新型迁移型钢筋阻锈剂对混凝土耐久性能的影响

钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构耐久性的影响何启红摘要：钢筋凝土结构因其充分利用了钢筋的抗拉性能和混凝土的抗压性能而具有强度高、耐久性好等一系列的优点，在国内外工程建设中得到广泛应用。

然而钢筋混凝土内部钢筋锈蚀会引起钢筋力学性能的改变，会严重影响钢筋混凝土结构的耐久性，锈蚀对钢筋力学性能、混凝土保护层以及钢筋与混凝土间粘结强度的影响，是影响混凝土结构的主要原因。

提高混凝土及其钢筋自身的防护能力以及对混凝土结构进行蜃耙跫保护等，是防止钢筋锈蚀提高结构耐久性的重要措施。

关键词：钢筋锈蚀, 耐久性, 措施1 概述钢筋的锈蚀会严重的影响结构的安全，每年美、英等各国都会出巨资用于混凝土结构的修复，尤其是钢筋锈蚀的修复。

现阶段，我国也有很多的钢筋混凝土结构步入老化期，因此，必须重视钢筋锈蚀的研究和防治工作。

结构的耐久性从广义上可以定义为结构整体及其各个组成部分在自然环境及实际使用环境中处于各种劣化因素的长期作用下，不需要进行加固处理而保持其安全性、外观要求和正常时使用功能的能力。

在国内许多的设计规范中都明确要求钢筋混凝土结构都必须具备安全性、适用性和耐久性，但是目前的结构设计中都是注重结构的设计承载能力是否满足，对结构的维护环节往往重视不足，导致在建和已建的混凝土结构出现不同程度的耐久性问题。

如混凝土结构的开裂，内部钢筋锈蚀，冻融循环、碱集料反应等降低了建筑物的承载能力和使用年限，引起结构耐久性失效。

其中钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素。

2 锈蚀影响钢筋混凝土结构耐久性的因素2.1 锈蚀对钢筋性能的影响混凝土中的钢筋一旦发生锈蚀，在钢筋表面生成一层疏松的锈蚀产物，并且同时向周围混凝土孔隙中扩散。

锈蚀产物体积比腐蚀钢筋的体积要大得多，一般可达钢筋腐蚀量的2 ～ 4 倍。

锈蚀产物的体积膨胀使钢筋外围混凝土产生环向拉应力，当环向拉应力达到混凝土的抗拉强度时，在钢筋与混凝土界面处将出现内部径向裂缝，随着钢筋锈蚀的进一步加剧、钢筋锈蚀量的增加。

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈效果钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其主要组成部分是水泥、砂、石子和钢筋。

然而，钢筋混凝土在使用过程中容易受到锈蚀的影响，从而导致结构的损坏和安全隐患。

为了解决这一问题，人们开发出了钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术。

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术是一种通过施加电场使钢筋表面生成保护层的方法。

这种技术利用了钢筋与混凝土中的水分和氧气之间的化学反应，形成一层致密的氧化铁膜，从而阻止钢筋继续腐蚀。

这一技术具有操作简便、成本低、效果显著等优点，已经被广泛应用于工程实践中。

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的原理是利用电流驱动溶解在混凝土中的碱性溶液中的铁离子向阳极迁移，同时阴极还原处于钢筋表面的氧化铁膜。

