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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。
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。
混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法一、前言混凝土钢筋腐蚀是一种广泛存在于工程实践中的问题，它严重影响了混凝土结构的安全和使用寿命。
本文将从混凝土钢筋腐蚀的原理入手，详细介绍腐蚀的机理和影响因素，以及目前常用的防护方法。
希望本文能够为广大工程师和研究人员提供一些有用的参考。
二、混凝土钢筋腐蚀的原理混凝土钢筋腐蚀是指混凝土中的钢筋在一定条件下受到电化学腐蚀作用而发生破坏。
其主要原理是钢筋与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应，导致钢筋表面形成氧化铁锈膜，进而引起钢筋的腐蚀。
1. 钢筋表面形成氧化铁锈膜钢筋表面形成氧化铁锈膜是混凝土钢筋腐蚀的第一步。
这个过程是钢筋表面与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应的结果。
当混凝土结构中的钢筋暴露在空气和水的环境中时，钢筋表面的铁离子会与水和氧气反应，形成铁氢氧化物。
这种氢氧化物在空气中继续氧化，形成铁(III)氧化物，也就是我们常说的铁锈。
铁锈的形成为后续的钢筋腐蚀提供了条件。
2. 钢筋腐蚀的电化学反应钢筋表面形成氧化铁锈膜后，接下来就是钢筋的腐蚀。
钢筋的腐蚀是一种电化学反应，它需要三个要素：金属、电解质和氧气。
钢筋表面的铁离子在电解质溶液中会被氧化成离子，离子会向阳极移动，同时电解质中的氢离子会向阴极移动。
阴极和阳极之间的电荷差异会形成电流，从而导致钢筋的腐蚀。
3. 钢筋腐蚀的产物钢筋腐蚀的产物主要有两种：氢气和氧化铁。
钢筋表面的铁离子在电解质中被氧化成氢离子和氧化铁，其中氢离子会向阴极移动，形成气泡，即氢气。
氧化铁会在钢筋表面形成一层铁锈，这层铁锈会不断增厚，最终导致混凝土结构的破坏。
三、混凝土钢筋腐蚀的影响因素混凝土钢筋腐蚀的发生受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 水泥质量水泥质量是影响混凝土钢筋腐蚀的重要因素之一。
水泥中的氧化铁含量会影响混凝土中的氧化铁含量，进而影响钢筋的腐蚀。
氧化铁含量越高，混凝土中的氧化铁含量就越高，钢筋的腐蚀也就越严重。
2. 氯离子含量氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的重要原因之一。
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。
混凝土的结构腐蚀与防护设计混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料，具有强度高、耐久性好的特点。
然而，由于外界环境的影响以及使用过程中的各种因素，混凝土结构也存在着腐蚀的风险。
本文将探讨混凝土的结构腐蚀原因、常见的腐蚀类型以及有效的防护设计方法。
一、混凝土结构腐蚀的原因混凝土结构腐蚀主要是由于外界环境的侵蚀和内部因素的作用导致的。
以下是一些常见的原因：1. 酸碱侵蚀：大气中的酸雨以及土壤中的酸碱性物质会腐蚀混凝土结构表面，导致其失去保护层。
