混凝土桥梁钢筋锈蚀的原因分析及预防措施

混 凝 土桥 梁 钢 筋 锈 蚀 的原 因分 析 及 预 防措 施
付 美 楼
摘 要 ： 过对混凝土桥 梁钢筋锈蚀 原 因的分析 ， 出 了预 防混凝土 中钢筋锈蚀 的一些方法 ， 通 提 并提 出了各个 环节预 防钢 筋锈蚀 的一些措施 ， 为提高梁桥 的使用安全和 耐久性提 供 了一定依据 。
Ｈ ｏ＋ 一 ４ ２ ０Ｈ一 阴极 过 程 ） （
３ 钢筋 的锈蚀 或混凝土碳化 均会破坏混凝 土的保 护层 ， ） 保护
空气 中的氧和水加速腐 蚀 混凝土在这 一碳 化过程 中会使 ｐ Ｈ值 下 降 ， ｐ 当 Ｈ＜１ ， １时 混 层破 坏后 导致钢筋与空气接触 面加 大 ， 钢筋 ， 且该腐蚀作 用具 有强烈的扩散控制作用 。 凝 土 中钢 筋 表 面 的钝 化 膜 就 会 被 破 坏 ， 旦 钢 筋 钝 化 膜 被 破 坏 ， 一 钢筋 中的铁离子就处 于活化状态 ， 很容易 被孔隙 中的氧氧 化。 当 １６ 钢 筋材 质 的影 响 ． 氧化不完全时生成 Ｆ２ ４ 黑锈 ） 积膨胀 ２倍 ， ｅ０ （ 体 当氧 化进 一步 进 不同类型的钢筋 ， 其腐蚀敏感性不同 ， 这主要是 由于钢筋的化
关 键 词 ： 梁 ， 筋 ， 蚀 ， 防 桥 钢 锈 预 中 图分 类号 ： ４ ． Ｕ４ ５ ７ 文献标识码 ： Ａ
混凝土对钢筋 的保 护 ， 主要是依 靠硅酸盐 水泥在水 化过程 中 行 时 ，ｅＯ 变 成 Ｆ２ ３ 锈 ， 积 膨 胀 ４倍 。 Ｆｅ４ ｅｏ 铁 体
产生的碱 Ｃ （ Ｈ） 来提高混凝 土液 相 ｐ ａ０ ２ Ｈ值 ， 钢筋处 于强碱 环 １ ３ 混 凝土 中 Ｃ一（ 离子 ） 使 ． ｌ 氯 的作 用 境 中， 其表 面便产 生致密 氧化 膜 ， 钢筋 处于钝 化状 态。钢筋 钝 使 Ｃ一 氯离 子） ｌ（ 主要来 源于混 凝土 添加 剂和 防冻剂 ， 破坏作 其
ｃ ＋巳 （ Ｈ）一 Ｃ ）＋Ｈ Ｏ ２ ｏ ０ ２ （ ３ ２ ８ ２ ａ ０ ２ －ａ ｏ ＋Ｈ Ｏ ０ ＋Ｃ （ Ｈ）￣ Ｃ Ｓ ２ ２
２ 空 气 中的水起 到电解质 作用 ， ） 同时还参 与化学反 应 ， 其反 应过程如下 ：
Ｆ ＋４ ０ ＋Ｆ ２ ４ Ｈ ＋８ （ ｅ ｅ０ ＋８ ｅ 阳极 过 程 ）
应经常清洗 干 净 ， 注浆 结 束后 ， 一定 要 清洗 管 路 ， 以便 下一 次 注 参 考 文 献 ：
浆 ；３ 严 格 按 照 设 计 的 段 长 进 行 后 退 注浆 ， 得 任 意 延 长 分 段 长 ［ ］ 行建 军 ． １） 不 １ 隧道洞 口段 预 加 固施 工技 术浅析 ［ ］ 山西建 筑 ， Ｊ． 度， 必要 时 可 进 行 重 复 注 浆 ， 确 保 注 浆 质 量 。 以
第３ ６卷 第 １ ２期
２０ １ ０ 年 ４ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＩＣＨ Ｉ ＣＩＵＲＥ Ｒ ＴＥ ＇
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． ２ １３ １