这样一来，钢筋表面就会形成一层致密的氧化铁膜，从而阻止了进一步的腐蚀作用。

此外，阻锈剂的添加可以改变混凝土的导电性，使电流更加集中在钢筋表面，进一步增强了防锈效果。

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的应用需要经过一系列的实验和工程验证。

首先，需要确定适用于不同工程环境的阻锈剂配方和添加剂的比例。

其次，需要选择合适的电流密度和施加时间，以保证钢筋表面能够形成均匀、致密的氧化铁膜。

此外，还需要考虑混凝土的抗渗性和耐久性，以确保结构的长期稳定性。

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的实际效果得到了广泛认可。

研究表明，采用这一技术处理后的钢筋混凝土结构，在长期暴露于潮湿、高温、寒冷等恶劣环境条件下，仍然能够保持良好的防锈性能。

此外，这一技术还可以修复已经受到腐蚀的钢筋混凝土结构，延长其使用寿命。

然而，钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术也存在一些问题和挑战。

首先，施工过程中需要严格控制电流密度和施加时间，否则可能会导致钢筋表面的氧化铁膜不均匀，从而影响阻锈效果。

其次，阻锈剂的添加对混凝土的物理性能和工作性能可能会产生一定影响，需要进行充分的实验和试验验证。

此外，阻锈剂的长期稳定性和环境友好性也是需要考虑的因素。

利用钢筋阻锈剂来提高桥梁钢筋混凝土结构的耐久性李文琪1温斌2（1.中国路桥集团桥梁特种工程有限公司 2.上海加固行建筑技术工程有限公司）摘要钢筋锈蚀在混凝土结构中大量存在，是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。

引起钢筋锈蚀的原因有很多，其中以氯腐蚀与碳化(中性化)的影响作用最为明显。

使用钢筋阻锈剂是一种比较经济有效的保护措施，能够明显提高结构的抗锈蚀能力和耐久性。

本文对钢筋阻锈剂的应用背景、阻锈性能等进行了简要介绍，并与传统方法进行了对比分析，结果表明：使用阻锈剂技术具有更经济及应用方便的特点。

随着我国对混凝土耐久性认识水平的不断深入与重视，钢筋阻锈剂应该能得到更大的发展。

1．应用背景但随着服役时间的延长，钢筋混凝土桥梁结构中会出现各种各样的病害。

如果混凝土材料的施工质量不好，或结构物设计有缺陷等、都会加速病害的发生和发展速度。

采用高质量的材料、优良的施工和设计质量、可以提高新建桥梁的耐久性，但仍然有许多理由需要对这些新桥进行保护以便使其能达到或超过设计服役寿命。

对已经服役一定时间的桥梁，则更要进行经常性的保护和维修，以便使其经常处于良好的条件下，延长服役寿命[1]。

在影响桥梁钢筋混凝土结构耐久性的诸多因素中，钢筋锈蚀问题举足轻重。

在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际学术会议上，Metha教授指出：“当今世界混凝土破坏原因按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用”[2]。

他明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位，而来自海洋环境和使用除冰盐引来的氯腐蚀与来自CO2和SO2等的混凝土中性化又是造成钢筋锈蚀的主要原因。

