钢筋混凝土防腐蚀
钢筋混凝土结构防腐蚀技术规程

钢筋混凝土结构防腐蚀技术规程一、前言钢筋混凝土结构作为建筑物的主要承重结构,在长期使用过程中容易受到腐蚀的侵袭,导致结构的失效。
因此,对于钢筋混凝土结构的防腐蚀技术,是建筑工程中十分重要的一环。
本文将针对钢筋混凝土结构的防腐蚀技术进行详细的介绍,包括防腐蚀材料的选用、涂层施工工艺、预防措施等方面。
二、防腐蚀材料的选用1. 防腐蚀涂料钢筋混凝土结构防腐蚀涂料应该具有良好的防腐性能和附着力,同时还要具有一定的弹性,以承受结构的变形。
常用的防腐蚀涂料有环氧涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸涂料等。
其中,环氧涂料具有较好的耐化学腐蚀性能和良好的附着力,适用于多种环境下的防腐蚀工作。
聚氨酯涂料适用于高湿度和强紫外线辐射的环境下,具有优异的耐候性。
丙烯酸涂料适用于海洋环境下的防腐蚀,具有较好的耐盐雾性能。
2. 防腐蚀涂层钢筋混凝土结构防腐蚀涂层应该具有一定的厚度,以保证防腐蚀效果。
涂层的厚度应该根据结构的使用环境和要求进行确定。
一般情况下,涂层厚度应该大于100um。
同时,涂层的表面应该光滑,没有明显的凹凸、气孔等缺陷。
常用的涂层有底漆、中间涂层和面漆等。
3. 防腐蚀补强材料在钢筋混凝土结构出现裂缝、腐蚀等情况时,需要使用防腐蚀补强材料进行修补。
常用的防腐蚀补强材料有环氧树脂、聚酰胺等。
在使用时,应该按照材料的使用说明进行施工。
三、涂层施工工艺1. 表面处理在进行涂层施工之前,需要对钢筋混凝土结构的表面进行处理,以保证涂层的附着力和防腐蚀效果。
表面处理包括除锈、清洁和光洁度处理等。
除锈应该彻底,去除所有的锈迹和氧化皮。
清洁应该使用清洁剂进行,确保表面没有油污、灰尘等杂质。
光洁度处理应该使用砂轮等工具进行处理,确保表面光滑。
2. 涂层施工涂层施工应该按照涂层的使用说明进行。
一般情况下,涂层应该进行底漆、中间涂层和面漆的施工。
施工时应该控制涂层的厚度,以保证涂层的均匀性和附着力。
同时,涂层施工应该在结构温度和湿度适宜的情况下进行,以保证涂层的干燥和固化。
混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析

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。
钢筋混凝土梁防腐蚀涂层施工方法

钢筋混凝土梁防腐蚀涂层施工方法钢筋混凝土结构在建筑中扮演着重要的角色,然而,由于长期受到环境的侵蚀和使用的磨损,钢筋混凝土梁容易受到腐蚀的影响。
为了保证梁的耐久性和安全性,施工阶段应该进行适当的防腐蚀涂层的施工。
本文将介绍钢筋混凝土梁防腐蚀涂层的施工方法,包括准备工作、涂层选材、施工步骤等。
一、准备工作在进行钢筋混凝土梁防腐蚀涂层施工之前,需要进行一系列的准备工作,确保施工的顺利进行。
首先,需要对梁的表面进行清洁,除去可能存在的灰尘、污渍和油脂等物质。
其次,需要检查梁的表面是否存在裂缝和破损,如果有,需要及时进行修复。
最后,对梁的表面进行打磨处理,以增加涂层的附着力。
二、涂层选材选择适合的涂层材料对于保护钢筋混凝土梁非常重要。
常见的涂层选材包括环氧树脂涂料、聚胺脂涂料和氯化橡胶防腐漆等。
在选择涂层材料时,需要考虑以下几个因素:耐化学腐蚀性能、耐候性能、附着力以及施工成本等。
三、施工步骤下面是钢筋混凝土梁防腐蚀涂层的施工步骤:1. 基层处理:在梁的表面涂刷底漆,以增加涂层的附着力。
底漆的选择应根据涂层材料的要求来确定。
2. 涂层施工:根据涂层材料的要求,将涂料均匀地涂刷在梁的表面。
涂刷的厚度应符合设计要求,可以通过测量工具进行检查。
3. 待干燥:在涂层施工完成后,需要等待涂料干燥。
干燥时间根据涂料和施工环境的不同而有所差异。
