混凝土中钢结构锈蚀与结构耐久性
- 格式:doc
- 大小:34.50 KB
- 文档页数:6
混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的研究一、研究背景钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题,它会导致钢筋断裂、混凝土表面爆裂、裂缝增多等问题,进而削弱混凝土结构的承载力和耐久性。
因此,研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响,可以为混凝土结构的设计和维护提供科学依据。
二、钢筋锈蚀的成因及影响因素1. 成因钢筋锈蚀的成因主要是由于钢筋表面受到氧气、水份、二氧化碳等物质的影响,形成铁锈。
铁锈的体积比原来的钢筋大,会导致钢筋周围的混凝土受到挤压,造成混凝土开裂,从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 影响因素钢筋锈蚀的影响因素主要有以下几个方面:(1)混凝土表面的pH值和含盐量。
(2)钢筋的表面处理方式和保护层的厚度。
(3)混凝土中氯离子、硫酸盐等离子的含量。
(4)混凝土的抗压强度和抗拉强度。
三、钢筋锈蚀对混凝土强度的影响机理1. 钢筋断裂钢筋锈蚀会导致钢筋的截面积减小,从而降低了钢筋的抗拉强度。
当钢筋的抗拉强度降至混凝土的抗拉强度以下时,钢筋就会发生断裂,从而导致混凝土结构的强度下降。
2. 混凝土开裂钢筋锈蚀会导致钢筋周围的混凝土受到挤压,从而造成混凝土开裂。
混凝土开裂会导致混凝土的抗压强度和抗拉强度下降,从而降低混凝土结构的承载力。
3. 钢筋与混凝土之间的黏结力下降钢筋与混凝土之间的黏结力会受到钢筋锈蚀的影响而下降。
黏结力的下降会导致钢筋与混凝土之间的力传递受到影响,从而使混凝土结构的强度下降。
四、混凝土中钢筋锈蚀对强度影响的实验研究1. 实验设计为了研究钢筋锈蚀对混凝土强度的影响,可以进行以下实验:(1)制备不同浓度的氯离子、硫酸盐溶液,并将钢筋浸泡在其中,使其发生锈蚀。
(2)制备不同强度的混凝土试件,并将锈蚀的钢筋埋入其中。
(3)在不同时间点对混凝土试件进行力学性能测试,如抗压强度、抗拉强度等。
2. 实验结果分析通过实验可以得到以下结果:(1)随着锈蚀时间的延长,混凝土试件的强度逐渐下降。
(2)锈蚀浓度越高,混凝土试件的强度下降越明显。
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能研究摘要】钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性劣化的主要原因之一。
锈蚀使钢筋与混凝土的粘结性能发生退化,严重地降低了钢筋在混凝土结构中的作用,甚至导致混凝土结构的坍塌破坏。
研究锈蚀钢筋粘结性能的退化规律对于已建混凝土结构的耐久性评估具有重要的意义。
该文在既有研究的基础上,通过锈蚀钢筋粘结性能试验,对锈蚀钢筋的力学性能和粘结性能的退化规律进行研究。
【关键词】钢筋;锈蚀;粘结性能;耐久性Corrosion of steel and concrete properties of the bondedYang Song-rong,Sun You-tai(Zhejiang BoYu Building Co.,Ltd.ZhoushanZhejiang316000)【Abstract】Corrosion of reinforced concrete structures is caused by deterioration of the durability of one of the main reasons. Corrosion of the reinforcement and the adhesive properties