2. 氯离子渗透：在海洋工程或者盐湖地区，氯离子容易通过混凝土渗透至钢筋表面，形成钢筋锈蚀，从而引起混凝土的结构腐蚀。
3. 冻融循环：在寒冷地区，湿度高的条件下，冻融循环会造成混凝土内的水膨胀和收缩，最终导致混凝土结构的开裂和破坏。
4. 碱骑建筑废弃物：有些建筑废弃物中含有碱性物质，如果未经妥善处理就接触到混凝土结构中，会引起混凝土碱骑反应，导致结构损坏。
5. 金属腐蚀：如钢筋内的锈蚀会产生体积膨胀，导致混凝土的开裂与结构损坏。
二、混凝土结构腐蚀的类型混凝土结构腐蚀可分为表面腐蚀和内部腐蚀两种类型。
1. 表面腐蚀：表面腐蚀主要是由于酸碱侵蚀或大气中的氧化物进入混凝土，破坏混凝土保护层，导致表面起砂、剥落或结构开裂。
2. 内部腐蚀：内部腐蚀主要包括钢筋锈蚀和碱骑反应。
钢筋锈蚀是由于氯离子、二氧化碳等渗透到混凝土中，导致钢筋锈蚀并引起混凝土开裂和脱落。
碱骑反应是由于碱性物质与混凝土中的硅酸盐反应产生胶凝胶，导致混凝土体积膨胀，造成结构开裂。
三、混凝土结构腐蚀的防护设计为了延长混凝土结构的使用寿命，减少腐蚀风险，需要采取一系列的防护措施。
以下是一些常见的防护设计方法：1. 表面涂层：涂抹腐蚀特性良好的涂料或防水剂可在一定程度上防止酸碱侵蚀和氧化物的渗透，保护混凝土表面。
2. 添加防腐剂：在混凝土配制过程中添加适量的防腐剂，可减少腐蚀因素对混凝土的侵蚀作用。
3. 加固钢筋：采用不锈钢或镀锌钢筋替代普通钢筋，可有效防止锈蚀引起的混凝土破坏。
混凝土结构中钢筋腐蚀与防护混凝土对内在钢筋具有保护作用，钢筋混凝土结构中的钢筋是不易受到腐蚀的。
但当混凝土的保护层被除数破坏而造成部分钢筋裸露或是由于施工中钢筋除锈不彻底，则极易发生钢筋锈蚀，产生事故隐患。
本文通过对钢筋混凝土结构腐蚀特征的分析，介绍了工业建筑中钢筋混凝土结构的防腐问题，提出一系列切实可行的处理方法，防止或减轻腐蚀介质对结构的腐蚀破坏。
标签：混凝土；钢筋；保护钢筋在混凝土中作用很大，根据钢筋类型位置的不同，用途也很多，混凝土在结构中主要是起抗压的作用，但是抗拉的能力差，所以常用钢筋增加抗拉的能力。
一、混凝土保护层对钢筋保护的功能与作用钢盘和混凝土在建筑工程中密不可分，从材料的物理力学性能来分析，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度很低。
但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。
在自然环境中，铁的活性很高，极易产生锈蚀现象。
在钢筋混凝土结构中，混凝土内部的碱性很高，在水泥凝结硬化过程中，PH值会达到13.5—13.8，硬化混凝土中液相PH值一般在12.5以上，这样高的碱性可以使其内部钢筋表面保持钝化状态，钢筋表面会形成一层不易渗透的且牢固地粘附于钢筋表面上的氧化物一钝化膜，钝化膜使钢筋表面不存在活性的铁，电化学腐蚀无法进行，从而使钢筋免受腐蚀。
钝化膜是阻止钢筋腐蚀的实质，而混凝土的保护层则是使钢筋表面形成钝化膜的前提，二者共同作用成为防止钢筋腐蚀的两道貌岸然防线。
混凝土与钢筋共同工作的保证条件，是依靠混凝土与钢筋之间足够的握裹力。
握裹力订有三种力构成：①粘结力（粘着力）。
它是混凝土与钢筋表面的粘结力。
②摩擦力。
当结构处于受力状态时混凝土与钢筋表面产生一种摩擦力。
③机械咬合力。
它是由于钢筋表面凸凹不平与混凝土接触面产生一种咬合力。
由粘着力、摩擦力、咬合力这三种力构成的握裹力，直接关系到钢筋混凝凝土结构的性能和承载能力。
