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水下钢筋混凝土结构中钢腐蚀的原因及评估

作者:铁建工程机器日期:2021-03-28 14:42:12

  随着时间的流逝,许多水下混凝土构件中的钢筋会逐渐渗透和腐蚀,从而导致其构件的耐久性和结构安全性下降[1个个个个个个个个]结果,造成工程破坏的事件不断发生,由此造成的工程损失和加工成本也迅速增加,也引起了建筑工程界和路桥部门的关注其中,钢筋在水下混凝土结构中的腐蚀更为普遍,尤其是水下水闸,涵洞,桥梁,防护堤和沿海盐湖地区的水下混凝土。根据资料,建筑质量差的混凝土构件是钢筋造成的。腐蚀,在正常使用数年后,会沿钢筋束产生膨胀和开裂,从而导致结构损坏和钢筋混凝土的破坏。

  1。水下混凝土结构中钢筋腐蚀的原因

  水合混凝土时,水泥中的氯化钙会生成氢氧化钙,这会使混凝土中含有大量的氢氧根离子,因此PH值通常可以达到12.5-13.5。在这种高碱性环境中,钝化膜很容易在钢筋表面上形成[2]研究结果表明,该钝化膜可以防止钢筋腐蚀。仅此钝化膜被破坏,钢筋才开始生锈。

  1.1。混凝土碳化引起的钢筋腐蚀

  混凝土硬化后,表面混凝土受到空气中二氧化碳的影响,因此盐酸盐通过化学反应缓慢变为碳酸钙,从而降低了碱度。当碳化到钢筋表面时,钝化膜被破坏。钢筋开始腐蚀。众所周知,大气是二氧化碳的主要来源,大气中通常含有0.2%-0。二氧化碳含量为3%,并且只要存在大气,就必须存在二氧化碳,并且二氧化碳环境中还存在许多水下混凝土结构。对于普通硅酸盐,通过水合产生的氢氧化钙可以达到整个水合产物的10%-15%,是水泥水合产物之一。一方面,它是混凝土高碱度的来源和保证者,对钢筋的保护起着非常重要的作用。 ,它也是混凝土中不稳定的成分之一,很容易用环境中的酸性介质中和,碳化混凝土并逐渐使钢筋伸长,从而使钢筋开始腐蚀[3]。

  1.2。氯离子引起的钢筋腐蚀

  在水下混凝土中,氯离子通常有两种制造混凝土的方法:一种是“将添加剂(例如氯盐)混合,使用海砂,并在建筑水中使用氯盐,在咸水环境中搅拌,以及在浇筑混凝土时第二,环境中“渗透”的氯化物盐通常会渗透到混凝土中,并通过混凝土的宏观和微观缺陷到达钢筋表面,直接或间接破坏了包裹效果的两个障碍。混凝土及高碱度的钢筋钝化。它会生锈,然后生锈的产品体积扩大,导致混凝土保护层破裂并脱落[4]; 在海洋环境中,水下混凝土结构大多是这种情况。氯离子引起的钢筋腐蚀可从以下几个方面进行分析:

  1.2。1破坏钝化膜

  混凝土是碱性材料,其孔溶液的pH值为12-14 [2],因此对钢筋具有更好的保护作用,并且有利于在钢筋表面形成钝化膜。但是,这种钝化膜仅在高碱性环境中稳定。如果周围环境的pH值降至11。PH值继续下降到9时,钝化膜开始变得不稳定,直到8点在88点时,HZS50混凝土搅拌站钝化膜开始变得难以生存或逐渐被破坏,从而使进入混凝土的氯离子被吸附到钝化膜上,钝化膜的PH值迅速降低,逐渐酸化,因此钝化膜被损坏。

  1.2。2腐蚀电流的形成

  混凝土碳化和氯离子腐蚀都可能导致钢筋局部腐蚀。在钝化膜的损坏处产生腐蚀电流,并且在钝化膜的损坏和未损坏的区域之间存在电势差。有大电流但有微电流。比宏电流大得多。而且,由于氯离子的存在大大降低了混凝土的电阻率,氯离子和铁离子的结合可形成易溶于水的氯化铁,从而加速了腐蚀产物的向外扩散过程,HZS60混凝土搅拌站并由于宏观腐蚀当前钝化膜损坏区域的边缘大,因此钝化区域边缘附近的局部钝化膜被更快地损坏。这种现象称为局部腐蚀钢筋的“边缘效应”

  1.2。3氯离子传导率

  正是由于混凝土结构中存在氯离子,大大降低了阳极和阳极之间的欧姆电阻,增强了离子路径,提高了腐蚀电流的效率,从而加速了电化学腐蚀过程的钢筋。钢筋腐蚀更严重,更快[5]。氯化物是钢筋的活化剂。它可以替代钝化膜中的氧气并引起钢筋的溃疡性腐蚀。氯化物盐是高度吸湿的盐。它可以吸收空气中的水分并将其转变为液体,从而使氯离子从扩散变为渗透,从而达到氯离子通过保护区腐蚀钢筋的目的

  1.2。4氯离子的阳极去极化率

  氯离子不仅促进钢筋表面的腐蚀电流,而且还加速了腐蚀过程阳极反应过程为Fe→2e→Fe2 +。如果形成的Fe2 +无法及时传输并积聚在阴极表面,则阴极反应将被阻止。相反,如果可以及时去除生成的Fe2 +,则。阳极反应过程将顺利进行,甚至添加也将进行。当Cl遇到Fe时,形成FeCl2。Cl可以使Fe消失并加速阳极过程。受阻阳极过程通常称为阳极极化,而加速阳极过程的过程称为阳极去极化氯离子起阳极去极化作用

 

  应当指出的是,在混凝土中存在氯离子的情况下,很难从钢筋的常见腐蚀产物中发现FeCl2的存在这是因为FeCl2是可溶的,当它扩散到混凝土中时,会立即生成Fe(OH)2的沉淀进一步氧化为氧化铁,通常称为“铁锈”。可以看出,氯离子只起“运输”的作用,而不会消失,即进入。混凝土中的氯离子将一遍又一遍地具有破坏性作用,也是有害的一种。氯化盐的特性。

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