1998年美国运输部门给国会的关于美国公路与桥梁状况的报告中指出：“现在积压着有待修补的混凝土桥梁的维修费是1550亿美元”[3]。

美国公路研究战略计划披露，到20世纪末，为更换或修复冬天撒除冰盐引起的破损公路混凝土桥面板，估计要耗资4000亿美元，其中大部分是由钢筋锈蚀引起的。

高性能混凝土的耐久性研究在现代建筑工程领域，高性能混凝土凭借其出色的性能，逐渐成为众多重大工程项目的首选材料。

然而，要确保这些结构在长期使用中保持稳定和可靠，高性能混凝土的耐久性就成为了至关重要的研究课题。

高性能混凝土，相较于传统混凝土，在强度、工作性能和耐久性等方面都有显著的提升。

它通常采用优质的原材料，如高强度水泥、优质骨料和高效减水剂等，并通过优化配合比和精心的施工工艺来实现其高性能的目标。

但高性能并不意味着其耐久性就可以一劳永逸，各种环境因素和使用条件仍然可能对其产生影响。

首先，我们来谈谈化学侵蚀对高性能混凝土耐久性的影响。

在一些工业环境中，混凝土可能会暴露在酸、碱、盐等化学物质的侵蚀下。

例如，硫酸盐会与混凝土中的水泥水化产物发生反应，生成膨胀性产物，导致混凝土内部结构破坏，从而降低其耐久性。

此外，氯离子的侵入也是一个不容忽视的问题。

氯离子能够穿透混凝土保护层，到达钢筋表面，引发钢筋锈蚀。

一旦钢筋锈蚀，其体积膨胀会产生内应力，导致混凝土开裂，进一步加速了腐蚀过程。

物理作用同样会对高性能混凝土的耐久性造成损害。

冻融循环是常见的物理破坏因素之一。

在寒冷地区，混凝土孔隙中的水分在反复的冻结和融化过程中，会产生膨胀和收缩应力，从而导致混凝土表面剥落、内部开裂。

此外，磨损和冲击也会对混凝土的表面和结构造成损伤，特别是在道路、桥梁等经常承受车辆荷载的部位。

高性能混凝土的耐久性还受到微观结构的影响。

混凝土是一种多孔材料，其孔隙结构和分布直接关系到水分和有害物质的传输。

如果混凝土的孔隙率较高、孔径较大，那么外界物质就更容易侵入，从而加速耐久性的下降。

因此，通过优化配合比和采用适当的养护措施，可以改善混凝土的微观结构，提高其密实度，从而增强耐久性。

为了提高高性能混凝土的耐久性，研究人员采取了一系列措施。

在原材料的选择上，优先选用低碱水泥、抗硫酸盐水泥等特种水泥，以及坚固、级配良好的骨料。

同时，合理使用矿物掺合料，如粉煤灰、矿渣粉等，可以改善混凝土的性能。

毕业设计（论文）题目：混凝土中钢筋锈蚀对结构耐久性的影响指导教师：站点：学号：专业：年级：姓名：2014 年 6 月毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重承诺网络教育专升本层次土木工程专业的毕业论文《混凝土中钢筋锈蚀对结构耐久性的影响》的主要观点和思想系本人独立思考完成，并在此申明我愿承担与上述承诺相违背的事实所引起的一切消极后果。

签名：年月日混凝土中钢筋锈蚀对结构耐久性的影响Influence of reinforcing steel corrosion in concrete structuredurability摘要钢筋混凝土结构是土木工程中应用最广泛的结构形式之一，自从钢筋混凝土问世以来，推动着建筑工业的飞速发展，然而由于荷载作用和环境侵蚀使得混凝土中的钢筋容易发生锈蚀，造成钢筋混凝土结构发生耐久性破坏。

钢筋锈蚀是一个比较普遍并且严重威胁结构安全的耐久性问题，是造成钢筋混凝土耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一。