混凝土中钢筋腐蚀的原理及防护一、混凝土中钢筋腐蚀的原理1.1 钢筋腐蚀的原因混凝土中钢筋腐蚀是由外部环境因素和内部混凝土性质共同作用引起的。
外部环境因素主要包括大气中的氧气和二氧化碳、氯离子、硫酸盐离子、硝酸盐离子等。
内部混凝土性质主要包括混凝土的碱度、渗透性、孔隙度等。
1.2 钢筋腐蚀的过程当混凝土中的钢筋暴露在外部环境中时，钢筋表面会形成一层铁氧化物，这层氧化物在大气中含氧量高的情况下会持续增厚，同时混凝土内的氯离子、硫酸盐离子、硝酸盐离子等也会通过渗透进入钢筋表面，破坏钢筋表面的氧化物层，导致钢筋表面发生腐蚀反应。
1.3 钢筋腐蚀的影响钢筋腐蚀会导致混凝土结构的强度、刚度、耐久性下降，进而引起混凝土结构的开裂、脱落、变形等问题，严重时甚至会引起结构的倒塌。
二、防护措施2.1 钢筋表面防腐通过对钢筋表面进行防腐处理可以抑制钢筋腐蚀的发生。
常用的钢筋表面防腐方法有镀锌、喷涂防腐漆、涂刷防腐剂等。
其中，镀锌是一种常用的防腐方法，它可以在钢筋表面形成一层锌层，避免钢筋直接与外部环境接触。
2.2 混凝土结构防护混凝土结构的防护措施包括提高混凝土的抗渗透性、提高混凝土的碱度、减少混凝土内的孔隙度等。
其中，提高混凝土的抗渗透性可以减少外部环境因素对钢筋的侵蚀，提高混凝土的碱度可以使钢筋表面形成一层碱性保护层，减少混凝土内的孔隙度可以减少外部环境因素的侵蚀。
2.3 混凝土结构维修当混凝土结构出现腐蚀问题时，需要对其进行维修。
常用的维修方法有钢板加固、钢筋加固、喷涂混凝土等。
其中，钢板加固和钢筋加固可以增加混凝土结构的承载能力，喷涂混凝土可以修补混凝土结构表面的损坏。
三、结论综上所述，混凝土中钢筋腐蚀是由外部环境因素和内部混凝土性质共同作用引起的，钢筋腐蚀会导致混凝土结构的强度、刚度、耐久性下降，进而引起混凝土结构的开裂、脱落、变形等问题。
为了保证混凝土结构的稳定性和安全性，需要采取钢筋表面防腐、混凝土结构防护、混凝土结构维修等措施。
混凝土钢筋腐蚀原理及防护措施一、引言混凝土是建筑工程中最常用的一种建材，但是在使用过程中，混凝土钢筋往往会出现腐蚀现象，导致结构受损，甚至崩塌。
因此，混凝土钢筋腐蚀问题的研究和防护措施的探讨具有重要的现实意义。
二、混凝土钢筋腐蚀原理1. 混凝土中的碱性环境混凝土是一种碱性的材料，一般pH值在12左右，这种碱性环境可以保护钢筋表面的氧化物不被进一步氧化，从而防止钢筋腐蚀。
但是，如果混凝土中的碱性环境被破坏，就会导致钢筋腐蚀。
2. 氯离子的侵入氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的主要原因之一。
在海洋环境中，海水中的氯离子可以渗透到混凝土中，破坏混凝土的碱性环境，导致钢筋腐蚀。
在城市环境中，道路冬季除雪用的氯化钠也会造成类似的问题。
3. 氧化物的形成钢筋表面会形成一层氧化物，这种氧化物可以保护钢筋不被进一步氧化。
但是，如果混凝土中的碱性环境被破坏，就会导致钢筋表面的氧化物被进一步氧化，形成更多的氧化物，导致钢筋腐蚀。
4. 电化学腐蚀当混凝土中的碱性环境被破坏时，钢筋就会开始发生电化学腐蚀。
在电化学腐蚀过程中，钢筋表面的氧化物会被还原成金属钢，同时钢筋表面的金属钢会被氧化为氧化物，这个过程会不断地重复，导致钢筋表面的钢不断被腐蚀。
三、混凝土钢筋腐蚀防护措施1. 混凝土结构的设计混凝土结构的设计应考虑到防止钢筋腐蚀的问题。
例如，在设计时可以采用水泥的种类和掺合物的种类来控制混凝土的pH值，从而保护钢筋表面的氧化物不被进一步氧化。
