泡,会破坏混凝土表面的保护层。

保护层是由水泥石和微细孔隙组成的,它起到了阻挡氯离子渗透的作用。

一旦氯离子渗透到混凝土内部,在钢筋周围区域会发生电化学反应,导致钢筋表面产生了大量的氧化物,加速了钢筋的腐蚀速度。

其次,氯离子对于腐蚀的影响不仅仅是直接的化学作用,还会引起其他化学和物理变化。

在钢筋混凝土中,当氯离子与水泥中的硬水化合物反应时,产生了一种称为氯镁橄榄石的化合物。

氯镁橄榄石是一种具有吸湿性的物质,会吸收大量的水分,导致混凝土的体积膨胀和开裂,增加了腐蚀的风险。

此外,氯离子还会与钢筋的化学成分发生反应,形成氯化物,使钢筋局部区域发生腐蚀。

此外,氯离子对钢筋混凝土腐蚀的影响还与环境条件有关。

比如,氯离子在干燥的环境下对钢筋的腐蚀作用较小,而在湿润或潮湿的环境下,氯离子会更容易渗透到混凝土中,加速钢筋的腐蚀。

钢筋混凝土腐蚀的机理并不简单,氯离子只是其中的一方面。

其它因素如酸碱性、氧化还原环境、氧气和水的存在以及电解质结构等,都会影响到钢筋的腐蚀。

所以,在对混凝土结构进行设计和施工时,必须综合考虑这些因素,并采取相应措施来减少钢筋的腐蚀。

总之,氯离子对钢筋混凝土腐蚀具有很大的影响。

了解氯离子对钢筋混凝土腐蚀的机理,有助于选择合适的材料和防护方式,保护钢筋混凝土结构的耐久性和使用寿命,从而确保建筑物的安全性和可靠性。

深入研究氯离子对钢筋混凝土腐蚀机理的影响,可以从以下几个方面进行探讨。

首先,氯离子的渗透和浸泡会导致钢筋混凝土的物理性能发生变化。

氯离子进入混凝土中后,会与水泥石和水化硬化产物中碱式氧化钙反应,生成不溶性的氯化钙。

这些反应会增加混凝土中的离子浓度,造成了内部的应力,从而导致混凝土的微裂缝和毛细孔隙增加。

混凝土中氯离子浓度的检测标准

混凝土中氯离子浓度的检测标准

混凝土中氯离子浓度的检测标准一、前言混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料,其性能的优劣直接影响到工程的安全性和耐久性。

然而,混凝土中含有的氯离子可能会导致混凝土的腐蚀和钢筋锈蚀,从而影响混凝土的使用寿命。

因此,对混凝土中氯离子浓度的检测十分重要。

本文将介绍混凝土中氯离子浓度的检测标准。

二、氯离子浓度对混凝土的影响氯离子是混凝土中的一种化学成分,如果混凝土中氯离子的浓度过高,将会对混凝土产生以下影响:1.腐蚀混凝土:氯离子能够破坏混凝土中的保护层,导致混凝土的腐蚀。

2.钢筋锈蚀:当混凝土中的氯离子浓度过高时,将会加速钢筋的腐蚀和锈蚀,从而降低混凝土的使用寿命。

3.降低混凝土的强度:氯离子能够与水泥中的化合物反应,从而影响混凝土的强度和稳定性。

因此,为了保证混凝土的使用寿命和安全性,必须对混凝土中氯离子浓度进行检测。

三、混凝土中氯离子浓度的检测方法混凝土中氯离子浓度的检测方法主要有以下几种:1.离子选择电极法:该方法利用离子选择电极对混凝土中的氯离子进行检测,具有检测速度快、准确度高等优点。

2.电导率法:该方法通过测量混凝土中的电导率来确定氯离子的浓度,具有检测速度快、操作简便等优点。

3.荧光光谱法:该方法利用荧光光谱仪对混凝土中的氯离子进行检测,具有检测精度高、分析速度快等优点。

4.化学分析法:该方法通过化学分析的方式来测定混凝土中的氯离子浓度,具有准确度高、可靠性好等优点。

四、混凝土中氯离子浓度的检测标准根据《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015)和《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50203-2011)的相关规定,混凝土中氯离子浓度的检测标准如下:1.普通混凝土:混凝土中氯离子浓度不得超过0.4%。

2.高性能混凝土:混凝土中氯离子浓度不得超过0.2%。

3.海洋工程混凝土:混凝土中氯离子浓度不得超过0.1%。

4.防水混凝土:混凝土中氯离子浓度不得超过0.1%。

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。

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响原理混凝土是一种复杂的多相材料,由水泥、水、骨料、细集料和空气组成。

