钢筋砼防腐措施
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浅析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防腐措施关键信息项:1、钢筋腐蚀的原因化学因素物理因素环境因素2、钢筋腐蚀的危害结构强度降低安全性下降维修成本增加3、防腐措施材料选择表面处理防护涂层电化学保护4、监测与维护方法定期检测及时维修11 钢筋腐蚀的原因111 化学因素钢筋混凝土中的钢筋腐蚀主要由化学作用引起。
其中,氯离子的侵蚀是常见的化学因素之一。
氯离子可以通过多种途径进入混凝土内部,如使用含氯的外加剂、海水中的氯离子渗透等。
一旦氯离子到达钢筋表面,并达到一定浓度,就会破坏钢筋表面的钝化膜,引发钢筋腐蚀。
此外,混凝土中的碱性物质(如氢氧化钙)与空气中的二氧化碳发生碳化反应,降低混凝土的 pH 值,使钢筋失去碱性环境的保护,也会导致钢筋腐蚀。
112 物理因素物理因素对钢筋腐蚀也有重要影响。
例如,混凝土的开裂和孔隙率增加会使有害物质更容易渗透到钢筋表面。
温度变化引起的混凝土膨胀和收缩,以及外部荷载作用导致的混凝土微裂缝,都为腐蚀介质提供了通道。
同时,钢筋在混凝土中的位置和分布不均匀,也可能导致局部腐蚀加剧。
113 环境因素环境条件是导致钢筋腐蚀的外在因素。
处于潮湿、酸雨频繁、海洋等恶劣环境中的钢筋混凝土结构,更容易受到腐蚀的侵害。
湿度较高的环境会加速腐蚀介质的传输,而酸性环境会直接破坏混凝土的结构,加快钢筋的腐蚀速度。
12 钢筋腐蚀的危害121 结构强度降低钢筋腐蚀会导致其截面积减小,力学性能下降。
随着腐蚀的进行,钢筋的抗拉强度、屈服强度等关键指标逐渐降低,从而削弱了钢筋对混凝土结构的承载能力。
这可能导致结构在正常使用荷载下出现变形、裂缝甚至破坏,严重影响结构的安全性和稳定性。
122 安全性下降由于钢筋腐蚀引起的结构损伤往往是隐蔽的,难以在早期被发现。
一旦腐蚀发展到一定程度,结构的整体性和可靠性会受到极大威胁。
在地震、风灾等自然灾害作用下,腐蚀后的结构更容易发生倒塌等严重事故,危及人们的生命财产安全。
123 维修成本增加为了修复因钢筋腐蚀而受损的结构,需要投入大量的资金和人力进行维修和加固。
混凝土钢筋防腐技术规程一、前言混凝土结构中钢筋是起到增强混凝土抗拉强度的作用,但钢筋在混凝土结构中长期存在会受到腐蚀的影响,从而影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
因此,进行钢筋防腐处理是混凝土结构维护和保养的重要环节之一。
本文将提供混凝土钢筋防腐技术规程。
二、材料准备1. 防腐涂料:常用的有环氧涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料等。
2. 防腐剂:常用的有铁氧化物、镉化合物、硫酸盐等。
3. 钢丝刷、钢丝毛刷、刮刀、砂纸等。
三、防腐涂料的选择1. 环氧涂料:具有较好的耐腐蚀性能,在高温、潮湿和腐蚀环境下表现出色,但其价格较高,施工难度大。
2. 聚氨酯涂料:具有较好的耐候性和抗紫外线性能,适用于户外环境下,但其腐蚀抵抗能力较弱。
3. 丙烯酸涂料:具有良好的耐候性和耐腐蚀性能,适用于中等腐蚀环境下。
四、防腐涂料的施工1. 钢筋清理:清理混凝土表面和钢筋表面的杂物和锈迹,使其达到洁净干燥的状态。
2. 防腐涂料的涂刷:采用刷涂、喷涂、滚涂等方式进行涂刷,涂刷时应均匀、充分地涂刷每一处钢筋表面,确保覆盖面积达到设计要求。
3. 涂刷层数:涂刷层数应根据不同的防腐涂料要求进行,一般要求涂刷2-3层。
4. 涂刷间隔时间:涂刷间隔时间应按照防腐涂料的要求进行,一般为8-12小时。
5. 完成时间:防腐涂料施工完毕后,应根据涂料的干燥时间及施工环境确定施工期限,一般为2-3天。
