水工混凝土结构中钢筋的锈蚀与防护.pdfVIP

穰 囵 水工混凝土结构中钢筋的锈蚀与防护 CrrosionandProtectionoftheRebarinConcreteHydraulicStructures 要问题之锈蚀 耐 圭 翥嘉耋 纂詈 … 一 ， 在水工建筑物使用过程中，常遇到大 。：… 。一…… 一 ……… …一…… …… … 坝、水闸、渡槽等钢筋混凝土结构由于钢筋锈蚀而 筋表面生成一层致密的氧化膜阻止阳极铁的溶解， 引起的混凝土膨胀开裂、混凝土保护层脱落等问 保护钢筋不被锈蚀。若氧化膜被破坏并 有氧和水 题，造成水工混凝土结构承载力下降，使用寿命降 分的存在 ，钢筋就会就会发生电化学腐蚀 。此时， 低 ，危及安全。水利水电科学研究院对全国70余座 钢筋表面氧化膜被局部破坏的部位便成为阳极区，与 水工建筑物进行的一项调查显示，仅由碳化引起钢 氧化膜未被破坏的部位产生 电位差，就会造成阳极 筋锈蚀而导致水工建筑物破坏的工程就有l0余座， 区的钢筋首先被腐蚀。其电化学反应式为： 由其它原因引起钢筋锈蚀从而危及建筑物安全的现 阳极反应 Fe-÷Fe +2e 象则更为普遍。因此，防止水工混凝土结构中钢筋 阴极反应 _10 +H ：0 +2e一 2OH 一 ： 需解决的棘手问题 31。 总反应 2Fe+O2+2H20 2Fe(OH) 1水工混凝土结构中钢筋的锈蚀 2F。(o ， 十 +H，0 2Fe(OH1 第26卷第12期全2面0腐12年蚀控12制月羹 圜 魏 氯离子广泛存在于 自然界中，在沿海和盐碱 阴阳极效率，提高极间阻抗，使锈蚀速度大幅度降 地地区尤为普遍，混凝土材料中大多也都含有氯离 低，从而延长结构寿命。 子。氯离子的存在对钢筋锈蚀有较大影响，当氯离 根据作用机理不同，钢筋阻锈剂可分为阳离子 子浓度达到-·定值时，钢筋的氧化膜保护层便会遭 型、阴离子型和混合型三种类型。 到破坏，导致氯离子侵入。钢筋在氯离子和水的作 (1)阳极型：混凝土中钢筋腐蚀通常是一个电 用 r就会反应而锈蚀，腐蚀产物FeCI，水解性强，使 化学过程。凡能够阻止或减缓阳极过程的物质被称 氯离子能长期反复地起破坏作用。另外 ，在电解质 作阳极型阻锈剂。典型的阳极型钢筋阻锈剂有铬酸 中有氯离子存在还会加快钢筋的电化学反应速度， 盐、亚硝酸盐、钼酸盐等。它们能在钢筋表面形成 从而使钢筋锈蚀加快。 钝化膜。阳极型阻锈能力强，用量省 ，使用较为普 另外，水工混凝土结构多处在恶劣的环境中， 遍 ，但单独或过量使用时，可能会刺激钢筋局部腐 受泥沙、水流等多种因素影响，混凝土碳化 、冻融 蚀或对混凝土性能产生不利影响，故常与阴极型等 破坏也极为常见。碳化使混凝土的碱度降低 ，当碳 其他类型的阻锈剂复合使用。 化超过混凝土的保护层时，就会使混凝土失去对钢 (2)阴极型：通过吸附成膜，能够阻止或减缓 筋的保护作用，在水与空气存在的条件下，钢筋开 阴极过程的物质被称作阴极型阻锈剂 。如锌酸盐、 始生锈 。冻融破坏致使混凝土表层削落 、结构疏 某些磷酸盐以及一些有机化合物等。阴极型阻锈剂 松，钢筋裸露、锈蚀。 单独作用时，其阻锈效能不如阳极型