在混凝土结构中,钢筋是起到承受荷载的主要构件,而混凝土则是钢筋的保护层。

然而,混凝土中存在着一些化学物质,如氯离子,它们可能对钢筋的锈蚀产生影响。

钢筋在混凝土里的主要保护机制是氧化钙的形成,它可以保护钢筋不被氧化。

当氯离子进入混凝土中时,它们会与氧化钙反应,生成氯化钙,破坏氧化钙层,使钢筋暴露在外界环境下,容易被氧化而发生锈蚀。

氯离子的来源主要有三种:混凝土原材料中的氯离子、施工时使用的含氯材料以及外部环境中的氯离子。

混凝土原材料中的氯离子主要来自于骨料和水泥中的氯化物,而施工过程中使用的含氯材料包括加速凝结剂、养护剂、脱模剂等,这些材料中含有的氯离子在混凝土中会逐渐释放。

此外,外部环境中的氯离子也可能会进入混凝土结构中,如海水、路面融雪剂等。

混凝土中氯离子的浓度是影响钢筋锈蚀的主要因素之一。

当氯离子的浓度超过一定阈值时,就会对钢筋产生不可逆的损害。

氯离子的浓度受到混凝土的配合比、骨料种类、水泥种类、养护质量等因素的影响。

一般来说,配合比中水灰比越小,氯离子的扩散越慢,混凝土的抗氯离子渗透能力越强。

而使用高抗氯水泥、优质骨料以及严格的养护措施也能够提高混凝土的抗氯离子渗透能力,减少氯离子对钢筋的影响。

此外,混凝土中氯离子的扩散也是影响钢筋锈蚀的重要因素之一。

氯离子的扩散受到混凝土的孔结构、温度、湿度等因素的影响。

孔结构是决定混凝土抗氯离子渗透能力的主要因素之一,孔径越小、孔隙率越小的混凝土抗氯离子渗透能力越强。

温度和湿度也会影响氯离子的扩散速度,一般来说,温度越高、湿度越大,氯离子的扩散速度越快。

综上所述,混凝土中氯离子对钢筋锈蚀的影响是非常复杂的,它受到混凝土的配合比、骨料种类、水泥种类、养护质量、氯离子浓度、氯离子扩散等多种因素的影响。

为了保护混凝土结构中的钢筋,需要从多个方面入手,采取有效的措施,如合理设计混凝土配合比、选用高抗氯水泥和高品质骨料、加强混凝土结构的养护等,以减少氯离子对钢筋的影响,延长混凝土结构的使用寿命。

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施氯离子是一种常见的混凝土中的化学成分,但过高的氯离子含量会对混凝土质量产生危害。

下面将详细介绍氯离子对混凝土质量的危害及预防措施。

氯离子的存在会引起混凝土的钢筋锈蚀。

当氯离子含量过高时,它们会进入混凝土内部并腐蚀钢筋,导致钢筋的损坏和失去原有的强度,从而降低混凝土的整体承载能力。

氯离子会破坏混凝土的结构。

高含量的氯离子会导致混凝土中的氯离子浓度差异,从而引起离子的集聚和扩散现象。

这种现象会破坏混凝土中的物理和化学结构,使其变得脆弱和不稳定,降低混凝土的耐久性。

氯离子的存在还会引发混凝土的腐蚀。

氯离子会进入混凝土内部,与水中的氧气和钢筋中的铁发生反应,形成氯化铁。

氯化铁具有很强的腐蚀性,会进一步破坏混凝土中的结构,导致线腐蚀的发生,使混凝土的强度和耐久性急剧下降。

1.合理控制混凝土配方中的氯离子含量。

在设计混凝土配比时,应根据具体使用环境和要求,控制氯离子的含量在规定范围内。

可以通过调整水泥的品种和用量,使用掺合料等措施来控制氯离子的含量。

2.增加混凝土的致密性。

提高混凝土的致密性可以降低氯离子的渗透和扩散。

可以通过增加细度模数、提高骨料的粒径分布等方式来增加混凝土的致密性。

3.加强混凝土的抗渗性能。

提高混凝土的抗渗性能可以减少氯离子的渗透和积聚。

可以在混凝土中加入适量的防水剂和添加剂,提高混凝土的抗渗性能。

4.采用防腐措施保护钢筋。

在混凝土中加入耐氯离子侵蚀的化学添加剂,可以形成保护层,减少钢筋的腐蚀。

5.定期检测和维护混凝土结构。

定期检测混凝土结构的氯离子含量和钢筋的锈蚀情况,及时进行维护和修补,延长混凝土的使用寿命。

合理控制氯离子含量,加强混凝土的致密性和抗渗性能,采取防腐措施,并进行定期检测和维护,可以有效预防氯离子对混凝土质量的危害。

这些措施的实施可以保证混凝土结构的安全性和耐久性,延长其使用寿命。

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施氯离子是一种常见的化学物质,在混凝土工程中,氯离子的含量对混凝土的质量有着重要的影响。

如果混凝土中的氯离子含量过高,将会对混凝土的性能和使用寿命造成严重的危害。

对氯离子含量的预防和控制是混凝土工程中必不可少的一环。

本文将就氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施进行详细的阐述。

1. 引起钢筋腐蚀当混凝土中的氯离子含量超过一定的标准限制时,会导致混凝土中的钢筋发生腐蚀,减少钢筋的抗拉强度,从而影响混凝土的整体强度和稳定性。

2. 降低混凝土的耐久性高含量的氯离子会破坏混凝土中的水泥基体,导致混凝土的孔隙率增加,结构疏松,从而降低了混凝土的耐久性和抗渗性。

3. 影响混凝土的强度和硬度氯离子会对混凝土中的水泥基体起到破坏作用,导致混凝土的强度和硬度下降,使混凝土变得松散,容易开裂,影响整体的使用性能。

二、预防措施1. 严格控制原材料的选择在混凝土的制作过程中,应严格控制水泥、骨料、混凝土外加剂等原材料的选择,尽量选择低氯含量的原材料,以降低混凝土中氯离子的含量。

