锈损钢筋混凝土结构阻锈试验研究.pdfVIP

锈损钢筋混凝土结构阻锈试验研究 惠云玲1 郭小华1 郝挺宇1 周神为2 (1国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心，北京100088； 2浙江耀江集团房地产开发公司，浙江杭州310006) 摘要本文利用电化学方法，采用钢筋腐蚀电位、钢筋腐蚀电流密度、混凝土电阻率三项评 价指标，通过对已锈蚀十多年的钢筋混凝土试件进行修复，研究了阻锈剂种类、除锈 方案、修复及防护方法和外部环境等对锈损钢筋混凝土结构耐久性修复效果的影 响，为锈损钢筋混凝土结构的耐久性修复方案提供了依据。 关键词锈蚀阻锈钢筋混凝土结构耐久性评价 1引言 在影响钢筋混凝土结构耐久性的诸多因素中，钢筋腐蚀引起混凝土结构过早破坏，已成为 全世界普遍关注并日益突出的一大灾害[3]。在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际学术 会议上，Mehta教授在题为《混凝土耐久性——五十年进展》主题报告中指出：“当今世界，混凝 土破坏原因按重要性递减顺序排列是：钢筋腐蚀，寒冷气候下的冻害，侵蚀环境的物理化学作 用。”【4J可见钢筋腐蚀是混凝土结构耐久性问题的最大危害之一，许多结构由于腐蚀破坏不得 不停止使用，进行大修或拆除重建，经济压力很大。美国标准局1975年的调查结果表明，美国 全年各种腐蚀的损失为700亿美元，其中混凝土中钢筋腐蚀损失占40％【s1；英国环保部门的研 究报告表明，英国建筑工业的年成交额为500亿英镑，而现在因腐蚀破坏，混凝土结构年维修 费用已达5．5亿英镑，已成为英国一项严重的财政负担№1；在我国，对水工结构、港工结构、铁 路桥梁、公路桥梁、建筑结构的大量工程调查也显示了钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀问题的严重 性。国内第一座城市大型立交桥——北京西直门立交桥，1980年12月建成，由于受去冰盐侵 蚀、反复冻融、钢筋锈蚀等作用严重破坏[7]，于1999年3月即拆除重建，寿命不到19年。图1 给出了梁、板由于钢筋锈蚀引起的典型破坏情况。 对新建钢筋混凝土结构的防腐蚀措施有混凝土改性(高性能混凝土)、特种钢筋(环氧涂层 钢筋、耐蚀钢筋)、混凝土外涂层、钢筋阻锈剂等。但对钢筋已锈蚀的老化钢筋混凝土结构，对 其采用混凝土改性和特种钢筋是不现实的，而采用混凝土涂层只能保证外部有害离子不进入 混凝土内部，混凝土内部原有有害离子却不能去除。目前，对锈损钢筋混凝土结构的耐久性修 复措施主要有钢筋阻锈技术和阴极保护两种技术措施。 钢筋阻锈技术包括混凝土表面迁移阻锈技术、混凝土内掺阻锈剂、钢筋表面再钝化技术等。 445 第4部分结构修复补强 图1钢筋混凝土梁、板因钢筋锈胀引起的破坏特征 a)混凝士梁锈胀破坏；b)混凝土板锈胀破坏 阻锈剂在耐久性修复中的应用弥补了传统修补方法的不足。传统的修补方法是局部修 补，即清除已破坏的混凝土及锈蚀产物，再用优质水泥砂浆补平。实践表明：即使修补质量良 好，也不能制止局部修补处钢筋除锈不尽的背面和周围盐污染混凝土中钢筋的加剧腐蚀破坏。 欧美发达国家已总结教训，如国际材料与结构试验联合会(RⅡ心I)1994年公布的相关标准(草 案)[8J，对盐污染严重的钢筋混凝土结构已否定了这种修复方式。 本文利用电化学评价方法，对阻锈剂在锈损钢筋混凝土结构耐久性修复与防护中的效果 及锈损构件耐久性修复与防护工法进行了研究，并得出了许多有价值的结论，为实际锈损钢筋 混凝土结构的耐久性修复提供了依据。 2材料与试验方法 2．1试验用材料 2．1．1水泥 本试验采用普通硅酸盐水泥，其化学成分见表1，矿物组成见表2。 表1水泥化学成分 material SiQ At203 t0203 Q10 M90 Si伤 P．042．5 20．34 5．06 2．66 60．97 2．44 3．0Q 表2水泥矿物组成(％)