of concrete degradation, seriously reducing the reinforced concrete structure in the role, and even lead to the collapse of the destruction of concrete structures. Study on Bond Behavior of Corroded Reinforced for the degradation of the law has been built to assess the durability of concrete structures isof great significance. In this paper, the existing research on the basis of the bond behavior of corroded reinforced through experiments on the mechanical properties of steel corrosion and degradation of the performance bond to study law.【Key words】reinforcement;corrosion; bondbehavior;durability1. 概述混凝土中钢筋锈蚀是十分普遍的现象,尤其是在沿海地区、工业污染地区钢筋锈蚀问题更为突出。
钢结构与混凝土结构的对比分析钢结构和混凝土结构是两种常见的建筑结构形式,它们在不同领域和项目中得到广泛应用。
本文将对钢结构和混凝土结构进行对比分析,探讨它们在建筑设计和施工方面的异同点。
引言:建筑结构在现代社会中扮演着重要的角色,而钢结构和混凝土结构是两种常用的解决方案。
钢结构具有高强度、轻质和可塑性的优势,而混凝土结构则以其刚性、耐火性和成本效益而闻名。
针对不同的设计需求,工程师需要权衡这两种结构形式的优缺点,从而选择合适的方案。
一、结构性能比较:1. 抗压性能混凝土结构以其出色的抗压性能而闻名,长期承受压力不会失效。
混凝土中的骨料提供了良好的压缩强度,使其适用于大型建筑物和负载较重的结构。
相比之下,钢结构的抗压性能较差,尤其在高温环境下容易发生变形和熔化。
2. 抗拉性能钢结构具有出色的抗拉性能,能够承受大量的水平荷载和自重。
钢材的高强度和柔韧性使得钢结构在抗震和抗风能力上具有优势。
而混凝土结构的抗拉性能较差,通常需要添加钢筋或预应力钢筋来增强。
3. 稳定性能混凝土结构在受到侧向力或其他外力作用时,具有良好的稳定性能,可以承受较大的水平位移和变形。
而钢结构的稳定性较差,需要通过引入支撑、剪力墙等形式来提高结构稳定性。
二、经济性比较:1. 初始投资在一般情况下,钢结构的建造成本较低,由于钢材搭建速度快,人工成本和施工周期都大大降低。
而混凝土结构的建造成本相对较高,主要是由于混凝土的材料成本和施工难度较大。
2. 维护成本钢结构在使用过程中需要定期进行防腐处理和维护,以防止钢材受到氧化和腐蚀。
这就增加了维护成本。
相比之下,混凝土结构几乎不需要维护,只需定期检查和维修。
3. 使用寿命混凝土结构的使用寿命通常较长,能够承受几十年甚至上百年的使用期限。
相比之下,钢结构的使用寿命更短,通常为几十年。
然而,通过适当的防护和维护,钢结构的使用寿命可以得到延长。
三、可持续性比较:1. 资源消耗在建造过程中,混凝土结构需要大量的石子、砂和水泥等资源,这对环境造成一定压力。
钢结构与混凝土结构的对比分析一、引言钢结构和混凝土结构是现代建筑中常见的两种主要结构形式。
它们在建筑承载能力、耐用性、施工速度、造价等方面各有优势。
本文将对钢结构和混凝土结构进行对比分析,以帮助读者更好地了解它们各自的特点和应用。