4. 涂层修整:在涂层干燥后,需要对涂层进行修整,确保涂层的整洁和美观。
四、健康与安全在进行钢筋混凝土梁防腐蚀涂层施工时,要注意健康与安全问题。
施工人员应佩戴适当的防护用品,如手套、口罩和防护眼镜等,以避免涂料对皮肤的刺激和对眼睛的伤害。
同时,在施工过程中要保持通风良好,以防止有毒气体的积聚。
总结:钢筋混凝土梁的防腐蚀涂层施工是确保梁的耐久性和安全性的重要步骤。
通过准备工作的完成、涂层材料的选择和施工步骤的规范执行,可以有效地保护梁免受腐蚀的侵害。
在施工过程中,健康与安全问题也需要引起足够的重视。
钢筋腐蚀防护技术措施

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。
钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文.doc

钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文在工程设计中,场地地下水、土常常具有腐蚀性,腐蚀严重影响混凝土结构耐久性、可靠性。
在生产建立中的各类建、构筑地基根底常用的结构形式一般为钢筋混凝土结构,这些根底与地下水、土直接接触,建构筑物根底受到腐蚀性水、土的侵蚀,会引起根底混凝土剥落、丧失强度、钢筋锈蚀等现象,从而降低根底的耐久性,直接影响整个结构的使用平安。
因此,防腐蚀设计以成为建构筑物根底设计不可缺少的内容。
钢筋混凝土的腐蚀分为两局部:一局部是混凝土的腐蚀,另一局部是钢筋的腐蚀。
这里主要讲述硫酸盐及氯离子对钢筋混凝土的腐蚀机理。
2.1硫酸盐对混凝土的腐蚀机理。
混凝土硫酸盐腐蚀的机理是一个非常复杂的物理、化学过程,硫酸盐侵蚀引起的危害包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解,主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物,使其丧失强度。
硫酸盐侵蚀的物理作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中,在没有与混凝土中的组分发生化学反响以前,在干湿循环状态下,外部环境中的硫酸钠吸水发生结晶膨胀。
硫酸钠吸水后体积膨胀,一般表现为混凝土外表开裂、强度降低。
硫酸盐侵蚀的化学作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中后与混凝土中的不同组分发生一系列的化学反响,这些化学反响生成的盐类矿物一方面由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀导致混凝土的破坏,另一方面也可使水泥中硬化组分溶出或分解,导致混凝土强度和粘结性丧失。
2.2氯离子对钢筋的腐蚀机理。
水或土对钢筋的腐蚀主要为电化学反响过程。
混凝土中钢筋一般处于氢氧化钙提供的碱性环境中,在这种碱性环境中钢筋与氧化性物质作用,作用在金属外表形成一种致密的、覆盖性能良好的、牢固的吸附在金属外表上的钝化膜(水化氧化物nFe2O3·mH2O),对钢筋有很强的保护能力,防止钢筋进一步锈蚀。
相关研究说明钝化膜在高碱性环境中才是稳定的,当钢筋所处环境中pH<9时钝化膜逐渐破坏。
混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施1.碳化:碳化是钢筋在碳酸盐离子的作用下发生的一种腐蚀现象。
当混凝土表面被碳酸气体侵蚀时,混凝土中的碳酸盐会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的碳酸亚铁,导致钢筋锈蚀。
2.氯离子侵入:氯离子是混凝土中最常见的腐蚀源之一、氯离子可通过氯化盐、海水等方式进入混凝土中,进而使混凝土中钢筋发生腐蚀。