本文介绍了钢筋混凝土中钢筋的作用、钢筋锈蚀的原因、钢筋锈蚀对结构耐久性的影响，同时针对钢筋锈蚀的原因提出提高结构耐久性和预防钢筋锈蚀的措施，最后写到对于钢筋混凝土耐久性的发展展望关键词：钢筋锈蚀；结构耐久性；混凝土AbstractReinforced concrete structure is one of the most widely used structure form in civil engineering, since the advent of reinforced concrete, driving the rapid development of the construction industry, however, due to loading and environmental erosion has reinforced concrete in the prone to corrosion, resulting in the reinforced concrete structure durability damage.Corrosion of reinforcement is a relatively common and serious threat to the safety of the structure durability, the durability of the reinforced concrete is caused by the damage of the most important and direct factor, is also one of the main forms of durability of concrete structure damage. This paper introduces the function of reinforced concrete, steel corrosion reasons, steel corrosion on the durability of structures， and reasons for the corrosion of reinforcement is proposed to improve the structure durability and corrosion prevention measures, and finally wrote to the development prospect of reinforced concrete durability.Keywords: Steel corrosion; The durability of the structure; Concrete目录摘要 (I)Abstract (II)1 前言 (1)1．1 钢筋混凝土中钢筋的作用 (1)1．2 钢筋混凝土的特点 (2)1．3 混凝土结构耐久性研究的必要性 (3)1．4 混凝土结构耐久性研究的特点 (5)2 混凝土结构钢筋锈蚀损伤 (7)2．1 钢筋锈蚀研究的重要性 (7)2．2 钢筋锈蚀的化学机理和条件 (9)2．3 钢筋锈蚀产生的原因 (11)2．4 混凝土中的钢筋锈蚀破坏过程及破坏特征 (14)3 钢筋锈蚀对结构耐久性的影响 (18)3．1 钢筋锈蚀后对钢筋的力学性能的影响 (18)3．2 钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响 (20)3．3 钢筋锈蚀后对钢筋混凝土结构性能的影响 (21)3．4 工程实例 (22)4 提高结构耐久性以及预防钢筋锈蚀的措施 (27)4．1 保证钢筋有足够的保护层厚度 (27)4．2 提高混凝土的质量 (28)4．3 改善钢筋工作的环境条件 (31)4．4 限制混凝土中氯离子含量 (32)5 混凝土结构耐久性发展展望 (34)5．1 加强混凝土结构耐久性的基础研究 (34)5．2 适当提高混凝土结构耐久性设计、施工和维护水平 (35)结束语 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1 前言1.1钢筋混凝土中钢筋的作用混凝土具有许多优点，如抗压性能好，有良好的耐火性能和耐久性能，可根据不同要求配制各种不同性质的混凝土，在凝结前具有良好的可塑性，因此，可以浇筑成各种形状和大小的构件或结构物，经硬化后抗压强度高与耐久性能好的特性，其组成材料中，砂和石等地方材料占80%以上，符合就地取材和经济的原则。

钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响- 建筑技术本文介绍了钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理、影响钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀的主要因素、钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响，并对此类桥梁病害的处理提出一点想法和建议。

关键词：钢筋锈蚀；桥梁耐久性；安全性钢筋锈蚀是一个比较普遍，并且严重威胁结构安全性、耐久性的问题。

它在影响结构物耐久性因素中，占据主导地位。

钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。

钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期：前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等；中期是钢筋整个表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，桥梁结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。

一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理正常情况下，由于初始混凝土的高碱性，钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。

但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发生。

力筋发生锈蚀需要三大基本要素：（一）力筋表面钝化膜的破坏（二）充足氧的供应（三）适宜的湿度（RH—60～80％）三个要素缺一不可，第一要素为诱发条件，而腐蚀速度则取决于氧气及水分的供应。

二、影响钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀的主要因素（一）混凝土的保护层厚度及完好程度和混凝土的密实度这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。

我国新修订的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，对钢筋的最小保护层厚度作了规定规定，随着使用环境条件的劣化，混凝土保护层厚度也在增加。

混凝土的密实度影响着混凝土的渗透性，渗透性高的混凝土更容易发生锈蚀。

（二）混凝土的碳化程度混凝土的碳化降低了混凝土的碱度，造成PH值降低，给钢筋脱钝提供了可能。

浅析迁移型防腐阻锈剂FH-FX1121摘要阻锈剂可以减缓混凝土中的钢筋锈蚀，提高混凝土的耐久性。

传统的硝酸盐阻锈剂因外界腐蚀物质的不断侵入发生失效，而且硝酸盐材料有毒。

急需研发一种新型阻锈剂取代传统亚硝酸盐类阻锈剂。

本文通过研究阻锈剂的作用机理，研发了一种迁移复合型钢筋阻锈剂FH-FX1121。

FH-FX1121配方不含亚硝酸盐成分，在混凝土中具有迁移性能，为绿色环保材料。

关键词：钢筋混凝土；混凝土老化；迁移阻锈剂；防腐1引言混凝土是一种应用最广泛的结构工程材料，钢筋混凝土是混凝土应用的一种重要结构形式，现代混凝土设计已由传统的重强度标准转变为以混凝土耐久性标准进行设计。

