1、鋼筋銹蝕的原理、影響因素、防治鋼筋銹蝕分為在加工完成至混凝土澆筑期間的銹蝕和混凝土澆筑完成后的內(nèi)部銹蝕.首先要明白鋼筋銹蝕產(chǎn)生的原理,然后采取針對性的預(yù)防舉措,對已銹蝕的鋼筋采取合理有效的處理舉措.鋼筋銹蝕的原理：1 .鋼筋混凝土的碳化作用由于鋼筋混凝土并不是完全密實的,鋼筋混凝土在水泥硬化作用后由于氫氧化鈣的堿性作用會使鋼筋混凝土內(nèi)部的鋼筋外表形成致密均勻的鈍化保護膜,預(yù)防銹蝕作用的影響.但是由于混凝土不能完全密實,混凝土在空氣中的CQ的影響作用下,氫氧化鈣會與其發(fā)生化學反響生成碳酸鈣,進而使混凝土原有的堿性環(huán)境逐步減弱,混凝土中保護鋼筋鈍化膜,最低堿度PH值不小于11.5,而碳化結(jié)果可使混

2、凝土的PH值低于9.0,原有的鈍化保護膜被破壞,進而造成鋼筋開始銹蝕.水泥中水化產(chǎn)物之一約占1015%它一方面提升混凝土的堿度,同時也是最不穩(wěn)定的成分最容易與酸性介質(zhì)發(fā)生中和反響,使混凝土中性化.混凝土中保護鋼筋鈍化膜,最低堿度PH值不小于11.5,而碳化結(jié)果可使混凝土的PH值低于9.0,因而使鈍化膜破壞,鋼筋發(fā)生銹蝕.2 .氯離子對鋼筋混凝土的銹蝕作用氯離子對于混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕作用機理,主要有以下幾方面：(1)氯離子導致鋼筋鈍化保護膜失效.由于鋼筋的鈍化保護膜是在混凝土原有的堿性環(huán)境下形成的,二氯離子進入混凝土后會導致堿性環(huán)境的破壞,氯離子不斷吸附于鈍化膜附近形成酸性環(huán)境,導致其保護作用

3、逐步減弱.(2)氯離子在混凝土內(nèi)部形成腐蝕電流,導致鋼筋的電化學腐蝕.由于鋼筋混凝土鈍化保護膜的破壞會導致腐蝕電位差的出現(xiàn),而氯離子那么大大降低了混凝土的電阻值,造成鋼筋鈍化保護膜邊緣的腐蝕電流最大,促進了鋼筋腐蝕的進一步開展.止匕外,氯離子與鋼筋中的鐵結(jié)合形成具有水溶特性的氯化鐵,氯化物不僅是一種鋼筋腐蝕的催化劑,還屬于較強吸濕作用的鹽,會導致氯離子在混凝土內(nèi)部的不斷滲透,最終導致鈍化保護膜的徹底破壞.(3)氯離子與水泥化學反響對鋼筋銹蝕的影響.由于水泥的主要成分鋁酸三鈣在特定的化學條件下會與滲入混凝土中的氯離子發(fā)生化學反響形成特性較為穩(wěn)定的化學物,這可以降低混凝土中氯離子的含量進而預(yù)防鋼筋

4、的銹蝕作用.但是這種化學物質(zhì)只有在堿性條件下才能保持穩(wěn)定,當混凝土酸堿環(huán)境發(fā)生變化時,會導致期分解進而增加氯離子的含量,導致鋼筋外表的氯離子濃度升高,對于預(yù)防鋼筋銹蝕作用的發(fā)生是十分不利的.(4)氯離子在鋼筋混凝土銹蝕過程中的陽極去極比作用對于鋼筋腐蝕的化學反響,其實質(zhì)是的陽極反響過程,即鐵原子失去電子形成亞鐵離子,亞鐵離子如果不能及時脫離而累積與陰極外表會導致陽極反響的受阻,這一過程即為陽極極化過程.但是如果而亞鐵離子與氯離子結(jié)合形成氯化亞鐵,那么會促進陽極反響的發(fā)生,進而起到加速去陽極化的過程.由于氯離子具有可溶性,當期與混凝土內(nèi)部的氫氧根離子相遇時會生成難溶的氫氧化亞鐵,導致混凝土內(nèi)部生