五、防腐剂的使用1. 铁氧化物:铁氧化物具有优异的防腐性能,可作为防腐剂使用。
使用时应按照要求进行浸泡和涂刷。
2. 镉化合物:镉化合物具有较好的防腐性能,但由于其对人体环境的危害较大,故应限制其使用。
3. 硫酸盐:硫酸盐可与钙离子形成一层保护层,从而达到防腐的效果。
使用时应根据要求进行涂刷和浸泡。
六、防腐剂施工1. 钢筋清理:清理混凝土表面和钢筋表面的杂物和锈迹,使其达到洁净干燥的状态。
2. 浸泡法:将防腐剂浸泡在混凝土结构内,使其充分渗透到钢筋表面,达到防腐效果。
混凝土中的钢筋腐蚀防护方法混凝土结构是现代建筑中常用的结构形式,而钢筋是混凝土结构的主要骨架。
然而,在混凝土中,钢筋容易受到腐蚀的影响,这会大大降低混凝土结构的强度和耐久性。
因此,为了延长混凝土结构的使用寿命,必须采取一系列的钢筋腐蚀防护方法。
在本文中,我们将详细介绍几种常见的钢筋腐蚀防护方法。
一、使用优质的混凝土使用优质的混凝土是防止钢筋腐蚀的最基本的方法之一。
高质量的混凝土可以减少氧气和水分进入混凝土中,从而降低钢筋腐蚀的风险。
另外,使用高质量的混凝土还可以提高混凝土结构的强度和耐久性。
二、使用防腐剂防腐剂是一种可以有效防止钢筋腐蚀的化学物质。
防腐剂可以形成一层保护涂层,防止氧气和水分接触到钢筋表面,从而减少钢筋的腐蚀。
在选择防腐剂时,应考虑其性能、使用方法和成本等因素。
三、使用防腐漆防腐漆是一种可以阻止钢筋腐蚀的涂料。
与防腐剂不同,防腐漆可以形成一个完整的涂层来保护钢筋。
选择合适的防腐漆可以根据混凝土结构的环境和使用条件来选择,例如海洋环境中可以选择海洋防腐漆。
四、使用防腐纤维材料防腐纤维材料是一种可以在混凝土中添加的材料。
它可以为混凝土结构提供额外的保护层,防止钢筋受到氧气和水分的影响。
防腐纤维材料通常是与混凝土一起混合,在混凝土中形成一种保护层。
五、使用防腐钢筋防腐钢筋是一种可以有效防止钢筋腐蚀的材料。
其表面涂有一层耐腐蚀涂层,可以有效地防止钢筋受到氧气和水分的影响。
防腐钢筋的使用可以大大延长混凝土结构的使用寿命。
六、使用防腐包裹材料防腐包裹材料是一种可以用于包裹钢筋的材料。
这种材料可以有效地防止钢筋受到氧气和水分的影响。
防腐包裹材料可以选择聚乙烯膜、聚乙烯管等材料,这些材料都具有优异的防腐性能,可以有效地保护钢筋。
七、控制混凝土结构中的环境条件除了采取各种防腐措施外,控制混凝土结构中的环境条件也是防止钢筋腐蚀的重要方法之一。
例如,在海洋环境中,可以控制海水的温度和盐度等因素,从而减少钢筋受到的腐蚀影响。
钢筋腐蚀防护技术措施钢筋在建筑工程中承担着重要的结构支撑和加固作用,但长期暴露于潮湿环境或受到腐蚀物质的侵蚀会导致钢筋腐蚀,进而降低其强度和耐久性,对建筑结构的安全性和使用寿命造成严重影响。
因此,采取有效的钢筋腐蚀防护技术措施成为了至关重要的任务。
本文将介绍几种常见的钢筋腐蚀防护技术措施。
一、钢筋表面涂覆防护层涂覆防护层是一种简单且常用的钢筋腐蚀防护技术措施。
该技术通过在钢筋表面涂覆一层防护剂,形成坚固的保护层,防止腐蚀介质与钢筋直接接触。
常用的涂覆材料有聚合物防腐漆、环氧涂料等。
这种技术措施操作简单、成本较低,能够有效延缓钢筋腐蚀的发生,但其防护层容易受损,需要定期检测和补修。
二、钢筋防腐覆盖层钢筋防腐覆盖层是一种将防腐材料直接包裹在钢筋表面的技术措施。
该技术通过在钢筋表面形成一个防护层,阻隔腐蚀介质对钢筋的侵蚀,提高钢筋的耐腐蚀性能。
常用的防腐覆盖材料有聚乙烯、聚氯乙烯等。
这种技术措施防护效果好,耐久性高,但施工工艺要求较高,成本相对较高。
三、防腐蚀涂层+防腐覆盖层防腐蚀涂层+防腐覆盖层技术是将涂层和覆盖层两种技术措施结合使用的一种综合性防护方法。
即在钢筋表面首先涂覆防腐蚀涂层,形成一个粘结牢固的保护层,然后在涂层上覆盖防腐覆盖层,形成额外的保护层。
这种技术措施能够更好地防止钢筋腐蚀,提高钢筋的耐久性和使用寿命。