二、结构特点比较1. 钢结构钢结构是由钢材构成的框架结构,具有以下特点:(1)高强度:钢材的强度较高,可以承受较大的荷载。
(2)轻量化:钢结构相对于混凝土结构来说更轻巧,减少了建筑物自重,有利于提高地震抗力。
(3)施工速度快:钢结构可以在工厂提前制作好,然后现场组装,大大缩短了施工周期。
(4)可重复利用:钢结构可以进行拆卸和重组,便于改变建筑用途。
(5)消防安全:钢结构抗火性能较好,容易消防、灭火。
2. 混凝土结构混凝土结构是由混凝土和钢筋组成的承重构件,具有以下特点:(1)耐久性强:混凝土结构较为稳定,抗腐蚀性能好,寿命长。
(2)隔声隔热效果好:混凝土具有较好的隔热性和隔声性能,适合用于建造需要保温和吸音的场所。
(3)造价相对低廉:混凝土材料较为常见,价格相对较低。
(4)适用面广:混凝土结构适用于各类建筑,包括住宅、商业建筑、大型公共设施等。
三、应用领域对比1. 钢结构应用领域(1)大跨度建筑:如体育馆、机场航站楼等,钢结构的轻巧和抗震性能使其成为大跨度建筑的首选。
(2)高层建筑:钢结构的高强度和轻量化特点使其在高层建筑中得到广泛应用。
(3)桥梁:钢结构桥梁具有刚性好、自重轻等优势,适用于修建大跨度的公路和铁路桥梁。
2. 混凝土结构应用领域(1)住宅建筑:混凝土结构在住宅建筑中得到广泛应用,可以提供良好的隔声和隔热效果。
(2)商业建筑:商业建筑一般需要更大的空间和稳定性,混凝土结构能够满足这些要求。
(3)大型基础设施:如水库、电厂等,混凝土结构可以提供良好的承载能力和耐久性。
四、施工和维护对比1. 钢结构施工和维护(1)施工速度快:钢结构可以在工厂预制,减少了现场施工时间。
钢筋锈蚀对混凝土结构的影响摘要:钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性的主要病害之一,所以防止钢筋锈蚀对提高混凝土耐久性尤为重要。
本文阐述了混凝土中钢筋锈蚀的原理及造成的严重影响,并提出了防止钢筋锈蚀相应措施,希望对相关工程具有一定借鉴意义。
关键词:混凝土结构;钢筋锈蚀;原理与影响;措施引言结构腐蚀是影响混凝土结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。
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。
混凝土结构中钢筋锈蚀源于在多种因素作用下(如碳化、氯离子侵蚀等),钢筋原先在碱性介质中生成的钝化膜被渐渐破坏而失去保护作用,导致锈蚀生成的铁锈,其体积是被腐蚀掉的金属体积大3-4倍,使混凝土保护层沿钢筋纵向开裂。
钢筋锈蚀引起的裂缝一旦产生,钢筋锈蚀速度将大大加快,结构构件的承载力与可靠性劣化的速度大大加快,有的甚至发展到钢筋锈断,危及结构的安全。
1991年在法国召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上,美国加州大学Mehta教授的主题报告“混凝土耐久性50年进展”中提出,目前钢筋锈蚀已经成为钢筋混凝土构件破坏的最主要的原因。
基于此,对钢筋锈蚀对混凝土的影响研究势在必行[1-2]。
1 腐蚀原理与影响钢筋锈蚀的原因有两个方面[3]:一是钢筋保护层的碳化,其碳化的原因是混凝土不密实,抗渗性能不足。
硬化的混凝土,由于水泥水化,生成氢氧化钙,故显碱性,pH值>12,此时钢筋表面生成一层稳定、致密、钝化的保护膜,使钢筋不生锈。
当不密实的混凝土置于空气中或含CO2环境中时,由于CO2的侵入,混凝土中的氢氧化钙与CO2反应,生成碳酸钙等物质,其碱性逐渐降低,当混凝土的pH值<12时,钢筋的钝化膜就不稳定,当pH值<11.5时,钢筋的钝化保护膜就遭破坏,钢筋的锈蚀便开始进行;二是氯离子的含量。
据有关试验证明,即便是pH值较高的溶液(如pH值>13),只要有4~6mg/L的氯离子含量,就足可以破坏钢筋的钝化膜,使钢筋失去钝化,在水和氧气的作用下导致钢筋锈蚀。