5、成鐵銹,而氯離子隨即與亞鐵離子脫離繼續(xù)作為催化劑促進去陽極化作用,造成循環(huán)連續(xù)的化學破壞過程.鋼筋銹蝕的影響因素有：1、混凝土pH值的影響研究說明,鋼筋銹蝕速度與混凝土液相的pH值有密切關(guān)系.當pH值大于10時,鋼筋銹蝕速度很小；而當pH值小于4時,鋼筋銹蝕速度急劇增加.由于混凝土碳化后pH值降低,因而隨著碳化深度的增加,鋼筋的銹蝕率也相應(yīng)增加.我國建研院混凝土研究所的研究工作說明,鋼筋的銹蝕與混凝土的抗碳化水平之間有明顯的函數(shù)關(guān)系.他們以快速碳化試驗法對200組不同水泥用量、不同水灰比的普通混凝土及輕集料混凝土進行試驗測得了鋼筋銹蝕失重率A與混凝土碳化深度D的函數(shù)關(guān)系.經(jīng)回歸分析得出,保護層

6、厚度為20mm時的鋼筋失重率與混凝土28天碳化深度的函數(shù)關(guān)系式如下：A=0.00369D1.34式中：A為混凝土保護層厚度為20mm時的鋼筋失重率；D為齡期為28天的混凝土碳化深度,單位mm.2、混凝土中Cl-含量的影響混凝土中Cl含量對鋼筋銹蝕影響極大.由于鋼筋銹蝕過程中,Cl并沒有被消耗掉,它充當載體和催化劑的作用.所以,當氯離子濃度超過臨界濃度時,增加保護層厚度并不能減少鋼筋的銹蝕.一般情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中氯鹽的摻入量應(yīng)少于水泥重量的1%.3、混凝土的密實度及保護層厚度的影響混凝土對鋼筋的保護作用包括兩個方面：一是混凝土的高堿性使鋼筋外表形成鈍化膜；二是保護層對外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水

7、分等的滲入起到阻止作用.后一種作用主要取決于混凝土的密實性和保護層厚度.一般來說,強度高的混凝土其密實性較好,從而其抗?jié)B性較好.在相同條件下,保護層越厚,保護層完全碳化所需的時間就越長,鋼筋銹蝕程度越輕.4、混凝土保護層完好程度的影響混凝土保護層的完好程度是指混凝土有無蜂窩孔洞、是否開裂、裂縫寬度及長度等.它對鋼筋銹蝕有明顯的影響,特別是對處于潮濕環(huán)境或腐蝕性介質(zhì)中的鋼筋混凝土構(gòu)件影響更大.一方面,裂縫會增加混凝土的滲透性,加速混凝土的碳化和侵蝕性介質(zhì)的侵蝕,使鋼筋銹蝕加??；另一方面,鋼筋的銹蝕膨脹又會使混凝土進一步開裂,從而加重鋼筋的銹蝕.許多調(diào)查說明,在潮濕環(huán)境中使用的鋼筋混凝土構(gòu)件,其橫

8、向裂縫寬度到達0.2mm時,即可引起鋼筋的銹蝕.4、鋼筋所處位置的影響對于鋼筋混凝土梁、柱而言,位于角部的鋼筋銹蝕程度要比中間部位的大.試驗說明,在相同條件下,位于構(gòu)件角部的鋼筋銹蝕速度比中間部位的鋼筋快大約50%.這是由于位于角部的鋼筋會受到兩個方向滲透的影響.6環(huán)境條件的影響環(huán)境條件是引起鋼筋銹蝕的外部條件,如溫度、濕度及干濕交替等都對混凝土中的鋼筋銹蝕有明顯影響.特別是當混凝土的自身保護水平(如密實度及保護層厚度)較弱或保護層有裂縫等缺陷時,外界因素的影響就會更加突出.實際調(diào)查結(jié)果說明,鋼筋混凝土構(gòu)件在枯燥無腐蝕介質(zhì)的條件下,其使用壽命要比在潮濕及腐蝕介質(zhì)中使用的長2-3倍.鋼筋銹蝕后生