2. 控制混凝土拌合比在混凝土的配合设计中,应根据工程的要求合理控制拌合比,避免因过多水灰比而导致混凝土的孔隙率增加,从而减少氯离子的渗透。

3. 加入混凝土外加剂在混凝土的配合比中可以适量加入防渗剂、氯化物拦截剂等外加剂,可以有效地减少氯离子的渗透和腐蚀作用。

4. 增强混凝土的密实性可以通过采用高性能的水泥、掺入粉煤灰、硅灰等掺合料,以及采用有效的养护措施来提高混凝土的密实性,降低氯离子的渗透。

5. 定期检测和维护对于已完成的混凝土工程结构,应定期进行检测和维护,及时修补已受损的部位,以避免氯离子的渗透和腐蚀进一步加剧。

混凝土结构中钢筋腐蚀的影响因素研究

混凝土结构中钢筋腐蚀的影响因素研究

混凝土结构中钢筋腐蚀的影响因素研究混凝土结构中钢筋腐蚀是一种常见的问题,会导致结构的损坏和安全隐患。

因此,对混凝土结构中钢筋腐蚀的影响因素进行研究,有助于提高结构的耐久性和安全性。

一、钢筋腐蚀的原因混凝土结构中钢筋腐蚀的原因主要包括以下几个方面:1. 环境因素:环境中的氧气、水和二氧化碳等物质会导致钢筋的腐蚀。

特别是在潮湿、高温、高盐度和酸性环境下,钢筋的腐蚀速度会更快。

2. 氯离子:氯离子是一种常见的混凝土结构中的腐蚀因素。

当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时,会导致钢筋的腐蚀。

3. 缺陷和损伤:混凝土结构中的缺陷和损伤会导致水分和氧气进入混凝土内部,加速钢筋的腐蚀。

4. 锈皮脱落:钢筋表面的锈皮脱落会暴露出新的钢筋表面,加速钢筋的腐蚀。

二、影响钢筋腐蚀的因素1. 混凝土质量:混凝土的密实度和抗渗性能对钢筋的腐蚀有着重要的影响。

密实的混凝土可以防止水分和氧气的渗透,从而减缓钢筋的腐蚀速度。

2. 混凝土覆盖层厚度:混凝土覆盖层的厚度越大,钢筋与外界环境的接触面积就越小,从而减缓钢筋的腐蚀速度。

3. 环境因素:环境中的氧气、水和二氧化碳等物质会加速钢筋的腐蚀速度。

特别是在潮湿、高温、高盐度和酸性环境下,钢筋的腐蚀速度会更快。

4. 氯离子:氯离子是一种常见的混凝土结构中的腐蚀因素。

当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时,会加速钢筋的腐蚀。

5. 锈皮脱落:钢筋表面的锈皮脱落会暴露出新的钢筋表面,加速钢筋的腐蚀。

6. 缺陷和损伤:混凝土结构中的缺陷和损伤会导致水分和氧气进入混凝土内部,加速钢筋的腐蚀。

7. 钢筋的材质和表面处理:不同材质的钢筋对腐蚀的抵抗能力不同。

表面处理也会影响钢筋的腐蚀速度。

三、预防钢筋腐蚀的方法1. 混凝土质量的提高:提高混凝土的密实度和抗渗性能,减缓钢筋的腐蚀速度。

2. 加强混凝土覆盖层的保护:保证混凝土覆盖层的厚度,减少钢筋与外界环境的接触面积。

3. 控制环境因素:控制环境中氧气、水和二氧化碳等物质的浓度,减缓钢筋的腐蚀速度。

混凝土中氯离子的危害及防治原理

混凝土中氯离子的危害及防治原理

混凝土中氯离子的危害及防治原理一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,它具有高强度、耐久性好等优点,被广泛应用于各类建筑工程中。

但混凝土中氯离子的存在却会对混凝土的性能产生很大的影响,甚至会引起混凝土的腐蚀破坏。

因此,对于氯离子的危害及其防治原理的研究和探讨,对于保障混凝土的质量和使用寿命具有重要意义。

二、氯离子对混凝土的危害1. 氯离子引起钢筋锈蚀混凝土中的钢筋是承担力量的主要部分,混凝土的腐蚀主要是由于混凝土中的氯离子与钢筋表面的水和氧发生反应,形成氯化物,使得钢筋表面的保护层破坏,从而导致钢筋的腐蚀和破坏。

2. 氯离子引起混凝土开裂氯离子进入混凝土内部后,会使得混凝土的微孔内部增加,从而使得混凝土的抗渗性和抗压性能下降,同时还会引起混凝土表面的龟裂和开裂,导致混凝土的强度和使用寿命降低。

3. 氯离子引起混凝土的碱-骨架反应氯离子与混凝土中的氢氧化钙反应,形成氯化钙,从而引起混凝土的碱-骨架反应,导致混凝土的强度下降,从而使得混凝土的使用寿命缩短。

三、氯离子的来源氯离子的来源主要有以下几种:1. 混凝土原材料中的氯离子混凝土原材料中的水泥、砂、石等中都含有一定量的氯离子,这些氯离子在混凝土制作过程中会被搅拌均匀分布在混凝土中。

2. 外界环境中的氯离子外界环境中的氯离子会通过大气降水、土壤、海水等途径进入混凝土中。

3. 混凝土施工过程中的氯离子在混凝土施工过程中,由于施工工艺、材料的质量等原因,会产生一定量的氯离子。

四、氯离子的防治原理1. 降低混凝土中氯离子的含量降低混凝土中氯离子的含量是防治氯离子的重要手段之一。

具体措施包括:(1)选用低氯离子含量的原材料(2)使用氯离子含量较低的混凝土掺合料(3)控制混凝土施工过程中的氯离子污染2. 增加混凝土中钢筋的保护层增加混凝土中钢筋的保护层是针对氯离子引起钢筋锈蚀的有效措施。

具体措施包括:(1)采用耐腐蚀性能好的钢筋材料(2)增加混凝土中钢筋的保护层厚度(3)使用防锈涂料等钢筋保护措施3. 提高混凝土的抗渗性和抗压性能提高混凝土的抗渗性和抗压性能是防治氯离子引起混凝土龟裂和开裂的有效措施。

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理

混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理1. 引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料。