2. 表面涂层在混凝土结构的表面涂上一层防腐蚀的涂层可以有效地防止钢筋腐蚀。
这种涂层可以是沥青膜、聚合物膜、涂料等材料。
3. 阴极保护在混凝土结构中安装阴极保护装置，可以有效地防止钢筋腐蚀。
阴极保护装置通过向钢筋表面提供电子，使钢筋表面保持负电位，从而防止电化学腐蚀的发生。
4. 钢筋防护层在混凝土结构施工时，可以在钢筋表面涂上一层防腐蚀的防护层，例如环氧树脂、聚氨酯等材料。
这种防护层可以有效地防止钢筋腐蚀。
混凝土钢筋腐蚀监测技术及防护措施一、背景介绍混凝土结构是现代建筑中常用的一种结构形式，其具有耐久性好、寿命长、施工方便等优点。
但随着使用年限的增加，混凝土结构中的钢筋会逐渐腐蚀，从而导致结构的安全性下降。
因此，对混凝土结构的钢筋腐蚀进行监测和防护是非常重要的。
二、混凝土钢筋腐蚀监测技术1. 电化学法电化学法是一种常用的混凝土钢筋腐蚀监测技术，其原理是通过在混凝土表面插入电极，测量钢筋电位和电流密度来判断钢筋腐蚀情况。
电化学法具有测量精度高、操作简单等优点，但需要在混凝土表面进行钻孔，对混凝土结构有一定的破坏性。
2. 超声波法超声波法是一种利用超声波探测混凝土结构内部缺陷和钢筋腐蚀情况的技术。
其原理是通过在混凝土表面发射超声波，测量超声波的反射情况来判断混凝土结构内部的情况。
超声波法具有非破坏性、测量速度快等优点，但对混凝土结构的声波传播有一定的要求。
3. 磁性法磁性法是一种通过检测混凝土表面磁场分布情况来判断钢筋腐蚀情况的技术。
其原理是通过在混凝土表面施加磁场，测量磁场的分布情况来判断钢筋腐蚀情况。
磁性法具有操作简单、测量速度快等优点，但对混凝土表面有一定的要求，且受混凝土中其他金属物质的影响较大。
三、混凝土钢筋腐蚀防护措施1. 防水防腐涂料防水防腐涂料是一种常用的混凝土钢筋腐蚀防护措施，其可以防止混凝土结构中的水分侵入，从而减缓钢筋腐蚀的速度。
防水防腐涂料具有施工简单、使用寿命长等优点，但需要定期维护和更换涂料。
2. 阳极保护阳极保护是一种通过在混凝土结构中设置阳极，使其成为电流的正极，从而保护钢筋不被腐蚀的技术。
阳极保护具有防护效果好、使用寿命长等优点，但需要对混凝土结构进行一定的改造。
3. 电化学修复电化学修复是一种通过在混凝土结构中施加一定的电位和电流密度，使得钢筋表面重新形成保护层的技术。
电化学修复具有修复效果好、使用寿命长等优点，但需要对混凝土结构进行一定的改造。
四、混凝土钢筋腐蚀监测技术与防护措施的应用案例某大型商场建筑的混凝土结构使用年限已经达到20年，为了保证其安全性，建筑方决定对其进行混凝土钢筋腐蚀监测和防护。
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。
混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护学号：姓名：摘要：研究了目前我国钢筋混凝土耐久性失效的主要原因，分析了钢筋在未开裂和裂缝状态下的锈蚀机理以及影响钢筋锈蚀的主要因素，提出了混凝土结构中钢筋的抗腐蚀对策，为增强结构耐久性，延长使用寿命打下了基础。
关键词：钢筋混凝土；耐久性；腐蚀；对策自从波特兰水泥问世以来，钢筋混凝土结构已成为世界上最为常用的建筑形式之一。
曾经一度有人认为混凝土材料有着较高的强度和良好的耐久性。
但是在混凝土材料长达150多年的使用历史中。
人们逐渐认识到钢筋混凝土结构也并非是十全十美的．其中关于混凝土结构耐久性的问题逐渐显现出来，引起了人们的关注。