黧塑i堡凰.浅析钢筋锈蚀对混凝土结构的影响李淮江(河南省煤气集团有限责任公司义-5气化厂,河南义--q472300)隋要】在钢筋混凝土结构中,钢筋的锈蚀是影响服般结构耐久J生的主要因素。
本文对钢筋锈蚀对钥筋混凝主结构的影响以及钢筋锈蚀的机理和影响钢筋锈蚀的各种因素进行了分析。
重点多方面阐述了钢筋锈蚀的预防-措施。
日;键词]钢筋锈蚀;影响因素;控制措施1概述在现代工业与民用建筑中,钢筋混凝土结构以英优良的结构形式、较低的造价优势一直处于主导地位。
但是由于钢筋的锈蚀导致混凝土结构破坏,达不到预定的服役年限也不少。
在1991年召开的第二届国际混凝土耐久性会议上,M eht a教授在傀凝土耐久性一五十年进启D 主旨报告中就把钢筋锈蚀列为导致混凝土结构破坏的第一要素。
新浇注的混凝土是呈碱性的,其P H值—般大于12.5,在碱性环境中的钢筋容易发生钝化作用,使得钢筋表面产生一层钝化膜,能够阻止混疑土中钢筋的锈蚀。
但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时,和混凝土材料中的碱性物质中和,从而导致了混疑土的P H值的剜氏,就出现P H<9这种情况,在这种环境下,混疑土中埋置钢筋表面的钝化膜被逐渐破坏,在其它条件具备的情况下,钢筋就会发生锈蚀,并且随着锈蚀的加剧,将导致混凝土保护层开裂,钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋受力截面减少,结构强度阿氏等一系列不良后果,从而导致结构耐久性的喇氏。
2钢筋锈蚀机理混凝土中的钢筋锈蚀一般为电化学锈蚀。
二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用,但是,这两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质。
因此,混凝土中钢筋锈蚀机理主要有两种:即混凝土碳化和氯离子侵入。
在氧气和水汽的共同作用下,由上述电化学反应是的钢筋表面的铁不断失去电子而溶于水,从而逐渐被腐蚀,在钢筋表面生成红铁锈,引起混凝土开裂。
3影响钢筋锈蚀的因素在通常情况下,钢筋表面的混凝土层对钢筋有物理和机械保护作用。
影响混凝土结构耐久性的因素1混凝土结构耐久性问题1.1混凝土的碳化空气、土壤、地下水等环境的CO2侵入混凝土中,与水泥石中的碱性物质发生反应,使得混凝土中的pH值下降的过程称为混凝土的碳化。
碳化的危害是使混凝土钝化膜破坏,当碳化深度到达钢筋表面时,失去对钢筋的保护作用,引起钢筋的锈蚀,从而影响混凝土的耐久性。
1.2钢筋的锈蚀由于碳化作用使孔溶液中的PH值降低或足够浓度的氯离子扩散到钢筋表面,导致钝化膜被破坏。
钢筋的锈蚀就有了发生的前提条件。
钢筋的锈蚀,其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,逐步生成氢氧化铁等即铁锈,其体积比原金属增大2~4倍,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏。
氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层,阻止钢筋的锈蚀,但碱环境被破坏或减弱,则会造成钢筋的锈蚀,如混凝土的碳化或中性化。
1.3混凝土的碱--集料反应混凝土的碱--集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引起混凝土的膨胀、开裂、甚至破坏。
因反应的因素在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隐患。