钢筋的锈蚀是一种常见的问题,它会降低混凝土结构的强度和耐久性。

氯离子是导致钢筋锈蚀的主要因素之一。

本文将深入探讨混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀的影响原理。

2. 混凝土中氯离子的来源混凝土中的氯离子主要来自以下几个方面:2.1 混凝土材料中的氯离子:混凝土原材料(例如水泥、骨料等)中可能含有一定量的氯化物。

2.2 外部环境中的氯离子:例如海水、盐湖等地下水源、食盐等。

3. 氯离子对钢筋的侵蚀作用3.1 氯离子的渗透:氯离子在混凝土中很容易渗透到钢筋周围,尤其是在存在水分的环境中。

3.2 氯化反应:当钢筋周围存在氯离子时,钢筋上的保护层会被破坏,导致钢筋暴露在空气和水分中。

这会引发电化学反应,使钢筋开始腐蚀。

4. 混凝土中氯离子含量与钢筋锈蚀的关系4.1 氯离子浓度的影响:氯离子含量越高,钢筋锈蚀的速度就会越快。

当氯离子浓度超过一定阈值时,钢筋的锈蚀速度将大幅增加。

4.2 钢筋锈蚀的深度:氯离子含量越高,钢筋锈蚀的深度也会增加。

这会导致钢筋与混凝土结构之间的粘结力下降,严重时可能导致混凝土结构的破坏。

4.3 渗透性增加:高氯离子含量会增加混凝土的渗透性,导致更多的氯离子渗透到钢筋周围,从而加剧钢筋的锈蚀。

5. 钢筋锈蚀防护措施5.1 混凝土配比设计:通过合理的混凝土配比设计,降低混凝土中的氯离子含量,减缓钢筋锈蚀的速度。

5.2 表面涂层保护:在混凝土结构表面涂覆防护涂层,阻隔氯离子渗透,减少钢筋的暴露。

5.3 阳极保护:使用阳极保护技术,通过在钢筋上施加外加电流,使钢筋表面形成保护层,减少氯离子的侵入。

6. 总结与展望混凝土中氯离子含量对钢筋锈蚀有显著影响。

高氯离子含量会加速钢筋的锈蚀速度和锈蚀深度,进而降低混凝土结构的强度和耐久性。

通过合理的混凝土配比设计、表面涂层保护和阳极保护等措施,可以有效减缓钢筋锈蚀的速度,延长混凝土结构的使用寿命。

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施

氯离子含量对混凝土质量的危害及预防措施氯离子是指氯化物在水溶液中解离出的氯离子,常见的氯化物包括氯化钠、氯化钾、氯化钙等。

在混凝土中,氯离子的存在对混凝土的质量有一定的危害。

下面将就氯离子含量对混凝土质量的危害以及预防措施进行详细介绍。

1. 氯离子对钢筋的腐蚀:氯离子是混凝土中较为常见的腐蚀原因之一,对混凝土中的钢筋具有很强的侵蚀能力。

氯离子进入混凝土后会与钢筋表面的氧化物反应生成氧化铁氯化物,其体积较大,容易引起表面裂纹并使混凝土剥落,从而导致钢筋起层腐蚀。

2. 混凝土强度降低:高含量的氯离子会改变混凝土的化学反应过程,抑制水泥浆体的水化作用,导致混凝土强度降低。

特别是在潮湿环境下,氯离子会侵入更深层次的混凝土中,对混凝土内部的胶状物质进行破坏,从而使混凝土的强度更加明显地下降。

3. 结构耐久性下降:氯离子进入混凝土中后,会与混凝土中的钙离子和水化产物发生反应,形成可溶性的氯化钙。

氯化钙会促进钙离子的迁移,并加速混凝土的碳化和腐蚀,导致混凝土的结构耐久性下降,缩短混凝土结构的使用寿命。

1. 控制水泥中的氯盐含量:选择低氯盐的水泥对混凝土的质量有较大的影响。

在选用水泥时应尽量选择氯离子含量较低的水泥,并且避免使用过量的氯化盐。

2. 控制配料中的氯离子含量:控制配料中氯化盐的含量,尤其是对于矿渣、粉煤灰等掺合料,应选择含有较低氯盐的材料。

在混凝土搅拌、浇筑过程中应注意防止土壤、海泡石等富含氯盐的杂质进入混凝土中。

3. 采用防护措施:在混凝土结构的设计中,采用一些防护措施,如添加防腐剂、加强混凝土覆盖层的厚度以及采用防锈涂层等都可以有效地降低氯离子对混凝土的侵蚀。

4. 加强维护和保养:对于已经建成的混凝土结构,在使用过程中需要加强维护和保养,定期清理雨水、淡水和腐蚀性物质的积存等,以减缓氯离子对混凝土的侵蚀速度。

氯离子的高含量会对混凝土的质量造成不可忽视的危害,因此在混凝土设计、选择材料和施工过程中都应考虑控制氯离子含量,以提高混凝土的耐久性和结构性能。

混凝土中氯离子对钢筋腐蚀的影响研究

混凝土中氯离子对钢筋腐蚀的影响研究

混凝土中氯离子对钢筋腐蚀的影响研究一、研究背景混凝土结构作为现代建筑中最为常见的结构之一,其建设与维护都具有重要的意义。

然而,在混凝土结构中,钢筋腐蚀是一个常见的问题,不仅会影响混凝土结构的强度和使用寿命,还会对建筑物的安全性造成威胁。

而混凝土中的氯离子是钢筋腐蚀的主要原因之一,因此对氯离子对钢筋腐蚀的影响进行研究具有重要的实际意义。

二、氯离子对钢筋腐蚀的影响1. 氯离子的来源氯离子来源于多种因素,其中包括混凝土原材料、水、氯化物等。

混凝土原材料中可能含有少量的氯化物,而水源中的氯化物含量也不可避免地会被混凝土吸收。