然而在所有耐久性破坏形式中，混凝土中钢筋的腐蚀是结构耐久性和长期性能的最大威胁。
据统计，截止1986年，美国用于修复被腐蚀桥梁的费用已达240亿美元，而且以每年5亿美元的速度增长；2001年，据美国估算，其每年用于桥梁修复和更换的费用约为83亿美元，而且在未来的20年里，这一费用将达到每年94亿美元_l】。
通过以上数据可以知道，由于混凝土结构的腐蚀造成了巨大的经济损失。
虽然我国在混凝土结构腐方面蚀没有全面、系统、深入的调查，但是国外发达国家的先例提醒我们应该重视混凝土结构的耐久性，尽可能降低由于腐蚀破坏所带来的损失。
所以，对于混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护的研究有着重要的意义。
1 混凝土中钢筋腐蚀的原因混凝土是一种多孔复合材料，在其内部由于CH晶体的存在使其孔溶液具有较强的碱性(pH值为12～13)，钢筋在混凝土的强碱性环境下会生成一层致密的钝化膜，从而阻止钢筋腐蚀。
但是当环境中的不利因素使得混凝土产生劣化后，钢筋就会失去混凝土的保护作用，从而产生锈蚀。
其中，促使混凝土发生劣化的原因有以下几种：1．1 氯离子侵蚀随着除冰盐的应用以及越来越多海洋结构投入使用，氯离子的侵入逐渐成为造成混凝土中钢筋锈蚀的重要因素。
通常而言，混凝土中氯离子的来源主要有两种，一种在拌和混凝土的过程中掺人的Cl¯，如使用含有Cl¯的外加剂，以及浇筑海洋结构时溅入的海水等；另一种是外界环境中的Cl谘液通过混凝土的孔隙渗透到混凝土中。
虽然氯化物是中性盐．但是在混凝土中Cl¯与其他离子相比更容易被吸附，所以，钢筋钝化膜附近Cl¯浓度相对较高，根据电中性原理，OH¯的浓度会相对较低，发生局部酸化，当氯离子聚集到一定程度时钝化膜就会破坏，从而使钢筋发生腐蚀。
氯离还具有催化搬运作用。
当Fe在阳极被氧化后，Cl-@与OH¯争夺Fe“．生成FeC12"4H20并向含氧量较高的混凝土孔溶液迁移，生成Fe(OH) ，沉积在阳极周围，并释放出Cl一继续参加去钝化作用1．2 混凝土的中性化混凝土中的碱性环境会因酸性气体或液体的侵入而发生中性化。
在普通环境中．大气中的二氧化碳会溶于水中，并与CH晶体和C—S—H凝胶发生反应生成CaCO ，从而使得混凝土中的pH值降低；其他的酸性气体或液体侵入混凝土也会导致混凝士的中性化，例如工业厂房中产生的酸性气体和酸雨等。
当混凝土中的pH<l1．5时，钢筋表面的钝化膜发生破坏，当其他条件具备时便会发生钢筋腐蚀。
1．3 冻融破坏冻融破坏是指混凝土在负温与正温交替循环作用下发生表层剥落、开裂、强度降低、结构疏松乃至破坏的现象。
关于于冻融破坏有两种假说：一种假说为静水压假说，孔隙水结冰膨胀使孔隙溶液向外迁移，产生客服粘滞阻力的水压力，当流程长度足够大时．净水压力会大于混凝土抗拉强度产生破坏；另一种假说为渗透压假说：当孔隙水结冰时，孔隙溶液中的各种离子浓度增大，相邻孔中的孔隙溶液向该孔迁移，当水压力大于混凝土的抗拉强度时发生破坏。
冻融破坏会使混凝土孔隙率增大、产生裂缝甚至保护层脱落．从而削弱混凝土对钢筋的保护作用，使钢筋更容易发生锈蚀。
1．4 碱一骨料反应碱一骨料反应是混凝土中的某些活性矿物骨料与混凝土孔隙中的碱性溶液之间的反应，根据岩石种类与反应机理的不同可以分为碱一硅酸反应(ASR)、碱一硅酸盐反应和碱一碳酸盐反应(ACR)。
碱一骨料反应的生成物会发生膨胀．当膨胀压力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土发生开裂，外界有害物质更容易进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀。
