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混凝土中鋼筋腐蝕因素

 影響鋼筋在混凝土中腐蝕過(guò)程的因素較多,主要有以下幾個(gè)方面:
(1)     鋼筋自身的影響
鋼筋的不均勻性是由于其化學(xué)組成或晶體結(jié)構(gòu)上的差異、受力程度不同、鈍化膜的不連續(xù)或表面被污染有差別等等。這些不均勻性將導(dǎo)致存在電位差和形成腐蝕電池。
(2)     氯化物的影響
氯離子能加速鋼筋的腐蝕已在大量工程實(shí)踐中得到證實(shí)。對(duì)于它的作用機(jī)理人們?cè)谡J(rèn)識(shí)上雖然尚有分歧,但大體上認(rèn)為氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜,使鋼筋發(fā)生局部腐蝕。
并非混凝土中的所有氯離子都會(huì)引起鋼筋的腐蝕,水化作用前,混凝土中的部分氯鹽能與混凝土中的某些組分化合難溶于水的水化氯化鋁酸鹽3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O和3CaO.Al2O3.CaCl2.3H2O,在這種狀態(tài)下的氯離子不會(huì)對(duì)鋼筋起作用,同時(shí)氯鹽還可以被混凝土物理吸附。因此只有游離氯離子才能對(duì)鋼筋起銹蝕作用。
游離氯離子主要通過(guò)擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)入混凝土而到達(dá)鋼筋表面,其擴(kuò)散過(guò)程與周?chē)橘|(zhì)中氯離子濃度及混凝土的滲透性有關(guān)。
(3)     碳化的影響
碳化作用是指空氣中的CO2與混凝土中氫氧化鈣的作用,其反應(yīng)式如下:
              Ca(OH)2 + CO2——CaCO3 + H2O
              CaCO3 + CO2 + H2O—— Ca(HCO3)2
其破壞作用主要表現(xiàn)為:一是可使pH值降到8.3左右,鋼筋因此從鈍化狀態(tài)進(jìn)入活化狀態(tài);二是導(dǎo)致混凝土粉化,使之失去對(duì)鋼筋起保護(hù)層任用三是由于PH的降低,氯化鋁酸鹽不再穩(wěn)定,釋放氯離子,并使游離氯離子的深度增大。
空氣中的CO2是透過(guò)混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔道,以氣相擴(kuò)散到混凝土中部分充水的毛細(xì)孔中,再與其中的孔隙液所溶解的氫氧化鈣進(jìn)行中和反應(yīng)。最適宜混凝土碳化的空氣相對(duì)濕度是50%~75%。影響碳化作用速度的主要因素是混凝土的密實(shí)度,即抗透性,它與混凝土的水灰比及單位水泥用量有關(guān)。
(4)     氧和水的影響
如前所述,氧參與鋼筋腐蝕電化學(xué)過(guò)程的陰極反應(yīng),因而鋼筋的腐蝕速度受到水中溶解氧擴(kuò)散過(guò)程控制。水不僅可加速混凝土的碳化作用,也為鋼筋的腐蝕提供了條件。
在工程上混凝土中鋼筋的腐蝕還會(huì)受到溫度、雜散電流等環(huán)境因素的影響。
 
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預(yù)應(yīng)力鋼筋和鋼筒間的腐蝕

 氯離子、碳化造成的腐蝕

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