四、钢筋防腐包裹钢筋防腐包裹是一种将钢筋完全包裹在防腐材料中的技术措施。
常用的防腐材料有矿渣混凝土、聚合物防护层等。
这种技术措施能够全面保护钢筋,避免腐蚀介质的侵蚀,提高钢筋的耐久性和安全性。
然而,由于包裹层的施工难度较大,对施工工艺要求较高,因此需要进行施工监测和质量评估。
五、阴极保护技术阴极保护技术是一种借助外加电源保护钢筋不被腐蚀的技术措施。
通过在钢筋周围建立一定的电场,使钢筋成为阴极,在电极的作用下,防止钢筋发生氧化腐蚀反应。
这种技术措施可以有效地延缓钢筋腐蚀的发生,但需要定期检测和维护电场系统,且施工和运维成本较高。
钢筋混凝土柱防腐处理方法钢筋混凝土结构在建筑和基础设施领域得到了广泛应用,但长期接触于潮湿环境中的柱子容易受到腐蚀的威胁。
因此,对于钢筋混凝土柱的防腐处理尤为重要。
本文将探讨几种常见的钢筋混凝土柱防腐处理方法。
一、概述钢筋混凝土柱主要由钢筋和混凝土组成。
钢筋起到增加柱子强度的作用,而混凝土则承担载荷的传递。
柱子常受到水、氧气、盐等物质的腐蚀,从而缩短其使用寿命并降低结构的稳定性。
因此,对柱子进行防腐处理是必要的。
二、环氧树脂涂层环氧树脂涂层是一种常见的钢筋混凝土柱防腐处理方法。
它通过涂覆在柱子表面形成一层坚固、防潮、防腐的保护层,以阻隔外界湿气和物质对柱子的侵蚀。
环氧树脂涂层具有较高的附着力和耐磨性,适用于大部分柱子的表面处理。
在施工时,应确保柱子表面干燥、平整,并依照涂料的规定进行涂覆操作,以达到最佳的防腐效果。
三、环境修复除了涂层处理外,环境修复也是一种常见的钢筋混凝土柱防腐处理方法。
环境修复主要针对柱子周边环境的调整,以降低柱子接触有害物质的机会。
例如,在潮湿环境中,可以通过增加通风设施或改善排水系统来减少柱子与水分的接触,从而延长柱子的使用寿命。
四、电化学防护电化学防护是一种新兴的钢筋混凝土柱防腐处理方法。
它利用电化学原理,在柱子表面形成一层保护膜,以隔离柱子与外界环境之间的电化学反应。
电化学防护需要安装阴极保护系统,该系统包括阳极和阴极两个部分。
阳极吸收电流,而阴极则产生保护电流。
通过该系统,可以有效地减少柱子表面的腐蚀速率。
五、材料选择在进行钢筋混凝土柱防腐处理时,选择合适的材料也非常重要。
不同材料具有不同的耐腐蚀性能,因此应根据具体情况选择。
一般来说,不锈钢、玻璃纤维增强塑料等材料具有较高的耐腐蚀性能,可作为柱子防腐处理的理想选择。
六、定期检查和维护钢筋混凝土柱的防腐处理并非一劳永逸,定期的检查和维护同样重要。
定期检查可以及时发现柱子表面是否有损坏或腐蚀迹象,并采取相应的修复措施。
钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施
钢筋混凝土结构是一种在建筑和工程中广泛使用的结构材料。
然而,
由于环境因素和长期使用,钢筋混凝土结构容易受到腐蚀的影响。
腐蚀会
导致钢筋锈蚀,从而降低结构的强度和耐久性。
为了保护钢筋混凝土结构
免受腐蚀的侵害,需要采取相应的防护措施。
为了防止钢筋混凝土结构的腐蚀,可以采取以下防护措施:
1.混凝土配料的选择:选用耐腐蚀性能好的混凝土原材料,并控制好
水胶比,以降低混凝土内部的渗透性,减少水分进入钢筋的机会。
2.防水层的施工:在混凝土表面施工一层防水涂料或防水膜,以减少
水分渗透,降低钢筋的腐蚀风险。
3.外部防护层的施工:可以在混凝土表面覆盖一层聚合物涂层或涂漆,以增加混凝土的密封性,减少氧气和水分的接触,防止钢筋的腐蚀。
4.防腐剂的使用:可以在混凝土中加入一些防腐剂,如磷酸盐、硫酸
盐等,以抑制钢筋的腐蚀反应。
5.阳极保护:在钢筋混凝土结构中引入阳极保护系统,通过施加外部
电流或引入阴极材料,以保护钢筋不被腐蚀。
6.定期维护检查:对钢筋混凝土结构进行定期检查和维护,发现问题
及时修复,以避免腐蚀问题的进一步发展。
总结起来,要防止钢筋混凝土结构的腐蚀,首先需要选用耐腐蚀性能