此外,在海岸等区域,海水中的氯化物也会进入混凝土中。

2. 氯离子的作用机制氯离子进入混凝土后,会与混凝土中的钙离子结合形成氯化钙。

当氯离子的浓度达到一定程度时,会使得氯化钙结晶,形成大量的晶体,从而引起混凝土的体积膨胀。

同时,氯离子还会破坏混凝土中的保护层,使得钢筋暴露在外,从而容易受到氧化腐蚀的影响。

3. 氯离子浓度对钢筋腐蚀的影响氯离子浓度是影响钢筋腐蚀的重要因素之一。

一般来说,当混凝土中的氯离子浓度超过一定的临界值时,就会引起钢筋的腐蚀。

这个临界值的大小与混凝土的抗氯离子渗透性能有关,而混凝土的抗氯离子渗透性能又与混凝土的配合比、强度等因素有关。

4. 其他因素对钢筋腐蚀的影响除了氯离子浓度外,还有其他因素也会影响钢筋腐蚀。

例如,混凝土的pH值、钢筋的表面状态、氧化还原电位等都会对钢筋腐蚀产生影响。

三、混凝土中氯离子对钢筋腐蚀的实验研究为了深入了解氯离子对钢筋腐蚀的影响,需要进行一系列的实验研究。

下面介绍几种常见的实验方法。

1. 恒电位极化法恒电位极化法是常用的测量钢筋腐蚀速率的方法之一。

该方法是通过施加一个恒定电位,测量钢筋上的电流来计算钢筋的腐蚀速率。

在实验中,可以通过调节氯离子浓度、混凝土配合比等参数,来研究氯离子对钢筋腐蚀的影响。

2. 重量损失法重量损失法是另一种常用的测量钢筋腐蚀速率的方法。

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析

混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理分析一、前言二、混凝土中氯离子的来源三、氯离子对钢筋的腐蚀机理1. 氯离子导致钢筋表面形成氧化铁皮2. 氯离子促进钢筋表面的氧化还原反应3. 氯离子对钢筋表面的电位进行调节四、混凝土中氯离子含量的影响因素1. 混凝土配合比的影响2. 混凝土的质量控制3. 环境条件的影响五、混凝土中氯离子的检测方法1. 挥发法2. 比色法3. 氯离子选择电极法六、混凝土中氯离子的控制方法1. 加强混凝土的密实性2. 使用防渗剂3. 采用防腐涂料4. 选择耐腐蚀性能较好的钢筋七、结论一、前言混凝土中氯离子是导致钢筋腐蚀的主要原因之一,因此,对混凝土中氯离子对钢筋的腐蚀机理进行深入分析,对于保障混凝土结构的安全性具有重要意义。

本文将从混凝土中氯离子的来源、氯离子对钢筋的腐蚀机理、混凝土中氯离子含量的影响因素、混凝土中氯离子的检测方法以及混凝土中氯离子的控制方法等方面进行详细讲解。

二、混凝土中氯离子的来源混凝土中的氯离子可以来源于多个渠道,如地下水、海水、盐湖等。

在建筑工程中,由于混凝土施工时水泥的水化反应需要大量的水,如果使用了含有氯离子的水,就会导致混凝土中的氯离子含量增加。

此外,在混凝土的养护过程中,如果使用了含有氯离子的养护液,也会导致混凝土中氯离子含量增加。

三、氯离子对钢筋的腐蚀机理氯离子导致钢筋腐蚀的机理是多方面的,主要包括以下几点。

1. 氯离子导致钢筋表面形成氧化铁皮氯离子可以在钢筋表面形成氯化铁,使得钢筋表面的氧化铁皮变得更加松散,从而剥落,使得钢筋暴露在混凝土中的环境中,易于被氧化。

2. 氯离子促进钢筋表面的氧化还原反应氯离子可以促进钢筋表面的氧化还原反应。

当钢筋表面存在氯离子时,钢筋表面的氧化还原电位会发生变化,从而加速了钢筋表面的腐蚀反应。

3. 氯离子对钢筋表面的电位进行调节氯离子可以调节钢筋表面的电位,从而影响钢筋表面的腐蚀。

当氯离子的浓度较高时,钢筋表面的电位会降低,从而促进了钢筋表面的腐蚀反应。

混凝土中氯离子与钢筋锈蚀的关系研究

混凝土中氯离子与钢筋锈蚀的关系研究

混凝土中氯离子与钢筋锈蚀的关系研究一、引言混凝土是一种常用的建筑材料,其主要成分为水泥、骨料和水等。

在建筑结构中,混凝土与钢筋常常被联合使用,以提高结构的强度和承载能力。

然而,混凝土中的氯离子会对钢筋的锈蚀造成不良影响,从而降低结构的稳定性和使用寿命。

因此,研究混凝土中氯离子与钢筋锈蚀的关系具有重要的理论和实际意义。

二、混凝土中氯离子的来源和危害1. 氯离子的来源混凝土中的氯离子主要来源于环境和材料两个方面。

环境方面,海洋气候和城市化进程是氯离子扩散的重要因素。

材料方面,水泥、骨料、混凝土添加剂和混凝土表面处理剂等都可能含有氯化物。

2. 氯离子的危害混凝土中的氯离子会对钢筋的锈蚀造成不良影响,从而引起结构的损坏和破坏。

氯离子可与钢筋表面的氧化铁形成氧化铁-氯化铁复合物,导致钢筋表面的保护层被破坏,从而加速钢筋的锈蚀速度。

此外,氯离子还会降低混凝土的抗压强度和耐久性,引起混凝土龟裂、脱落等现象。

三、混凝土中氯离子与钢筋锈蚀的关系1. 氯离子对钢筋锈蚀的影响氯离子可通过混凝土孔隙结构进入钢筋表面,与钢筋表面的氧化铁形成氧化铁-氯化铁复合物,导致钢筋表面的保护层被破坏,从而加速钢筋的锈蚀速度。