混凝土的耐久性的研究逐步深入。

1.1筋混凝土耐久性混凝土耐久性指混凝土在使用环境、自然环境及材料内部因素的物理或化学作用下，保持混凝土自身工作能力的性能。

影响钢筋混凝土耐久性的主要因素有钢筋锈蚀、混凝土碳化、碱骨料反应、混凝土的抗冻性及抗渗性等。

提高钢筋混凝土结构耐久性的措施要提高钢筋混凝土结构的耐久性，满足耐久性要求，一方面是要求混凝土本身高性能化，降低混凝土的孔隙率，使混凝土有足够的密实性且不出现有害裂缝，从而能够抵挡水分及有害物质的侵入。

另一方面则是增强对混凝土中钢筋的保护，为防止钢筋劣化，可采用混凝土外涂层、特种钢筋、阴极保护及钢筋阻锈剂等附加措施的技术方法。

1.1.1混凝土材料的高性能化（1）合理选择水泥品种及粗细骨料（2）配合比的合理控制（3）外加剂的使用1.1．2防止钢筋锈蚀的主要措施（1）钢筋保护层或改变材质，如环氧涂层钢筋、镀锌钢筋、耐蚀钢筋、不绣钢钢筋等。

（2）混凝土表面涂层保护。

根据所用材料不同分为无机、有机材料涂层。

（3）适当增加混凝土对钢筋的保护层厚度（4）电化学保护，阴极保护、电化学除盐电化学重新碱化；（5）钢筋阻锈剂。

近年来，钢筋阻锈剂的研究与工程应用得到了十分迅速的发展。

掺用钢筋阻锈剂成为推迟钢筋锈蚀时间及减缓锈蚀速度的通用方法，而且是最简单、经济和效果好的技术措施。

钢筋除锈剂目前是我们建筑工地比较常见的除锈方法，但是对于很多不了解的客户还是会有很多不好的疑惑，其实对钢筋除锈剂有疑惑是正常的毕竟也是对我们的自身安全隐患着想的，这也是对我们建筑工地甲方业主的一份责任。

一般钢筋生锈使钢筋有效截面减小、钢筋与混凝土粘结理下降，从而降低了结构的承载能力。

再就是由于钢筋锈蚀体积膨胀，使得混凝土产生顺筋胀裂，从而降低了结构的刚度，增大了变形，甚至使混凝土保护层剥落，影响结构的正常使用。

钢筋锈蚀在混凝土当中产生相当大的拉应力，使混凝土成熟双向或三项的应力。

另外由于钢筋应力腐蚀，从而降低了结构的延性，改变了破坏形态。

钢筋结构在当代土建，水利及道路工程上使用广泛的建筑材料。

钢筋锈蚀往往危害建筑的安全，造成巨大的损失。

钢筋在混凝土当中的耐久性也越来越受到国内外工程界的重视，所以要求生锈的钢筋要进行钢筋除锈之后才能使用。

好的钢筋除锈剂不含一滴盐酸，不腐蚀钢筋，主要由多种促进剂、剥离剂、抑制剂、有机酸(植酸和食用磷酸)、表面活性剂等复配而成。

通过对钢筋表面锈层的渗透、吸收、转化和再生等化学反应，相互协同把铁锈转化成致密的磷酸锌铁类复合盐，该盐最终固化成防水、防锈的中性高抗蚀化学转化膜(灰褐色)，牢固的固化在钢筋表面，能明显提高钢筋混凝土握裹力和混凝土的粘接力，有效降低和减缓混凝土中钢筋的锈蚀。

好的钢筋除锈剂非但对混凝土没有影响，还可以提高耐用度，而化学钢筋除锈剂则会对混凝土的结构以及使用有不好的作用，因此大家在购买的时候一定要注意成分，买的时候问清楚，毕竟钢筋对于建筑工程的质量有着至关重要的影响。

郑州三超除锈技术有限公司致力于钢筋除锈(有系统、全面、权威的资质报告)、钢结构除锈产品的推广与销售,为客户提供高质、高价、高性价比的除锈产品，本公司生产的钢筋除锈剂不含盐酸，为环保型除锈剂，对混凝土没有影响，可以放心使用。