好的原材料,控制好水胶比,尽量减少水分渗透。
其次,可以在混凝土表
面施工防水层和防护层,增加混凝土的密封性。
此外,可以使用防腐剂,
引入阳极保护系统,并进行定期维护检查。
这些措施的综合应用可以有效地延长钢筋混凝土结构的使用寿命,提高结构的耐久性和安全性。
钢筋混凝土构件防腐标准一、前言钢筋混凝土是现代建筑中常用的一种结构材料,具有强度高、耐久性好等特点。
然而,钢筋混凝土构件在长期使用过程中,容易受到环境因素的影响,从而引起腐蚀,降低其使用寿命和安全性。
因此,为了保护钢筋混凝土构件,提高其使用寿命和安全性,必须采取防腐措施,制定相应的防腐标准。
二、防腐标准的基本要求1.保护层的厚度要符合要求。
钢筋混凝土构件的保护层应符合设计要求,并经检验合格后方可施工。
2.保护层的质量应符合要求。
保护层应具有良好的附着力和耐久性,且不得出现脱落、开裂等缺陷。
3.保护层的施工应符合要求。
保护层施工应按照设计要求进行,严格控制施工质量,防止出现质量问题。
三、防腐措施的选择1.环氧树脂防腐涂料环氧树脂防腐涂料是一种常用的钢筋混凝土构件防腐涂料。
该涂料具有良好的附着力和耐久性,能够有效保护钢筋混凝土构件,防止腐蚀。
环氧树脂防腐涂料的施工方法包括辊涂、刷涂、喷涂等多种方式,具体使用方法应根据实际情况选择。
2.聚氨酯涂料聚氨酯涂料是一种高性能的钢筋混凝土构件防腐涂料。
该涂料具有良好的耐候性和化学性能,能够有效抵抗酸碱、盐雾等腐蚀因素。
聚氨酯涂料的施工方法包括辊涂、刷涂、喷涂等多种方式,具体使用方法应根据实际情况选择。
3.防腐涂料的选择在选择防腐涂料时,应根据钢筋混凝土构件的使用环境、腐蚀程度、使用寿命等因素进行综合考虑。
同时,应选择符合国家标准的防腐涂料,并在施工前进行检验,确保质量合格。
四、防腐施工工艺1.钢筋混凝土构件表面处理钢筋混凝土构件表面应清理干净,去除松散的灰泥、油污、污垢等,表面应干燥无积水,无明显油污、灰尘等污染。
2.底漆施工底漆施工应采用专用底漆,底漆颜色应与面漆相同或接近,避免颜色差异。
底漆施工应均匀涂刷,保证底漆与钢筋混凝土构件之间的附着力。
3.中间涂层施工中间涂层施工应根据需要进行,中间涂层颜色应与底漆和面漆相同或接近。
中间涂层施工的目的是增加涂层厚度,提高防腐性能。
钢筋混凝土管道防腐蚀技术规程一、前言钢筋混凝土管道是一种常用的管道类型,广泛应用于市政工程、建筑工程、水利工程等领域。
然而,在使用过程中,钢筋混凝土管道易受到腐蚀的影响,从而影响其使用寿命和使用效果。
因此,为了保障钢筋混凝土管道的质量和使用寿命,必须采取一系列的防腐蚀措施。
本文将详细介绍钢筋混凝土管道防腐蚀技术规程。
二、防腐蚀技术规程2.1 防腐蚀方法(1)涂层防腐蚀法:通过在钢筋混凝土管道表面涂上一层防腐蚀涂料,防止钢筋混凝土管道表面受到腐蚀的影响。
常见的涂料包括环氧涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料等。
(2)阴极保护法:通过在钢筋混凝土管道表面施加电流,使钢筋混凝土管道表面成为阴极,从而防止钢筋混凝土管道表面受到腐蚀的影响。
(3)热浸镀锌法:将钢筋混凝土管道浸入熔融的锌液中,形成一层锌层,在钢筋混凝土管道表面形成一层保护层,防止钢筋混凝土管道表面受到腐蚀的影响。
(4)塑料包覆法:将钢筋混凝土管道表面包裹一层塑料薄膜,形成一层保护层,防止钢筋混凝土管道表面受到腐蚀的影响。
2.2 防腐蚀工艺(1)涂层防腐蚀工艺① 钢筋混凝土管道表面处理:对钢筋混凝土管道表面进行清洗、除锈、打磨等处理,使其表面干净光滑,便于涂料附着。
② 涂料施工:在钢筋混凝土管道表面喷涂涂料,涂料厚度一般为0.2-0.5mm,涂层均匀、无孔、无砂眼。
③ 固化处理:将喷涂好的涂层进行固化处理,一般采用室温固化或高温固化,固化时间一般为24小时。