氯化物进入混凝土后会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的氯化亚铁,引起钢筋锈蚀。
3.氧解作用:钢筋表面产生氧化膜可以保护钢筋不受腐蚀,但若混凝土内部存在大量的氧分子,容易进一步氧化钢筋表面,导致钢筋锈蚀。
因此,混凝土中氧分子含量的增加会加速钢筋的氧化过程。
1.强度减弱:钢筋锈蚀后物理性能下降,削弱了钢筋的受力能力,影响混凝土结构的整体强度和承载能力。
2.腐蚀膨胀:钢筋锈蚀会引起钢筋表面体积增大,产生较大的腐蚀膨胀力,导致混凝土产生开裂或脱落。
3.破坏结构:钢筋的锈蚀不仅可能损坏混凝土本身,还会导致结构失去稳定性,增加结构崩溃的风险。
4.影响美观:钢筋锈蚀会使混凝土表面出现锈迹,影响建筑物的美观度。
针对混凝土中钢筋锈蚀的危害,我们可以采取以下预防措施:1.控制混凝土材料质量:选择合适的水泥、骨料等混凝土材料,确保混凝土的密实性和均匀性,减少表面孔隙的形成,降低钢筋暴露和腐蚀的风险。
2.正确设计:在混凝土结构设计时,根据环境条件和使用要求,合理选择混凝土覆盖层的厚度,保证钢筋能够得到有效的保护。
3.防水措施:采取有效的防水措施,减少混凝土暴露在潮湿环境中的时间和程度,降低钢筋腐蚀的可能性。
4.防止氯离子侵入:加强混凝土中氯离子的阻隔,可以采用减少混凝土中的氯离子含量、加入阻隔氯化物的抗腐蚀剂或使用防腐蚀涂层等方法。
5.确保质量检测:对于混凝土的施工过程,进行质量检测,及时了解混凝土结构中的钢筋腐蚀情况,以便于及时采取措施修复和预防。
总之,混凝土中钢筋锈蚀会对建筑物的使用寿命和结构稳定性造成重大影响,因此,在混凝土的设计、施工和维护过程中应采取有效的预防措施,以延长建筑物的使用寿命和保障建筑结构的安全性。
钢筋混凝土管道防腐蚀技术规程

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。
混凝土钢筋的防锈处理标准

混凝土钢筋的防锈处理标准一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种建筑材料,而钢筋是混凝土结构中起着承载作用的重要组成部分。
但钢筋长期暴露在空气中易受到氧化的影响而产生锈蚀,从而影响结构的承载能力和使用寿命。
因此,为了保证混凝土结构的安全、稳定和延长使用寿命,必须对混凝土中的钢筋进行防锈处理,本文将详细介绍混凝土钢筋的防锈处理标准。
二、钢筋的防锈处理1. 钢筋表面清洁在进行防锈处理之前,首先要对钢筋表面进行清洁处理,将表面的杂质、灰尘、油污等清理干净,以便后续处理能够更加有效地进行。
清洁方法有机械清洗、化学清洗和水洗等。
2. 钢筋表面除锈钢筋表面存在着各种各样的锈蚀,如红锈、黑锈、白锈等。
为了保证防锈效果,需要对钢筋表面进行除锈处理。
除锈的方法有机械除锈、化学除锈和电化学除锈等。
其中,电化学除锈是最常用的一种除锈方法,能够有效地去除钢筋表面的锈蚀,但是对设备的要求较高,需要专业的设备和技术人员。
3. 钢筋表面涂刷防腐剂在进行除锈处理后,需要对钢筋表面进行涂刷防腐剂。
防腐剂的种类有很多,如环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等。
在选择防腐剂时,需要考虑到其防腐性能、使用寿命、施工难度等因素。
4. 钢筋表面覆盖防锈涂层除了在钢筋表面涂刷防腐剂之外,还可以在钢筋表面覆盖防锈涂层。
防锈涂层的种类有很多,如环氧涂层、聚氨酯涂层、丙烯酸涂层等。
在选择防锈涂层时,需要考虑到其防锈性能、耐候性、使用寿命等因素。
5. 防锈处理的要求(1)防锈处理要充分考虑到混凝土结构的使用环境和使用寿命,选择适合的防锈方法和防锈材料。
(2)防锈处理要严格按照规范进行,避免出现漏刷、漏涂、漏覆等情况。
(3)防锈处理要注意施工现场的环境卫生和安全,防止防锈材料和废弃物的污染。