1．5 火灾或高温作用[31在一些特殊的环境下，混凝土会因为高温作用发生劣化。
从而失去对钢筋的保护作用。
这些因素主要包括：火灾环境中HC1气体的侵入和高温作用导致的混凝土中性化问题。
PVC 材料在现代建筑中已经广泛应用，而其在高温下的不稳定性可能会为建筑物在火灾后的使用埋下了安全隐患。
PVC材料在高温作用下会分解出HC1气体，而混凝土在高温下非常容易和HC1气体结合，在火灾扑灭后会继续渗透到钢筋表面，从而引起钢筋的锈蚀。
由于较少的Cl一就可能引起钢筋的锈蚀．而且Cl一含量在钢筋发生腐蚀的过程中不会减少，所以火灾作用引起的Cl一侵入问题应该引起足够的重视。
包括火灾在内的一些高温环境可能造成混凝土的中性化。
混凝土中的碱性主要贡献材料CH晶体在温度高于400。
C时开始分解，到达500。
C时分解完毕。
这使混凝土在受到高温温度场作用的一定厚度范围内会发生混凝土的中性化，使钢筋失去碱性环境的保护。
2混凝土中钢筋锈蚀机理2．1 钢筋的腐蚀——电化学反应过程钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀主要是电化学腐蚀，这是由于混凝土空隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙的溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钙，pH值为12．5。
在这样的强碱性的环境中，钢筋表面形成钝化膜，它是厚度为2×10﹣9—6×10﹣9m的水化氧化物(nFe2O3·mH2O)，阻止钢筋进一步腐蚀。
但是，当钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就容易腐蚀。
呈活化态的钢筋表面所发生的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶液中氧还原的阴极反应，相互以等速度进行，其反应式如下：阳极反应2Fe－4e—→2Fe2．阴极反应O2+2H2O+4e—→4OH¯腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化亚铁，其反应式为2Fe+O2+2H2O→2Fe2+40H¯→2Fe(0H)24Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe(OH) 3，并进一步生成nFe2O3·mH2O (红锈)，一部分氧化不完全的变成Fe3O4 (黑锈)，在钢筋表面形成锈层。
红锈体积可大到原来体积的4倍，黑锈体积可大到原来的2倍。
铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生压力，将使混凝土沿钢筋方向开裂，进而使保护层成片脱落，而裂缝及保护层的剥落又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀。
→2．2 裂缝状态下钢筋的腐蚀当混凝土结构出现横向裂缝时，根据电化腐蚀机理，裂缝处的钢筋表现为阴极，氧气主要是通过未裂区混凝土传递到阴极。
根据电化学作用原理，钢筋锈蚀须具备4个条件：①钢筋表面要有电势差；②除钢筋外，阴极和阳极之间要有电介质联系，这就意味着混凝土必须具有相当的湿度，有氯离子时，导电性显著增加；③在阳极金属表面要处于活化状态；④氧气能从混凝土表面扩散到阴极活化钢筋表面，有足够的氧生成氢氧根离子。