实验结果表明,氯离子浓度越高,钢筋的锈蚀速度就越快。

此外,氯离子还可使钢筋的断裂韧性下降,从而降低钢筋的承载能力。

2. 混凝土配合比对氯离子侵蚀的影响混凝土的配合比对氯离子侵蚀具有重要影响。

适当的水灰比、骨料配合比和氯离子掺量等因素可以减缓氯离子侵蚀的速度。

实验结果表明,水灰比适当降低和骨料配合比适当增加可以减缓氯离子的侵蚀速度。

此外,氯离子掺量越高,混凝土的抗压强度和耐久性就越差。

3. 混凝土表面处理对氯离子侵蚀的影响混凝土表面处理可以改善混凝土表面的性质,提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力。

目前常见的混凝土表面处理方法包括:表面涂层处理、喷涂处理、封孔剂处理等。

实验结果表明,适当的混凝土表面处理可以降低氯离子侵蚀的速度,提高混凝土的耐久性和抗压强度。

氯离子对混凝土的腐蚀

氯离子对混凝土的腐蚀

氯离子对混凝土的腐蚀1.氯离子侵蚀钢筋机理氯离子具有很强的穿透能力。

当氯离子吸附于钢筋表面的钝化膜处时,可使该处的pH值迅速降低。

氯离子能够破坏钢筋表面的钝化膜导致局部腐蚀。

但并非所有氯离子都能引起混凝土钢筋的腐蚀,水化作用前混凝土中的部分氯盐与混凝土中的一些组分形成难溶性水化铝酸盐,同时混凝土还物理吸附部分氯盐,这部分氯化物不能引起钢筋的腐蚀,所以引起钢筋腐蚀的是游离氯离子,即水溶性氯离子。

游离氯离子主要来源于外部环境,主要通过扩散进入混凝土到达钢筋表面,扩散过程与周围环境介质中氯离子的浓度和混凝土的渗透性有关。

混凝土是非均质性材料,氯离子对钢筋表面钝化膜的破坏首先发生在局部点,使这些部位露出了铁基体,成为小阳极;此时钢筋表面的大部分仍具有完好的钝化膜,成为大阴极。

腐蚀电池作用的结果是,钢筋表面产生局部腐蚀,又称为点蚀或坑腐蚀。

点蚀对断面小,应力高又比较脆的预应力筋危害较大。

如果混凝土中含有大量均布的氯离子,而且混凝土保护层又比较薄,有足够的氧可以到达钢筋的表面,则钢筋表面就会发生大量的氯离子去钝化作用,导致许多点蚀坑扩大与合并,形成大面积的钢筋锈蚀在上述钢筋锈蚀过程中,氯离子不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池,而且加速电池作用的过程C1-与Fe 相遇生成FeC12,C1一使Fe“消失,从而加速阳极反应而生成的FeCI 是可溶性的,在向混凝土内部扩散时遇到OH一,立即生成Fe(OH):(沉淀),又进一步氧化成铁的氧化物(铁锈)。

由此可见,氯离子只起搬运作用,不被消耗。

即凡是进入混凝土中的氯离子,会周而复始地起破坏作用,这是氯离子侵蚀的特征之一。

另外,由于混凝土中氯离子的存在,强化了离子通路,降低了阴阳极之间的电阻,提高了腐蚀电池的效率,从而加速了电化学腐蚀的过程。

研究表明,钢筋锈蚀的可能性和危害随混凝土中氯离子含量的增加而增加当氯离子的浓度超过临界浓度时(通常认为是0.6kg/m。

),只要形成腐蚀电池的其他条件具备,即水和氧能保证供应,就可以发生严重的钢筋锈蚀。

混凝土结构钢筋腐蚀防护技术规程

混凝土结构钢筋腐蚀防护技术规程

混凝土结构钢筋腐蚀防护技术规程一、前言在混凝土结构中,钢筋是承受受力的重要部分,但钢筋的腐蚀会导致混凝土结构的破坏,严重影响建筑物的安全性能。

因此,钢筋的腐蚀防护技术显得尤为重要。

本文将对混凝土结构钢筋腐蚀防护技术进行全面的介绍。

二、钢筋腐蚀的原因1. 氯离子的侵入:氯离子是钢筋腐蚀的主要原因之一。

氯离子可以通过混凝土的孔隙进入混凝土中,当氯离子浓度达到一定程度时,就会引起钢筋的腐蚀。

2. 碳化:碳化也是钢筋腐蚀的一种原因。

当混凝土表面受到碳化作用时,表面的碱性物质会被中和,使混凝土失去保护钢筋的能力,从而引起钢筋的腐蚀。

3. 水分侵入:钢筋在水分的作用下容易腐蚀,因此,在混凝土结构中,防水措施也是钢筋腐蚀防护的重要手段之一。

三、钢筋腐蚀防护技术1. 混凝土防护层的施工混凝土防护层的施工是钢筋腐蚀防护的一种主要手段。

施工前需要进行表面处理,如清除混凝土表面的污垢和锈迹等。

然后,将混凝土防护层涂刷到钢筋表面上,形成一层保护层,从而防止钢筋腐蚀。

在混凝土防护层的施工中,需要注意:(1) 施工材料的选择:选用优质的混凝土防护层材料,具有优异的防腐蚀性能和耐久性能。

(2) 施工质量的控制:施工过程中需要保证混凝土防护层的均匀性和密实性,避免出现漏刷、掉层等现象。

(3) 施工环境的控制:混凝土防护层的施工需要在干燥、温度适宜的环境下进行。

2. 防水处理防水处理是钢筋腐蚀防护的另一种重要手段。

防水处理可通过以下措施进行:(1) 渗透剂处理:渗透剂可渗透到混凝土内部,填补混凝土内部的孔隙,从而提高混凝土的密实性和抗渗性。

(2) 防水涂料涂刷:防水涂料是一种常见的防水材料。

将防水涂料涂刷到混凝土表面上,可防止水分进入混凝土内部,从而防止钢筋腐蚀。

3. 电化学防护电化学防护是一种新型的防护技术,可通过施加一定电压和电流,使钢筋表面生成一层保护性的氧化膜,从而防止钢筋的腐蚀。

电化学防护需要注意:(1) 电化学防护系统的设计:需要根据具体情况进行设计,确定电极的布置和电流的大小等参数。

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氯离子腐蚀混凝土中钢筋的腐蚀-第1部分:加速和自然环境下的实验研究土木与环境工程学院,威特沃特斯兰德大学,Johannesburg,南非土木工程系,开普顿大学,Rondebosch,南非摘要:平行腐蚀试验已经进行了两年,露出210梁(120×130×长375毫米)的一半在实验室加速腐蚀(干湿循环)另一半在海洋潮湿区接受自然腐蚀。