Ａｐ ． ２ １ ｒ ００
・ ３３ ・ ７
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ０）２０ ３ —２ １ ０ ．８ ５２ １ １ —３ ７０
行。而随 着时 间的推移 ， 桥梁 受外 界环境 因素 影响 ， 混凝 土 中钢 强 ， 在远离钢筋表面处 生成 Ｆ （ Ｈ） ， 方面腐 蚀产 物不 对金属 ｅ０ ２一
筋 的平 衡 电 位 遭 受 破 坏 ， 而 引 起 钢 筋 锈 蚀 ， 一 影 响 过 程 属 于 表面有覆 盖保 护作 用 ； 从 这 另一方 面 Ｃ 一 ｌ并不 消耗 ， 而是继续重复起破 电化学过程 ， 只有充 分 了解 和 掌握 这些 影响 因素 ， 能有效 预 防 坏作用 。３ ａ一自身 浓度 差异及所造成 的 ｐ 才 ） Ｈ值 差异 ， 使钢筋 出现 和减缓钢筋锈蚀问题 。
从 其 化 膜 ； ９ ８ ｐ ｌ ． ， 筋 处 于 不 完 全 钝 化 状 态 ， 发 生 局 子 ， 而保 证 电极 过 程 的 持 续 进 行 ， 反 应 过 程 如 下 ： 当 ．＜ Ｈ￣ １５时 钢 有
部腐蚀 的可能 ； ｐ 当 Ｈ＞１ ． １ ５时钢筋才能生产较致 密、 完整 的钝化 膜， 从而抑制铁变成离子活 动状 态。 １ ２ 混 凝 土 的 碳 化 ． 混凝土碳 化反应 过程如下 ：
． 钢筋 锈 蚀 速 度 与 混 凝 土 液 相 ｐ Ｈ值 有 密 切 关 系 ， 多 专 家 和 １５ 空 气 中的氧和 水 的作 用 许 １ 空 气 中 的 氧 主 要 起 阴 极 去 极 化 作 用 ， 能 从 阴 极 上 取 走 电 ） 氧
０ ＋２ ２ ２ Ｈ Ｏ＋４ ￣ ４ ｅ ＯＨ一
更多 的浓度腐蚀 电池 。４ Ｃ 一的存 在增 加 了混凝 土 的导 电性 能 ， ）１ 从而提高 了腐蚀 电池 的导电率。５ （ 一 ） Ｉ 的存在还 能影 响水 泥的水 二 化过程 ， 水泥固化不完全 ， 使 从而影响混凝土质量 。 源自１ 钢 筋锈 蚀 的原 因
１１ 混凝 土 的 ｐ 值 ． Ｈ
． 混凝土主要依靠硅 酸盐 水泥 在水化 过程 中产 生 的碱来 提 高 １４ 与 混凝土 本 身有 关的 因素 １混凝土 的微 观结构 。２ 水 灰 比和渗 透率 的关 系。３ 混凝 ） ） ） 混凝土液相 ｐ Ｈ值 ， 其水化过程如下 ：
２ ３ Ａ Ｓｏ 、 Ｈ Ｏ－３ ａ ２ ｉ ・Ｈ Ｏ＋３ ａ Ｏ ２ （ Ｃ Ｏ・ｉ２ ＋６ ２ － Ｃ Ｏ・Ｓｏ ３ ２ ￣ ２ Ｃ （ Ｈ） 学 者在 理 论 和 试 验 基 础 上 提 出 当 ｐ Ｈ＜ ９ ８时 钢 筋 不 可 能 形 成 钝 ． 土 裂 缝 的存 在 。
化 的 本 质 就 是 在 金 属 表 面形 成 起 保 护 作 用 的 平 衡 电 层 ， 使 表 面 用机理如下 ：） １ 有很 高的活性 和较小 的半径 ， 能穿透或破坏 并 １Ｃ一 它 的电化学 电位升高或保持恒定 ， 从而 抑制金属 离子水化 过程 的进 钢筋表 面的钝 化膜 。２ Ｃ一 ） ｌ和钢筋反应 生成 Ｆ Ｃ２该 产物溶解性 ｅ １，