对裂缝处的钢筋，在一般大气条件下，条件①、②是具备的；从客观上讲，裂缝处是阳极，混凝土未开裂处是阴极，由于裂缝处钢筋暴露于空气中，钢筋失去混凝土的钝化而处于活化状态，因此，条件③也是具备的；至于条件④，氧的扩散速度越大，钢筋腐蚀越快。
因此，腐蚀的速度取决于混凝土的密实度及保护层厚度，混凝土密实度越差，腐蚀速度越大。
3 钢筋腐蚀对结构受力的影响在钢筋混凝土结构内，钢筋受到周围混凝土的保护，一般不腐蚀。
但当保护层破坏或保护层厚度不足时，钢筋在一定条件下将产生腐蚀，钢筋腐蚀对结构受力影响变化过程见表l。
表1 截面面积损失率对结构受力的影响总的说来，由于钢筋与混凝土交界面上钢筋锈胀力的存在，导致混凝土产生顺筋裂缝，甚至使混凝土保护层剥落，使构件截面有效面积减小，更重要的是使钢筋与混凝土间黏接性能退化；同时，由于钢筋锈损，其截面面积减小，延性降低，力学性能退化，使结构或构件受到不同程度的损伤。
混凝土中钢筋锈蚀会使构件的承载力下降，使结构的性能劣化。
4 防腐措施防止钢筋腐蚀的技术措施有多种，归纳起来可分为两大类：第一类是内部措施，主要是提高混凝土及其钢筋自身的防护能力，如采用高性能混凝土和特种钢筋(如不锈钢钢筋)；第二类被称作外部措施，主要包括混凝土外涂层、钢筋涂层、阴极保护及钢筋缓蚀剂。
此两大类措施各有特点与利弊，提高混凝土自身对钢筋的保护能力，是最根本的防护原则。
下面介绍几种外部措施：4．1 混凝土外涂层(1)聚合物改性水泥砂浆。
这是近年来发展起来的新型混凝土覆面材料，聚合物大都以乳液形式掺人水泥砂浆中，大大提高了砂浆层密实性和黏接力，其耐久性可与基体混凝土保持一致。
我国已有丙乳砂浆、氯丁缪乳砂浆等品种，近年来又出现了一些新的品种，如冶金部建筑研究总院研制的FC一01、RP—w系列防腐砂浆。
聚合物改性水泥砂浆层主要用于各种盐类存在的(氯盐、硫酸盐)强腐蚀环境，如工业建筑、盐碱地建筑、海洋工程等，而且大量用于已有建筑物的修复工程。
但聚合物水泥砂浆毕竟是水泥基材料，原则上是不耐酸的。
因此不适宜在较强的酸性环境中采用。
(2)渗透性涂层。
渗透性涂层在混凝土表面涂覆后，可与混凝土组分起化学作用并堵塞孔隙，或自行聚合形成连续性憎水膜。
渗透性涂层材料可深入混凝土内部3~ 5 mm，形成一个特殊的防护层，能有效地阻止外界环境中腐蚀介质进人混凝土中，从而保护钢筋免受腐蚀。
还有一种与渗透性涂层既类似又有区别的涂层叫浸渍型涂层。
这类浸渍型涂层是用聚合物单体以浸渍的方法渗入混凝土中，并在其内聚合，形成一层不透水的保护层，这类浸渍型涂层只适用于小型构件。
(3)混凝土表面涂层。
在钢筋混凝土结构物表面，使用耐蚀涂层防止有害介质的渗人，保持混凝土碱度及其结构，以达到防止钢筋混凝土破坏的目的，这也是有效而常用的方法之一。
在小范围强腐蚀环境中，采取表面涂层防护措施是首选方案。
4．2 环氧涂层钢筋目前，镀锌钢筋、包铜钢筋已很少使用，合金钢钢筋(耐蚀钢筋)得到一定发展，特别是环氧涂层钢筋，被确认为钢筋防腐蚀的有效措施之一。
环氧粉沫的独特性能与静电喷涂工艺技术的发展，能保证涂层与基体钢筋的良好黏结，抗拉、抗弯和短半径180°C弯曲仍不出现裂缝的性能，这都是其他涂层难以达到的。
环氧树脂粉末涂层还具有极强的耐化学侵蚀的性能，并且涂层具有不渗透性，因此能阻止腐蚀介质，如水、氧、氯气等化学成分与钢筋接触，有效地保护了钢筋，使其抗氧气腐蚀寿命至少延长50年。