(2)阴极保护工艺① 钢筋混凝土管道表面处理:对钢筋混凝土管道表面进行清洗、除锈、打磨等处理,使其表面干净光滑,便于电流流动。
② 阴极保护装置施工:在钢筋混凝土管道表面安装阴极保护装置,阴极保护装置应具有一定的电流输出能力,以保证钢筋混凝土管道表面能够成为阴极。
③ 电流施加:通过阴极保护装置施加一定的电流,使钢筋混凝土管道表面成为阴极,从而防止钢筋混凝土管道表面受到腐蚀的影响。
(3)热浸镀锌工艺① 钢筋混凝土管道表面处理:对钢筋混凝土管道表面进行清洗、除锈、打磨等处理,使其表面干净光滑,便于热浸镀锌。
钢筋混凝土结构中的防腐措施钢筋混凝土是一种应用广泛的建筑材料,在现代化建设中扮演着重要角色。
然而,由于长期暴露于外界环境中,钢筋混凝土结构容易受到腐蚀的侵袭,从而降低结构的稳定性和寿命。
因此,在钢筋混凝土结构中,采取防腐措施是至关重要的。
本文将阐述一些常见的防腐措施,以及它们的优缺点和应用范围。
一、涂层保护涂层是目前应用最广泛的钢筋混凝土防腐措施之一。
涂层可以附着在钢筋表面形成保护层,隔绝钢筋与外界环境的接触,避免腐蚀反应的发生。
涂层通常由底漆、中间涂层和面漆组成,层层叠加,以增加保护效果。
涂层保护的优点是施工简单,成本相对较低,同时具有一定的美观效果。
然而,涂层的防腐效果较为有限,容易受到外力的破坏,如剥落、龟裂等。
此外,涂层防腐措施也无法对深层的钢筋提供完全的保护。
二、电化学防腐电化学防腐是利用电化学原理来延缓钢筋腐蚀的过程。
通过在混凝土中埋设阳极和阴极,形成一定的电位差,从而抑制钢筋的腐蚀。
电化学防腐技术分为阴极保护和阳极保护两种。
阴极保护是通过给钢筋提供电子以减缓腐蚀的过程。
阳极保护则是在混凝土中引入一种高电位的阳极材料,使钢筋成为阴极,从而达到保护的效果。
电化学防腐措施具有连续性好、效果持久、适应性广泛等优点。
然而,电化学防腐的成本较高,施工难度大,需要切割混凝土,对结构造成一定的破坏。
三、复合材料加固复合材料加固是一种非常有效的钢筋混凝土结构防腐措施。
复合材料一般由碳纤维、玻璃纤维或有机高分子材料等加固层组成,通过将其粘结在钢筋混凝土表面,起到防腐的作用。
复合材料加固具有防腐性好、施工方便、对结构影响小等优点。
四、防护层覆盖防护层覆盖是一种通过增加混凝土保护层的厚度来提高钢筋混凝土防腐效果的措施。
通过增加混凝土保护层的厚度,能够减缓外界侵蚀因素对钢筋的影响,延长结构的使用寿命。
然而,防护层覆盖的缺点在于施工困难度较大,需要额外的材料和劳动力成本。
此外,增加混凝土保护层的厚度也会导致结构的自重增加,对设计和施工造成一定的困扰。
浅析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防腐措施关键信息项:1、钢筋腐蚀的原因化学因素物理因素环境因素2、钢筋腐蚀的危害结构强度降低耐久性下降安全隐患增加3、防腐措施材料选择表面处理防护涂层电化学保护4、防腐措施的实施要点施工质量控制定期检测与维护11 引言钢筋混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其结构的稳定性和耐久性对于建筑物的安全和使用寿命至关重要。
然而,钢筋在混凝土中的腐蚀问题是影响其性能的一个重要因素。
本协议旨在深入分析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀原因、危害,并探讨有效的防腐措施。
111 钢筋腐蚀的原因1111 化学因素混凝土中的化学物质,如氯离子、硫酸根离子等,会破坏钢筋表面的钝化膜,导致钢筋发生腐蚀。
此外,混凝土的碱度降低也会影响钢筋的稳定性。
1112 物理因素钢筋在混凝土中的受力状态、裂缝的产生和发展等物理因素,会加速腐蚀介质的渗透,从而引发钢筋腐蚀。
1113 环境因素潮湿的环境、温度变化、二氧化碳浓度等外界环境条件,会对钢筋的腐蚀产生显著影响。