(4)防锈处理要进行质量检验,确保处理效果达到规定的要求。
三、结语钢筋的防锈处理是混凝土结构防腐蚀、保持结构稳定和延长使用寿命的重要措施。
防锈处理的过程需要充分考虑到混凝土结构的使用环境和使用寿命,选择适合的防锈方法和防锈材料。
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钢筋混凝土防腐蚀(上海法赫桥梁隧道养护工程技术有限公司)摘要:介质对钢筋混凝土的腐蚀机理,根据规范要求提出防腐蚀措施。
关键词:腐蚀机理;钢筋混凝土;基础1 引言钢筋混凝土基础埋置于地下,接触到的腐蚀性介质主要是腐蚀性水和污染土。
如果地下水对砼具有腐蚀性,设计师就需要进行防腐蚀设计。
2 钢筋混凝土的腐蚀机理钢筋混凝土的腐蚀分为两部分;一部分是混凝土的腐蚀,另一部分是钢筋的腐蚀。
混凝土受腐蚀的类型有结晶类腐蚀,分解类腐蚀及结晶分解复合类腐蚀。
结晶类腐蚀指水或土中某些盐类浸入混凝土的毛细孔中,经干湿交替作用盐溶液浓缩至饱和,当温度下降时析出盐晶体,晶体不断积累膨胀或与混凝土中某些成分相结合生成新的结晶物质膨胀,致使混凝土破坏。
分解类腐蚀指水或土中的盐类与混凝土的化学成分反应生成易溶盐,被溶解或被水带走,从而使混凝土分解破坏。
结晶分解复合类腐蚀指水或土中的盐类对混凝土既有结晶破坏又有分解破坏。
水或土对钢筋的腐蚀主要为电化学腐蚀和酸类的腐蚀。
电化学腐蚀是指钢铁表面各部位受不同的物理或化学条件作用,形成电位差产生腐蚀电流,使钢铁被氧化导致锈蚀破坏。
酸类的腐蚀是指水、土中的酸类对钢铁的化学溶蚀居多,它是因与电介质接触的金属表面形成大量短路微电池的作用而引起的。
当钢筋所处环境中含有氯离子等杂质时,会大为加快上述电化学腐蚀的速度,其作用原因为:①破坏金属钝化膜:当混凝土中存在氯离子等有害杂质时,可使混凝土局部的PH值降低,造成钝化膜的局部破坏,电化学腐蚀可以进行;②导电作用:腐蚀微电池的要素之一是要有离子通路,氯离子和硫酸根离子的存在,降低了混凝土中的电阻,从而加速了钢筋的电化学腐蚀过程;③阳极去极化作用:氯离子还会加速电化学腐蚀的阳极反应过程,其原理是将阳极反应生成的Fe2+“搬走”,使阳极反应得以顺利进行,也就加速了钢筋的腐蚀过程。
同时在这些过程中,氯离子并未被消耗,也即凡进入混凝土中的氯离子均会周而复始地起作用,其危害非常大,建筑物中的金属腐蚀很大程度是由于氯离子造成的。
各主要腐蚀指标(介质)的腐蚀作用为:2.1 PH值(酸碱度)PH值较小,表明水中的H+浓度相对较高,具有酸性,可与混凝土的CACO3等物质发生复分解反应,产生分解腐蚀。
同时,PH值小显酸性时,会对钢铁产生酸性腐蚀。
将11.5称做保护钢筋的“临界PH值”。
2.2 侵蚀性CO2(溶蚀碳酸钙)地下水中常含有一些游离的碳酸(CO2),而水泥石中的氢氧化钙能与碳酸起化学反应,生成碳酸钙(CaCO3),碳酸钙又与碳酸起化学反应,生成易溶于水的碳酸氢钙:如果水泥石在有渗滤的压力水作用下生成碳酸氢钙,并溶于水中被冲走,上述反应将永远达不到平衡。
氢氧化钙将连续流失,使水泥石中石灰浓度逐渐降低,使硬化了的水泥石结构发生破坏。
环境水中含游离碳酸越多,其侵蚀性也越强烈;若水温较高,则侵蚀速度将加快。
2.3 阴离子(HCO3-、Cl-及SO42-)当水泥石处于软水(矿化度低于0.1g/L)中时,氢氧化钙将首先被溶解,溶出性侵蚀的强弱程度与水质的硬度有关。
如水质较硬,即水中HCO3-,(重碳酸盐)含量较高时,氢氧化钙的溶解度较小,侵蚀性也就较弱;反之,水质越软,侵蚀性也越强。
PH值的变化直接影响H2CO3在水溶液中的存在形式。
当PH 值小于4~10,主要以HCO3-形式存在;当PH值大于10时,主要以CO32-存在。
HCO3-的存在会抑制FeCO3的溶解,促进钝化膜的形成,从而降低钢筋的腐蚀速度。