许多国家因碱--集料反应不得不拆除大坝、桥梁、海堤和学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱--集料反应损害的类似报道,一些立交桥、铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。
2影响混凝土结构耐久性的因素混凝土结构耐久性是指一个构件、一个结构系统、一幢建筑物或一座构筑物在一定时期内维持其安全性、适用性的能力。
也就是说,耐久性能良好的结构,在其使用期限内,应当能够承受所有可能的荷载和环境作用,而且不会发生过度的腐蚀、损坏或破坏。
因此可知,混凝土结构的耐久性是由混凝土、钢筋材料本身特性和所处的使用环境两方面共同决定的。
2.1设计方面的因素设计考虑不周和设计构造的不合理也会影响混凝土结构的耐久性。
(1)沉降缝、伸缩缝等构造设计不合理;(2)构件开孔洞的洞口边缘未配筋或配筋不当;(3)基础建在滨海盐渍地区;(4)隔热层、分隔层、防滑层设计的不合理等。
摘要:当今社会,钢筋混凝土结构已成为混凝土加固的一个重要组成部分,钢筋也是混凝土中不可缺少的部分,是混凝土的整个框架,主要作用主要是进行到支撑。
但钢筋是易受腐蚀,每当钢筋收到腐蚀,就会导致结构损坏,影响混凝土钢筋腐蚀的主要原因是钢结构的耐用性,因此在混凝土中使用耐用性高的钢结构是十分必要的,为了实现保护钢,降低钢的耐腐蚀性的程度之一目标,本文从钢腐蚀原因来入手,主要讨论了如何降低钢的腐蚀,并进一步提高了钢的结构的耐久性。
关键词:钢筋锈蚀;混凝土结构;耐久性;防范措施1引言建筑物在使用过程中,在内部的或外部的、人为的或自然的因素的作用下,随着时间的推移,逐步发生老化、损伤甚至损坏,这是一个不可逆的过程,必然影响到建筑物的使用功能以及结构的安全性,因此,工程结构的可靠生除安全性、适用性之外,还包含着对结构耐久性的要求。
所谓结构的耐久性(Durabil时)是指在正常施工、正常使用和正常维护条件下,在特定时间内,构件或结构性能随时问推移而变化,但仍满足设计预定功能(安全性、适用性)的性能Ⅲ;或指结构在化学的、生物的或其他不利因素的作用下,在预定时期内,其材料性能的恶化不至导致结构出现不可接受的失效概率嘞;即结构在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持其安全性、使用功能和外观要求的能力Ⅲ;简单地说,是使用了t年时间后的安全性、适用·胜。
传统的现念认为混凝土(砼)是一种“人工石”,在它的保护下,钢筋不会发生锈蚀,因此钢筋混凝土结构具有使用寿命长和不需维护的特点。
受这种观点的影响,长期以来,人们忽视了钢筋混凝土的耐久性问题,造成了钢筋混凝土结构耐久性研究的相对滞后,并因此付出了惊人的代价。
因耐久性不足导致结构破坏的事故时有发生,已受到国内外土木工程界和学术界的高度重视。
随着经济的不断发展,混凝土在我国基础建设中使用量越来越多,钢筋混凝土已被广泛应用于各类建筑活动中。
主要是因为高性能的混凝土,成本相对较低,维护简单,工程易施工,供应相对充裕。
然而,钢筋混凝土的使用寿命不容乐观,在外部荷载和自然环境的长期作用下,其耐久性也不可避免的会受到影响。
造成功能的衰减。
钢筋锈蚀是影响混凝土结构的主要因素之一,是评价混凝土结构可靠性和耐久性的关键因素。
钢筋锈蚀对混凝土结构的作用一般经历混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层沿钢筋剥落、产生锈胀裂缝。
直到造成混凝土结构的彻底破坏。
大部分混凝土的只有20~30年,20~30年中需要经常维修甚至需要大量的维修资金,对钢筋混凝土保护并对相应的问题进行防治,以此提高钢筋混凝土的耐用性是迫在眉睫的。
2结构耐久性的基本理论2.1结构耐久性理论的发展耐久性最初应用于海上混凝土构筑物的腐蚀情况。
伴随着钢筋混凝土结构的大规模使用,新的耐久性损伤理论逐渐出现。
发达国家提出了以耐久性为要求的高性能混凝土的研究。