例如,在沿海地区,氯离子的侵蚀作用更为严重。
112 钢筋腐蚀的危害1121 结构强度降低钢筋腐蚀会导致其截面积减小,力学性能下降,从而降低整个钢筋混凝土结构的承载能力。
1122 耐久性下降腐蚀产物的膨胀会引起混凝土开裂、剥落,进一步加速腐蚀进程,降低结构的耐久性。
1123 安全隐患增加严重的钢筋腐蚀可能导致结构的突然破坏,危及建筑物的使用安全。
12 防腐措施121 材料选择选用耐腐蚀性能好的钢筋材料,如不锈钢钢筋或经过特殊处理的钢筋。
122 表面处理对钢筋进行表面处理,如镀锌、磷化等,增加其抗腐蚀能力。
123 防护涂层在钢筋表面涂覆防腐涂层,如环氧树脂涂层、聚合物改性水泥基涂层等,隔离腐蚀介质。
124 电化学保护采用阴极保护或阳极保护等电化学方法,抑制钢筋的腐蚀。
1211 阴极保护通过向钢筋施加外加电流,使其成为阴极,从而抑制腐蚀反应的发生。
1212 阳极保护使钢筋表面形成稳定的钝化膜,达到防腐的目的。
鋼筋混凝土之防蝕:不銹鋼的成分中,大部分是鐵,而鐵很容易生鏽!為什麼鐵容易生鏽?除了由於它的化學性質活潑以外,與外界條件也極有關係!水分是使鐵容易生鏽的重要條件之一!但曾有科學家們證明:在絕對無水的空氣中,鐵放了幾年也不生鏽。
然而,光有水也不會使鐵生鏽!人們曾經試驗過:把一塊鐵放在煮沸過的密閉蒸餾水瓶裡鐵並不會生鏽。
必須有氧、有水的環境,才容易生鏽。
以下針對生鏽的原理作基本的介紹:基本上鐵的生鏽是一種氧化還原反應,它包含許多電子的移動。
海水中含豐富的鹽(NaCl),導電性高,又為電解質,會加速生鏽速率。
例如,海砂中的鹽有解潮性,能自行吸收水份,因此如在混凝土中加入海砂,很容易造成鋼筋腐蝕,影響建築物安全,形成所謂的『海砂屋事件』。
腐蝕(一般俗稱為生銹)反應是發生在一個金屬表面的液體薄膜上〃它是一個氧化還原反應;在氧化還原反應中,當金屬被氧化時,較積極( 侵略性)的種類會被還原〃鐵(Fe)腐蝕於任一事件(氧化or還原),是由它環境中的pH值所決定〃於酸性的溶液中,質子(H+)被還原成氫氣(H2):Anodic 半反應:Fe Fe2++2E-(氧化)Cathodic 半反應:2H++2E- H2(還原)全部的反應式:Fe+ 2 H+ Fe2++H2於中性和鹽基的溶液中,溶解氧(O2)被還原成氫氧離子(OH-):Anodic 半反應:Fe Fe2+ +2E-(氧化)Cathodic 半反應:O2 +2H2O + 4 E- 4OH-(還原)全部的反應式:2Fe+O2+H2O 2Fe2+ +4O H-於兩事件中,鐵被氧化成一個可溶解的鐵離子(Fe2+),使這金屬開始溶解〃不銹鋼的主要防蝕原因之一,是在於不銹鋼的成份中含有鉻(Cr)!不銹鋼簡單地需要是徹底地清潔(包含degreasing和descaling);它將然後形成一個被動的層,曝露於大氣中時,成份中的鉻會與空氣中的的氧氣(O2)結合,而形成氧化鉻(Cr O2)的薄膜,氧化鉻(Cr O2)與一般鐵銹(氧化鐵Fe2 O3),之特性不同,氧化鉻(Cr O2)薄膜有強烈的附著性,會牢牢的吸附在不銹鋼的表面,而形成保護層,防止不銹鋼的內部持續被氧化!而氧化鐵(Fe2 O3)之氧化特性不同,一般鐵材在形成氧化層後,會在表面慢慢的形成裂痕,並與母材剝離,而造成持續性氧化!如『海砂屋事件』中的鋼筋爆裂。
鐵鏽的成分很複雜,主要是氧化鐵、氫氧化鐵……..等。
而氧化鐵又分為四氧化三鐵(Fe3 O4)及三氧化二鐵(Fe2 O3),反應式與上述之反應式大同小異,茲不在此贅述。
其實,最普通的防鏽方法是在鐵的表面塗上油漆(如烤漆鋼板)或者鍍上別的不容易生鏽的金屬(如鍍鋅鋼板)。
例如:車子噴漆、罐頭鍍錫…等。