当水中的硬度较大时,HCO3-与Ca(OH)2反应生成CaCO3,形成碳化保护层,阻止Ca(OH)2的进一步被溶出。
因此,生活污水中硬度很小(呈软水),而CO2含量相对较多时,对砼腐蚀作用就特别强烈。
SO42-是混凝土结晶腐蚀中最活跃也是最主要的阴离子,而且含SO42-和CI-的盐类都对钢铁具有电化学腐蚀的作用。
硫酸盐的腐蚀是盐类腐蚀中最普普遍而具有代表性的,它的腐蚀过程如下:硫酸盐与混凝土中的游离氢氧化钙作用,生成硫酸钙,再与水化铝酸钙作用,生成硫酸铝钙,体积膨胀两倍以上。
在硫酸盐中,又以硫酸钠、硫酸铵对混凝土的腐蚀性最大,硫酸钙在硫酸铵溶液中形成复合盐CaSO4·(NH4)2SO4·H2O,溶解度增加。
2.4 阳离子(Na+、k+、Mg2+、NH4+)水中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+能与SO42-生成结晶物,如:Na2SO4·10H2O、CaSO4·2H2O、MgSO4·7H2O等,使混凝土产生结晶类腐蚀。
其中Mg2+比Ca2+活泼,它能把混凝土中的Ca2+置换出来,使混凝土产生分解腐蚀。
NH4+能生成强酸弱碱盐类,与混凝土中的碱性物质反应,使其发生分解腐蚀。
地下水中含有的镁盐能与水泥石中的Ca(OH)2发生反应。
在生成物中,氯化钙(CaCI2)易溶于水,氢氧化镁(Mg(OH)2)松软无粘结力,石膏则会产生硫酸盐侵蚀,都将破坏水泥石结构。
镁盐侵蚀的强烈程度,除决定于Mg2+含量外,还与水中SO42-含量有关,当水中同时含有SO42-时,将产生镁盐与硫酸盐两种侵蚀,故显得特别严重。
3 防腐蚀设计最大限度地保证混凝土的高碱度和防止有害离子入侵,是防腐蚀措施的出发点。
我国著名防腐蚀专家洪乃丰教授把钢筋防腐蚀措施分为基本措施和附加措施两大类:(1)基本措施主要是提高混凝土自身的防护能力:选择优质水泥、增加水泥用量、降低水灰化、使用优良外加剂、掺合料、增加保护层厚度等。
(2)附加措施实践证明,在较严酷的腐蚀环境条件下,单靠“基本措施”尚不能达到耐久性要求,必须采取相应措施,如:①外涂层、渗透层、覆盖层、隔离层;水泥基层、聚合物、树脂类涂层等。
外涂层有隔离腐蚀环境的功能,对于保护混凝土的碱度和防止有害离子入侵都是有效的。
但大多数涂层自身寿命不长(10年左右),且再次涂覆困难,故外涂层在“耐久性保护”方面其应用受到一定限制。
②钢筋阻锈刑有阴极型、阳极型、复合型等类型,系由无机和有机物构成。
加入混凝土中,除能阻止、减缓钢筋锈蚀外,对混凝土的基本性能无不利影响。
③特种钢筋:环氧涂层钢筋、耐蚀钢筋、不锈钢筋、镀锌钢筋等。
其中环氧涂层钢筋发展较快,美、日等国已批量用于工程。
连续完整的环氧薄膜,能有效的隔离渗入混凝土内的有害离子与钢筋的接触,从而能保护钢筋不受腐蚀。
然而,施工中需要小心绑扎(改用尼龙丝),并随时补涂运输、施工过程中划伤、碰坏的膜层部分,否则会加速该部位的腐蚀。
价格较贵也是限制因素。
目前,我国已有产品标准。
④阴极保护:根据阴极保护原理,采用施加外加电流或牺牲阳极的方法,使混凝土内钢筋电位处于-0.85V左右(饱和硫酸铜电极),则钢筋就不会腐蚀。
对于新工程,阴极保护可用于海中、水域或地下潮湿的独立构筑物。
须严格控制保护电位范围,防止析氢引起“握裹力”降低和氢脆发生,对于预应力混凝土更应慎重。
3.1 提高混凝土自身的保护能力3.1.1 合理选择水泥品种为配制密实性混凝土,在水泥品种选择上至少应该注意以下几个方面:(1)选择低水化热水泥。
(2)避免使用早强水泥和早强剂。
(3)选择有害碱(K+、Na+)含量低的水泥,以防止发生“碱集料反应”。
(4)选择铝酸三钙(C3A)含量低的水泥。
铝酸三钙(C3A)有高强效应,更主要的是,它能与硫酸盐起化学反应,产生体积膨胀,使混凝土开裂。