实验变量是裂缝宽度(0,初始裂缝,0.4、0.7毫米),覆盖面C(20,40毫米),粘结剂类型(PC、PC/矿渣,PC / FA)和水胶比(0.40,0.55)。

结果表明,腐蚀速率(icorr)受以下方式实验变量的影响:腐蚀随裂缝宽度的增加而增加,并随着混凝土的质量和覆盖深度的增加而降低。

研究结果还显示,混凝土在野外环境下的自然腐蚀的腐蚀性能不能推断出其在实验室加速腐蚀的性能。

其他因素,如腐蚀进程也应考虑在内。

关键词:腐蚀速率预测,氯离子侵蚀,加速腐蚀,自然腐蚀,腐蚀,混凝土裂痕1 引言钢筋锈蚀是温度、海洋和工业环境中钢筋混凝土结构的主要破坏机制之一。

对于投资者和工程师来说,它已成为一个主要的耐久性问题。

如果不减弱这种侵蚀性,它会加速钢筋混凝土结构的恶化,可能会导致一系列相关的严重后果,包括但不限于开裂和混凝土保护层剥落,钢筋截面面积损失,降解的钢-混凝土界面粘结,最终减少钢筋混凝土结构的使用寿命。

另外在维护、修理或更换时,需要花费很高的费用,而且会对害公共安全有威胁。

即使在钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要因素是二氧化碳入口(碳化引起的)或氯(氯离子引起的),后者是在钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要原因。

值得注意的是,氯离子引起的腐蚀对所研究的结构造成的损害是比较大的,并在一个相对较短的时间内(在结构满足其目标服务寿命),有可能成为最终导致失败的因素(根据预先定义的极限状态)。

2、实验细节2.1、实验变量和混合比例平行腐蚀试验露出210束标本(120×130×375毫米)的一半进行加速实验室腐蚀(循环3天用5%的NaCl溶液润湿跟随开普敦4天空气干燥),另一半则被留在的海洋潮汐区自然腐蚀(表湾港)。

使用五种不同的混凝土使我们的横梁的W / B比(0.40和0.55),和三种粘结剂(100% CEM I 42.5 N普通波特兰水泥(PC),50 / 50 / 70 / 30的矿渣微粉和PC的PC / FA)。

0.55w/b比是不能用于电脑制作标本。

高产量强度直径为10毫米的钢筋嵌入在每个光束。

在表1中给出了混凝土配合比的总结和选定的具体性能。

其他实验变量包括盖深度(20和40毫米)和裂缝宽度(0,早期裂缝,0.4和0.7毫米)。

早期裂缝是指由梁试样三点荷载引起的裂缝,然后卸载。

虽然以前的研究已经表明,裂缝宽度≤0.3毫米容易自愈[ 17–19 ],初始裂纹试样由于缺乏AP 适当的测试设备,量化裂缝自愈是不可能的。

此外,对于更深的覆盖面(40毫米)再加上裂纹愈合的敏感性,可以预料的是,早期裂缝会对腐蚀离子的速率有微不足道的影响。

因此,20毫米覆盖面的初期裂痕的标本仅用于实验室和野外标本。

钢棒两端均覆盖有电镀带和环氧树脂—涂层提供了一种有效的暴露的表面面积大约86平方厘米(长约27.5厘米的圆周表面)。

在铸造之前、这种棒将会被清洗并且用一个直径10毫米长150毫米的不锈钢棒放置在每个光束在铸造过程中(见图1)作为反电极的腐蚀速率测量。

2.2活性腐蚀状态的诱导经过28天的水养护(在23°2°C )和10天空气干燥(温度:25°C ,相对湿度为:50°5%)在实验室,并在开裂前的梁试样,阳极电流(IC )是用以启动活性腐蚀率(即消除腐蚀起始阶段)在所有210束标本。

设置用于启动活性腐蚀在标本中使用集成电路如图1所示。

理论时间(t 港水平)和集成电路所需的驱动氯化物通过深度覆盖的钢级量估计使用能斯特-普朗克方程在下面的表格内。

能斯特-普朗克方程:t 钢水平= C [−D (ZF / RT )(∂E /∂x )]−1D 是扩散的离子系数(平方米/秒)在混凝土,Z 离子物种的价(1氯ˉ),F 是法拉第常数(96500℃/mol ),R 是气体常数(8.314 J / mol.k ),T 绝对温度(298 K ),C 是覆盖深度(20或40毫米)和E 是应用电位(V )。

扩散系数(D )得到从测量28天氯电导指数(CCI )基于实证的相关性和CCI 考虑效果海洋环境暴露,混凝土老化和粘结型[ 22 ] 20–即关联模型可以估计时间的曝光依赖于表观氯离子扩散系数一般为USED 粘结剂类型(主要是普通PC ,70/ 30和50 / 50的PC / FA PC /矿渣)和海洋暴露环境(潮、飞溅、喷雾)在南非的20–[ 22 ]。