氧化鉻(Cr O2)薄膜類似一種極薄而又透明的鍍層,所以在不銹鋼成品的表面可以保持美麗的金屬光澤!而其優於烤漆鋼板或者鍍鋅鋼板的主要原因是這一個氧化鉻(Cr O2)薄膜受到破壞之後,次表皮的鉻又立刻形成氧化鉻薄膜,保護不銹鋼的內部並維持金屬光澤!不銹鋼是一種鉻、鉬、鎳和其他非鐵金屬物質的合金,它並不是不生鏽(腐蝕),其區域腐蝕會發生在於任一種從機器或鋼製工具加工所留下的鐵,或者從焊接中鉻已消耗的鐵基中。
這些瑕疵必定得在一個不銹鋼組件使用於任何目的(從建築業到外科醫學)之前加以補救。
ex: 鹽酸不能放在不銹鋼槽中嗎?在先前的文章中曾提到:有一家位於楠梓地區的工廠訂做了一只#304不銹鋼循環槽盛裝鹽酸,竟然在使用後一週之內,蝕孔兩次!難道不銹鋼做的桶槽不能裝鹽酸嗎?提到這個問題又要牽涉到前文的『海砂屋事件』的原理!鹽(NaCl)是一種導電性極高的電解質,這電解質會破壞已緊緊地黏著鋼材的氧化鉻薄膜。
鹽酸(HCl)的化學活性(或說腐蝕性)又較NaCl更好,加以氫離子的幫助,氧化鉻薄膜中的氧,常會遭置換而解離!而鉻原子便被析出,缺鉻的鐵基便難逃被腐蝕的厄運了!這一只#304不銹鋼循環槽盛裝鹽酸,不但鹽酸有沖刷的作用,而且鹽酸本身有加溫,溫度對於腐蝕的進行會有加速的作用!但即便如此,業主仍不免懷疑一週之內,蝕孔兩次,「紙糊的,也沒這濫!」業主的話的確沒錯,即便是裝鹽酸,鹽酸又加溫,用一般碳鋼板製成的桶槽可能也沒這麼快就被蝕穿!所以就有必要來檢視一下蝕孔的位置!製作不銹鋼循環槽的廠商一再強調,施工程序沒問題,證據就是所有的焊道都沒被蝕穿,但為何蝕孔的位置又都在焊道兩側呢?提到這個問題則牽涉到另一個重要的原理-「敏化現象」!不銹鋼的主要防蝕原因之一,是在於不銹鋼的成份中含有鉻(Cr),而不銹鋼中的鉻在高溫冷卻時,會有往晶界擴散析出的現象!晶界表面的鉻原子都析出後,晶界表面就會變成一層「乏鉻層」,而缺少抵抗腐蝕的能力,這種現象稱為「敏化現象」。
而焊道兩側正是焊接的餘溫所遺留的「熱影響區」。
就現象來推論,不銹鋼循環槽的蝕孔,應該就是敏化所造成!補救的方法只有重新對焊道作一次固溶化,讓鉻原子固化於晶粒內!但令人遺憾的卻是去年一年中,就筆者所知發生於台灣、與「敏化現象」有關的案件就有三件。
其中兩件都是發生在海邊的村鎮,施工單位以不銹鋼管抽送海水,短短三個月內,管路的焊接點附近發生嚴重的蝕孔,造成許多工程重製與財物損失!除此之外,不銹鋼仍有許多先天的限制!在各種不同的的酸性環境中,必須要選用不同種類的不銹鋼。
海砂屋正名為「高氯離子含量之混凝土建築物」。
混凝土鋼筋腐蝕的原因,除了海砂中氯離子侵入混凝土增加腐蝕的機率外,尚需考慮混凝土保護層厚度,混凝土配比,施工品質及建築物所處環境如鹽分,海風或氣候潮濕等因素由於這些因素的綜合效應的具體表現是對建築物的鋼筋造成腐蝕,且其形成須經一段時間後,才能顯現出,無法由建築物外表判斷,因此,鑑定建築物混凝土中是否摻用海砂,除了由外表目視初步檢視如白華、析晶、鏽斑、表面銹蝕且呈褐色或鏽蝕部分脫落等現象外,最可靠的方法就是檢側目的建物混凝土中的氯離子含量是否超過國家標準再依據檢測結果採取適當的防蝕措施,以維護建築物安全。
建築物鋼筋表面的混凝土品質因中性化或氯離子侵入將造成鋼筋腐蝕,當鋼筋腐蝕生成物的體積比鋼筋體積大至3-7倍時,會對混凝土產生張力,造成擠壓;累積到某一個程度時,混凝土表面會產生裂縫。
而裂縫將導致愈多鋼筋生鏽,造成混凝土剝落,鋼筋外露,將影響建物結構。
而鄰近國家日本採用「浸漬式除鹽法」及「灑水法」。
利用淡水沖洗去鹽,使得海砂中氯離子含量合於標準,且經處理後的海砂使用量幾乎佔砂石總用量40%。
所以,使用未經處理的海砂,其海砂之氯離子含量不符規範,才是造成「海砂屋」現象的因素。
海砂屋是指建築房屋時混凝土所用的砂,用的是來自海邊的海砂而非正常所用的河砂。
海砂若沒有經過去氯離子處理,短期會使牆面滲出白色的痕漬,長期則會加速腐蝕鋼筋,鋼筋因銹蝕膨脹造成混凝土塊剝落,嚴重損害房屋的結構體。
所謂海砂屋,即建築房屋時混凝土所用的砂;用的是來自海邊的海砂而非正常所用的河砂。