《腐规》要求:①混凝土和水泥砂浆宜选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;地下结构或在弱腐蚀条件下,可选用矿渣硅酸盐水泥。
②受硫酸根离子作用且腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀的地下结构,可选用铝酸三钙含水量不大于5%的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或抗硫酸盐硅酸盐水泥。
重要部位的钢筋混凝土构件,其混凝土强度等级不应低于C25。
3.1.2 选用较好的砂、石骨料粗、细骨科,按体积计算,它是混凝土的主要组成部分,达80%之多,其耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。
当混凝土的水泥含有较多的碱,同时使用了含有活性氧化硅的粗骨料时,水泥中碱性氧化物水解后形成的氢氧化钠和氢氧化钾与骨料中的活性氧化硅就起化学反应,结果在骨料表面生成了复杂的碱-硅酸凝胶体。
这样就改变了骨料与水泥浆的原来界面,生成的凝胶体是无限膨胀性的(指不断吸水后体积可以不断膨胀)。
由于凝胶体为水泥石所包围,故当凝胶体吸水不断膨胀时,会把水泥石胀裂,由于这是混凝土骨料本身坚硬颗粒的膨胀,所以对混凝土十分有害。
这种碱性氧化物和活性氧化硅之间的化学作用通常称为碱集料反应。
碱集料反应问题可使混凝土遭受严重破坏,被称之为混凝土的“癌症”。
碱集料反应,首先决定于两种反应物的存在和含量,碱性物质主要来自水泥。
在一般情况下,当骨料中含有活性氧化硅时,水泥含碱量超过0.6%(折算成氧化钠含量),就可能发生碱集料破坏。
我国混凝土的碱含量限制为3.0kg/m3,为满足这一限定值,可采取如下方法:a、使用碱含量低的水泥;b、降低水泥用量;c、不用或少用含NaCI和KCI多的海沙、海石和海水;d、不用或少用含碱外加剂;e、使用混合水泥或掺加混合料,如矿渣、粉煤灰和硅灰。
《腐规》要求:混凝土的砂、石应致密,并可采用石灰石、石英石或花冈石。
改善粗细骨料的颗粒级配,在允许的最大粒径的范围内尽量选用较大粒径的粗骨料,可减少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。
3.1.3 适当控制混凝土的水灰比及水泥用量水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素,它不但影响混凝土的强度,而且也严重影响其耐久性,故必须严格控制水灰比。
保证足够的水泥用量,同样可以起到提高混凝土密实性和耐久性的作用。
《腐规》中对钢筋混凝土的规定为:最大水灰比:0.55最小水泥用量:300kg/m3单位水泥用量较高的混凝土,混凝土拌和物比较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷。
而且,水泥用量较高的混凝土,能经常保持钢筋周围有较高的碱度,使钢筋钝化膜不易破坏,也就是说希望钢筋能够被足够数量的水泥浆包裹。
3.1.4 掺用加气剂或减水剂掺用加气剂或减水剂对提高抗渗、抗冻等有良好的作用,在某些情况下,还能节约水泥。
3.2 混凝土保护层混凝土保护层对钢筋的防腐蚀有着双重作用。
首先,增加它的厚度可明显地推迟腐蚀介质达到钢筋表面的时间,其次可增强抵抗钢筋腐蚀造成的胀裂力。
随着保护层厚度增加,渗入到混凝土的氯离子含量急剧降低。
当保护层厚度由10.0cm减为3.0cm时,开始腐蚀的时间将由10a以后提前到1a。
《腐规》对受力钢筋的混凝土保护层最小厚度提出了要求,应严格执行。
3.3 污染土地基的处理污染土系指建筑场地由于生产或自然环境等综合原因造成地基土的污染,主要作用于未见地下水部位的地下构筑物。
污染土对基础的腐蚀,具有鲜明的地域性,我国主要土壤类型可分为中碱性土壤、酸性土壤、内陆盐土和滨海盐土四大类。