9、成Fe(OH)2或F(OH)3及結(jié)晶水合物Fe(OH)33O(俗稱鐵銹),其體積膨脹,引起混凝土保護層局部開裂,嚴重時還會發(fā)生順筋開裂,導致混凝土保護層剝落.鋼筋銹蝕的形態(tài)與引起鋼筋銹蝕的原因有關(guān).由于碳化引起的鋼筋銹蝕,其特點是銹蝕分布較均勻；而由氯離子引起的鋼筋銹蝕,其特點是坑蝕明顯.溫、濕的影響混凝土中水分越多,其導電性越好,因此,空氣的相對濕度越高,混凝土中的水分越多,鋼筋銹蝕越快.對混凝土中鋼筋而言,空氣溫度到達5060%就能使金屬發(fā)生電化學腐蝕,大多數(shù)鋼筋混凝土處于枯燥的環(huán)境下,服役幾十年鋼筋也不會銹蝕.處于干濕交替的環(huán)境或漏雨、滲水的部位,鋼筋銹蝕的很快.因此滲透性多的混凝土鋼筋

10、更容易銹蝕.根據(jù)Arrhenius定律指出,溫度每升高10c反響速度大約提升23倍因此溫度越高,鋼筋銹蝕越快,混凝土中的鋼筋的銹蝕速度與溫度成正比3.在相對溫度為90%的大氣中,從2040c混凝土鋼筋銹蝕面積率增大4倍.所以說溫度升高會加劇鋼筋銹蝕.預(yù)防鋼筋銹蝕的舉措:針對能對鋼筋銹蝕產(chǎn)生影響的各個因素,預(yù)防鋼筋銹蝕和減輕鋼筋銹蝕的嚴重性,3.1 增強混凝土的密實度,改善混凝土的孔結(jié)構(gòu),減緩混凝土的碳化速度,而且能增強對電流阻力,改善孔結(jié)構(gòu)是預(yù)防銹蝕的主要舉措.3.2 為了干縮裂縫,可在混凝土中減縮劑,在超長的結(jié)構(gòu)的混凝土可摻加補償收縮的混凝土的外加劑.3.3 在使用環(huán)境惡劣的混凝土工程,根據(jù)

11、工程防情況可采用涂刷油漆、瀝青,也可采用聚乙烯或石蠟侵漬混凝土外表等舉措,是很有效的.3.4 在混凝土外表抹一層1:2水泥砂漿防水層,具有加厚保護層作用,對預(yù)防混凝土中鋼筋銹蝕效果明顯.3.5 摻氯鹽阻銹型的防凍劑一定要按規(guī)定摻,并且不能用于預(yù)應(yīng)力混凝土.3.6 對保護層外表裂縫,許多人認為不影響混凝土結(jié)構(gòu)事實對鋼筋銹蝕是致命的,所以保護層的裂縫和外表缺陷：如脫落、掉角、露筋、蜂窩都必須進行處理,否那么雨水及有害氣體滲入,會加快鋼筋銹蝕.3.7 采用涂層保護鋼筋外表或混凝土外表目前,涂層鋼筋已在工程中應(yīng)用,常見的有鍍鋅鋼筋和有機涂層鋼筋主要是環(huán)氧涂層鋼筋；止匕外,在混凝土結(jié)構(gòu)外表以防水、防腐、絕緣等性能良好的有機涂層或無機涂層,能有效的預(yù)防或減緩鋼筋銹蝕.3.