由於海砂中含有氯離子,短期會使牆面滲出白色的痕漬,即俗稱之「壁癌」,長期則會加速腐蝕鋼筋,造成混凝土塊剝落,嚴重損害房屋的結構體。
根據海砂氯離子濃度與建築物使用年限的研究顯示;以台灣而言,這些海砂屋可能只有六至十年的使用壽命。
而防蝕的方法目前有兩種,一是陰極防蝕法,一是電化學去鹽法,以降低鋼筋腐蝕速度來延長房屋結構壽命。
以台灣而言,這些海砂屋可能只有六至十年的使用壽命,而若加以防蝕處理則可以降低鋼筋腐蝕速度來延長房屋結構壽命。
依據政府87年6月25日公佈的標準,將原先測量的氯離子標準值0.3~0.6kg修正為0.3kg以下。
目前已有包括鋼筋腐蝕速率檢測的多項技術,可以早日發現「海砂屋」並診斷其損害程度;另外,也開發「鋼筋混凝土陰極防蝕」技術以根本防止鋼筋在摻有海砂的混凝土中腐蝕。
此一技術除了在實驗室中完成評估並也在北濱公路的一座橋示範成功,目前也在中壢一棟摻用海砂的七樓大廈施工。
「鋼筋混凝土陰極防蝕技術」。
技術內容包括鋼筋混凝土陰極防蝕的先評估技術、設計技術、施工及監工技術、試車技術及維護操作技術。
技術移轉方式包括供應技術手冊、授課、工程示範及驗收測試等等。
陸續材料所將再開發包括電化學去鹽技術的多項技術,並希望透過技術開發,示範工程、技術移轉方式將處理「海砂屋」的技術移轉出去,以減輕「海砂屋」所可能造成的損失。
矽灰—高強度混凝土添加劑周吉爾技師矽灰(Silica fume)為電弧熔爐提鍊矽礦或矽鐵合金礦之附屬產品,當它被添加混入混凝土中,其中超細微之二氧化矽(Silicon Dioxide)就會流入骨材與水泥間之空隙。
因為它比水泥分子細微許多而且高度活性化,幾乎填滿了所有的空隙,形成一種高度不可滲透之混凝土。
矽灰同時也有減少混凝土乾縮與潛變的效果。
矽灰除了增加混凝土抑制及防蝕功能之外,一立方公尺混凝土中只要添加30公斤至40公斤之矽灰,就能使混凝土強度提高30%至40%,進而在高層建築結構上可以節省大量的混凝土。
矽灰重量極輕,其性質及使用於高強度混凝土中,也已經為大家所熟悉。
矽灰可以經過吹入空氣加壓之過程,使其材料密度由250kg/m3增加到650kg/m3,而大大地減少包裝及運輸之費用。
添加矽灰之高強度混凝土也是極佳之混凝土修補材料。
譬如於基隆或沿海城市受海風侵蝕之混凝土屋樑或柱版,產生了裂縫,可以將其影響的部份鑿除後,於其面層加舖50mm之添加矽灰之高強度混凝土,其最大骨材粒徑7mm及200mm坍度,而混凝土28天強度為420kg/m2,即可以獲致理想之修補效果。
【環保無鉻電鍍】一、傳統金屬表面處理-【被動防蝕】傳統金屬表面處理流程,係用酸蝕(化成皮膜反應)或以陽極處理,並大量使用六價鉻離子(Cr(VI))以增加防蝕效果;而大量含鉻酸的工業廢水也隨之產生,造成嚴重的環保問題。
然而法規對鉻酸的使用及金屬表面化學處理的相關規定越來越嚴格,且也不見得所有金屬都適合這種處理方式。
而所有的傳統金屬防蝕主要均採用電化學方法,我們可以將這些方法統稱為“金屬的被動防蝕”。
二、非鉻金屬表面處理-【主動防蝕】環保的金屬表面處理法(無鉻製程),係將水性或溶劑型溶液塗布於金屬上,形成一層有機-無機防腐蝕混成皮膜,而非在金屬表面形成氧化層來達成防蝕效果。
此皮膜可以化學鍵與金屬緊密結合,形成緻密的保護膜,有效阻隔空氣中氧氣進入,達到防蝕的效果。
也可再以化學鍵與有機黏著劑或塗料結合,進行貼黏或塗裝。
因此藉由中間這層皮膜,可大大提高金屬表面的上漆性及黏著性,而其效果並不亞於,甚至優於酸蝕化成皮膜或陽極處理。
三.“無鉻製程”已證明能有效取代許多處理金屬表面之傳統化成皮膜或陽極處理,不但性能極佳、低污染且不產生廢水,又能有較佳的硬度及更長的耐候性等特色。
除了在上漆或黏著前之金屬表面處理外,此製程亦可提供許多新的應用,像防水、潤滑等功能,也可應用在許多金屬及其合金上,展現出比傳統金屬表面處理法更佳的性能,製程不但創造出全新防蝕機制,並且衍生許多金屬的新應用技術。