高性能混凝土中要求含有较低的水泥量。
矿物质多,用水较少。
能够增强混凝土的密实性、抗裂性、抗化学腐蚀性等。
提高了混凝土使用的耐久性。
我国的混凝土结构耐久性最初是由南京水利科学研究院提出。
主要针对混凝土的碳化和钢筋锈蚀来进行研究。
随后混凝土结构的耐久性设计规范出现,将混凝土结构耐久性研究规范化、系统化。
目前对已建结构物的耐久性评估和病害诊断等尚没有完善的技术规范。
近几年来我国有大概23。
4亿平方米建筑物因可靠度过低而退役。
结构物的耐久性研究在以后相当长的时间内都将是主要的讨论课题。
而混凝土结构的耐久性更是占有重要的部分。
在技术层面上要加强基础理论的研究。
分析混凝土劣化的机理。
创造新材料来针对性的对劣化结构进行修复。
政策上要有完善的技术章程。
给从业人员提供技术依据。
2.2混凝土结构耐久性研究的主要内容混凝土结构耐久性研究可以分为施工阶段、使用阶段、维修阶段3个方面,保证结构可靠度的指标不低于最低的可靠度水平;按照具体的内容可以将耐久性研究分为结构耐久性的失效机理研究以及对结构耐久性剩余寿命的评估预测:按照破坏类型分为疲劳损伤研究、化学侵蚀研究、抗冻融研究、钢筋锈蚀研究、骨料反应研究以及抗火性的研究几个方面。
混凝土结构耐久性要从环境、材料、构件以及结构四个层次来考虑。
根据所处的环境可以分为一般大气环境、海洋环境、土壤环境、工业环境。
根据环境对混凝土结构的危害程度将环境分为一般环境、特殊环境和灾害环境。
外界环境中的腐蚀性介质会通过各种途径进入混凝土结构内部。
造成碳化和钢筋的锈蚀。
降低结构的承载力,影响工作性能。
一般环境中对钢筋锈蚀影响较大的是温度和湿度:特殊环境中主要是酸、碱、盐的作用导致钢筋的锈蚀:灾害环境则是地震、火灾等偶然因素对结构的损坏。
材料层次上对结构耐久性的研究表现在混凝土和钢筋两种材料上。
目前多数的研究成果都是基于材料层次得到的。
通过对结构设计、施工和使用时加强构造措施,使保护材料尽量避免受到外界不利因素的影响。
混凝土碳化主要是由空气中二氧化碳造成的,大气中的混凝土结构是无法避免这一现象的。
可以采用碳化深度的方式来衡量碳化问题。
冻融破坏主要发生在寒冷地区。
在温度变化较大情况下,混凝土内部会形成渗透压力和冻胀压力。
导致强度的降低。
碱集料反应则是造成混凝土结构产生整体的开裂破坏。
在潮湿高温下反应速度较快。
3钢筋锈蚀的主要影响因素和防范措施3.1钢筋锈蚀机理钢筋锈蚀由化学腐蚀和电化学腐蚀两种原因产生。
其中电化学腐蚀较为常见,具有很大的危害性,电化学腐蚀反应需具有四个基本条件,包括在钢筋表面出现电位阳极区和阴极区,存在电位差;在阳极区和阴极区电阻R较小;阳极区表面容易产生活化反应;阴极区钢筋表面具有较多的电解质氧化剂。
钢筋表面在电化学反应下不断失去电子行程红锈溶于水中,逐渐腐蚀中体积膨胀,导致混凝土的胀裂。
钢筋表面会在电化学作用下形成一层较薄的钝化膜。
一定情况下会阻止反应的进行。
钢筋只有经过去钝化作用才能进一步的产生锈蚀。
影响钢筋去钝化的因素有内在因素包括外加剂中氯盐的掺加,外在原因主要包括冻融循环、高低温循环以及机械磨损等。
当外围混凝土碳化深度达到钢筋表面时。
钢筋受到氯化介质侵蚀时都会造成钢筋钝化膜的破坏。
3.2钢筋锈蚀的主要影响因素钢筋锈蚀的影响因素包括外部因素和内部因素。
表现在以下几个方面:钢筋材质。
钢筋的材质越好,则其内部组织较为均匀,具有较好的防锈能力。
如果再采取耐磨钢筋,则防锈效果会更好,但需要的花费会较多。
钢筋的应力状态。
在应力腐蚀作用下,钢筋破坏成脆性,应力腐蚀分为电化学腐蚀和裂缝发展两个阶段。
水泥品种。
当水泥内含碱量较低时。
混凝土的碳化速度会较快,造成严重的钢筋锈蚀。
混凝土密实度。
混凝土密实度较好能够阻挡外界有害物质的侵入。
预防钢筋锈蚀的产生。
混凝土裂缝。
裂缝和钢筋腐蚀是相互促进的,裂缝过多或渗透性过大。