第二部分,本文给出了更多的细节上的去从CCI 扩散系数的终止。

CCI 是每个表1混凝土从快速氯离子电导率测试[ 21,23 ]获得。

28天和90天的扩散系数诈骗的fficients 克里特用列于表2。

为了确定阳极IC 所需的诱导活性腐蚀速率在一个给定的覆盖深度的标本的五个混凝土混合物,和一系列的迭代后(时间D IC ),当时申请的IC 芯片被固定在1.5小时限制的有效电流小于2安培。

术语“有效的应用电流”是用来指实际应材料(千克/立方米)粘合剂组合物 100 % PC 50/50 PC/GGBS 70/30 PC/FA w/b 比0.40 0.400.55 0.400.55混合标签PC-40SL-40 SL-55 FA-40 FA-55 Portland cement, PC (CEM I 42.5 N) 500231 168 324 236 Ground granulated blastfurnace slag (GGBS) -231 168 - - Fly ash (FA) -- - 139 101 Fine aggregate: Klipheuwel sand (2 mm max.) 529749 855 749 855 Coarse aggregate: Granite (13 mm max.) 9601040 1040 1040 1040 Water 200 185 185 185 185 Superplasticizer a (SP) 2.1b (0.4)c 1.8 (0.4) 0.3 (0.1) 0.4 (0.1) - Slump (mm) 120105 150 85 200 28-day compressive strength (MPa) 58.2 (3.0)d 48.1 (2.0) 35.3 (0.9) 50.7 (0.9) 28.6 (1.9)用的目前考虑到相应的28天测电阻的(水)混凝土。

IC被限制到小于2安培,以确保氯化物达到钢和MInimize钢的质量损失,如果任何。

需要注意的是,所施加的电流理论上不会造成任何的钢的质量损失的重要;即使不通过实际测量确定啊F氯含量在钢的水平,目的是推动氯化物在约1.5小时内钢液面(考虑保护层厚度和混凝土的质量)。

梁在同一粘结剂类型、钨/硼比和盖层深度的串联中,适当的阳极集成电路连续1.5小时。

所施加的集成电路电流如下,在每一种情况下,重新分别为20毫米和40毫米的覆盖深度:(一)pc-40:0.03和0.13,(b)fa-40:0.44和1.67,(C)fa-55:0.25和1.01,(d)sl-40:0.57和1.70,和(e)sl-55:0.44和1.67,1.5个小时后,所有的72根梁进行串联,8.6μ一申请另一个2小时的有效电流–这是E我原以为在一个约0.1μ所有标本/cm2,腐蚀率的结果,即假定整个暴露的钢表面面积86 cm2偏振。

腐蚀速率为0.1μcm2通常采取表示从被动转变为主动(启动)(传播)腐蚀[24,25]。

2.3。

裂纹诱导与监测为便于形成一个预腐蚀的横向(弯曲)的裂纹在机器装载时,一个1毫米厚的4毫米厚的毫米深的聚氯乙烯片材的纵向中心的纵向中心作为放置在每个光束的中心(横向)在铸造过程中,聚氯乙烯片材被嵌入在光束模具,并没有保持在光束后,在24个小时的。

诱导后的活动E腐蚀,梁(除不开裂的)预裂荷载下三点弯曲机。

0.4和0.7毫米的裂纹试样,然后放置在个别装载钻机,他们整个实验的持续时间(图2)。

确保0.4毫米和0.7毫米的裂缝宽度保持不变,可拆卸的机械(demec)螺栓放在展在克里特岛的表面裂纹之间的距离钉监测每周使用100毫米demec计。

在图2所示的装载台,然后用于调整所需的裂缝宽度(通过螺栓和螺母。

2.4暴露环境诱导活性腐蚀后,一半的标本在暴露实验室加速腐蚀,而另一半却被迫在海洋潮汐区接受自然腐蚀。

暴露实验室-加速腐蚀实验室标本(见图3)用5%的NaCl溶液连续润湿3天后紧接着在(温度:25±2°C和相对湿度:50±5%)的条件下进行为期4天的干燥实验。

现场暴露-自然腐蚀该领域的标本在开普敦的潮汐海洋区(表湾海港)被暴露并进行自然腐蚀-见图4。

在暴露的网站上显示的测得的海水的盐度(氯离子含量)大约是2%(在实验期间的随机时间间隔情况下,平均10个样本,标准偏差= 0.02%)。

大气温度和相对湿度暴露领域的湿度范围为1至37°,分别为83%和65。

此类标本被安置在高低潮痕为7行,总长度约5米的外海行(靠近海水)和内地行(靠近陆地的)(见图4)。

因此认为他们的暴露具有相似的海洋潮汐条件。

在此类标本曝光之前,除了有指定的覆盖深度,所有此类标本的外部,都是用环氧涂层从干燥的表面防止腐蚀剂的侵蚀(CLˉ,O2和H2O),干燥的表面。

这确保了氯化物和实验标本一样,只能从指定深度覆盖的表面侵入混凝土。

2.5腐蚀速率和半电池电位测量恒电量技术进行腐蚀速率测量。

这是一个在在短时间内,小开关被用于检测钢铁和潜能的方法,确定极化电阻RP,[26,27]。

RP与腐蚀电流有关,由船尾Geary 系数B即腐蚀电流= B/RP即方法B是斯特恩Geary系数13和52 MV取决于钢的腐蚀状态(即被动或主动)。

腐蚀值为26 mV(主动)钢和52 mV的被动钢在混凝土的情况下,已经被建立并且被大量研究人员使用[ 28,30 ]。

因此,在这项研究中,使用了26个压的值。

腐蚀电流密度仍然被表示为D:icorr =Icorr/A。

这里的A是指约86平方厘米所暴露出的钢表面面积。

我们是用HP 34970A数据采集单元和MATLAB®程序分析来收集数据的。

半电池电位(HCP)的读数,以银/氯化银(Ag/AgCl)为参考电极,是和腐蚀速率测量同时进行的。

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