导致混凝土碳化和外界有害物质的侵入的加速。
加剧钢筋的锈蚀。
而钢筋锈蚀反过来更会进一步增加结构的裂缝,从而产生恶性循环。
混凝土中性化,钢筋锈蚀和混凝土内部pH值有很大关系,当pH大于10时反应速率较小;而当pH小于4时,则反应速度会急剧增大。
混凝土保护层。
保护层越厚,阻止碳化的氯离子侵入的能力就越强。
减轻钢筋的锈蚀。
3.3钢筋锈蚀的病因钢筋混凝土结构被破坏,约40%的原因是由于钢被腐蚀,然而导致钢筋腐蚀的病因具体是哪些,本文列举了几个比较主要的原因钢筋锈蚀的原因:(1)含有氯离子的腐蚀气体钢筋混凝土表面具有保护膜,该保护膜的形成,主要是由于强混凝土表面(约12.6的pH值)的碱性环境,仅在强碱性环境下这样的保护膜,才能够在混凝土上起保护作用,但是当有氯化物侵入混凝土表面,通过反应,在混凝土表面会形成出更多的酸性环境,从而破坏了保护膜,混凝土与空气中的水以及氧发生化学反应,腐蚀了混凝土的钢筋。
(2)混凝土碳化工厂排放的废弃污染、垃圾焚烧或填埋造成的污染以及汽车排放的尾气造成空气质量越来越差,空气污染非常严重,有很多的酸性物质在大气中,如CO2和SO2,混凝土碳化的主要原因是二氧化碳在空气侵入到混凝土,并且与混凝土中含有的Ca(OH)2发生了化学反应,生成碳酸钙,而这种化学反应将导致混凝土的Ca(OH)2的含量逐渐降低,从而导致混凝土中的碱含量日益减少,保护膜只能起到在碱含量极强的环境中具有保护作用,当出现越来越多的弱碱性的混凝土表面环境时,保护膜变得不稳定,直到完全不能对混凝土其保护作用,混凝土就会遭到侵蚀、碳化。
(3)裂缝引起的腐蚀当在混凝土表面出现裂缝后,环境中的空气以及水就会伴随着有害物质,通过在混凝土表面的裂缝进入混凝土内部,锈蚀钢筋。
混凝土表面的裂纹的形成有许多原因,会受混凝土表面的环境温度的影响,导致混凝土的干缩性质以及混凝土的地基都发生异变,有时孔和裂缝也是在混凝土浇注形成的过程中,这可能是由于在施工操作期间,施工的不到位导致各种间隙的形成,使其有害物质能够进入混凝土,从而导致腐蚀的形成,因此裂缝也是忽视的。
3.4钢的腐蚀对钢筋混凝土的整个结构产生的影响(1)降低钢的承重能力钢腐蚀会严重影响钢结构的承重能力,钢筋生锈并在混凝土上形成的红棕色锈的表面,从而使得净截面钢筋大大降低,影响钢的机械性能,钢筋锈蚀也会对钢和混凝土粘结形成消极影响,胶粘剂减少混凝土表面裂缝将会出现,从而影响混凝土的负载能力。
(2)降低刚性结构钢筋腐蚀引起许多表面生成锈,锈使这些混凝土体积变大的同时,也会使混凝土产生变形,与此同时混凝土的粘合剂被削弱,混凝土表面的土层也会逐渐脱落,降低了结构的刚性,影响了混凝土的耐久性的结构。
(3)降低钢的抗拉强度根据人们进行的钢筋锈蚀实验和统计数据,钢筋锈蚀程度共分为三个层次,锈蚀的第一层次是指在混凝土的表面开始生锈,而所生成的锈对混凝土的影响并不十分大,当锈蚀达到第二个层次时,裂缝就会出现在混凝土表面上,对混凝土的负荷产生消极影响,当腐蚀程度达到第三层次时,混凝土的各方面都会受到影响,进一步致使钢的拉伸强度被降低,对热胀冷缩的反应能力也被削弱,此时如若混凝土表面的具体环境温度产生巨大的变化,会影响混凝土结构的耐久性。
3.5钢筋锈蚀的预防措施混凝土钢筋腐蚀严重影响混凝土结构上的耐用性,为了降低钢的腐蚀,使混凝土结构更坚固耐用,必须采取适当的防护措施。
在设计时要做好混凝土表面的密封和排水工作。
减少潮湿面积,尽量避免结构薄弱部位处于不利因素的影响。
钢筋外围和模板角落处要保证混凝土的密实均匀性。
控制裂缝的大量产生,钢筋处裂缝产生时要及时加以控制。
在干湿交替或有害物质侵入严重地区要适当加大混凝土保护层厚度,提高抗渗性,降低有害物质的侵入,并且可以通过控制水灰比、提高养护质量的措施来进行控制。
使用的水泥品种、掺合料和外加剂要符合要求。
可以采用耐锈蚀钢筋,在钢筋表面涂抹环氧树脂。
在混凝土中掺加阻锈剂。