1、摘要：當今社會,鋼筋混凝土結構已成為混凝土加固的一個重要組成局部,鋼筋也是混凝土中不可缺少的局部,是混凝土的整個框架,主要作用主要是進行到支撐.但鋼筋是易受腐蝕,每當鋼筋收到腐蝕,就會導致結構損壞,影響混凝土鋼筋腐蝕的主要原因是鋼結構的耐用性,因此在混凝土中使用耐用性高的鋼結構是十分必要的,為了實現保護鋼,降低鋼的耐腐蝕性的程度之一目標,本文從鋼腐蝕原因來入手,主要討論了如何降低鋼的腐蝕,并進一步提升了鋼的結構的耐久性.關鍵詞：鋼筋銹蝕；混凝土結構；耐久性；防范舉措1引言建筑物在使用過程中,在內部的或外部的、人為的或自然的因素的作用下,隨著時間的推移,逐步發生老化、損傷甚至損壞,這是一個不可逆

2、的過程,必然影響到建筑物的使用功能以及結構的平安性,因此,工程結構的可靠生除平安性、適用性之外,還包含著對結構耐久性的要求.所謂結構的耐久性Durabil時是指在正常施工、正常使用和正常維護條件下,在特定時間內,構件或結構性能隨時問推移而變化,但仍滿足設計預定功能平安性、適用性的性能出；或指結構在化學的、生物的或其他不利因素的作用下,在預定時期內,其材料性能的惡化不至導致結構出現不可接受的失效概率嘲；即結構在設計要求的目標使用期內,不需要花費大量資金加固處理而保持其平安性、使用功能和外觀要求的水平出；簡單地說,是使用了t年時間后的平安性、適用勝.傳統的現念認為混凝土碎是一種“人工石,在它的保護

3、下,鋼筋不會發生銹蝕,因此鋼筋混凝土結構具有使用壽命長和不需維護的特點.受這種觀點的影響,長期以來,人們無視了鋼筋混凝土的耐久性問題,造成了鋼筋混凝土結構耐久性研究的相對滯后,并因此付出了驚人的代價.因耐久性缺乏導致結構破壞的事故時有發生,已受到國內外土木工程界和學術界的高度重視.隨著經濟的不斷開展,混凝土在我國根底建設中使用量越來越多,鋼筋混凝土已被廣泛應用于各類建筑活動中.主要是由于高性能的混凝土,本錢相對較低,維護簡單,工程易施工,供給相對充裕.然而,鋼筋混凝土的使用壽命不容樂觀,在外部荷載和自然環境的長期作用下,其耐久性也不可預防的會受到影響.造成功能的衰減.鋼筋銹蝕是影響混凝土結構的

4、主要因素之一,是評價混凝土結構可靠性和耐久性的關鍵因素.鋼筋銹蝕對混凝土結構的作用一般經歷混凝土碳化、鋼筋銹蝕、保護層沿鋼筋剝落、產生銹脹裂縫.直到造成混凝土結構的徹底破壞.大局部混凝土的只有2030年,2030年中需要經常維修甚至需要大量的維修資金,對鋼筋混凝土保護并對相應的問題進行防治,以此提升鋼筋混凝土的耐用性是迫在眉睫的.2結構耐久性的根本理論2.1 結構耐久性理論的開展耐久性最初應用于海上混凝土構筑物的腐蝕情況.伴隨著鋼筋混凝土結構的大規模使用,新的耐久性損傷理論逐漸出現.興旺國家提出了以耐久性為要求的高性能混凝土的研究.高性能混凝土中要求含有較低的水泥量.礦物質多,用水較少.能夠增

5、強混凝土的密實性、抗裂性、抗化學腐蝕性等.提升了混凝土使用的耐久性.我國的混凝土結構耐久性最初是由南京水利科學研究院提出.主要針對混凝土的碳化和鋼筋銹蝕來進行研究.隨后混凝土結構的耐久性設計標準出現,將混凝土結構耐久性研究標準化、系統化.目前對已建結構物的耐久性評估和病害診斷等尚沒有完善的技術標準.近幾年來我國有大概23.4億平方米建筑物因可靠度過低而退役.結構物的耐久性研究在以后相當長的時間內都將是主要的討論課題.而混凝土結構的耐久性更是占有重要的局部.在技術層面上要加強根底理論的研究.分析混凝土劣化的機理.創造新材料來針對性的對劣化結構進行修復.政策上要有完善的技術章程.給從業人員提供技術

6、依據.2.2 混凝土結構耐久性研究的主要內容混凝土結構耐久性研究可以分為施工階段、使用階段、維修階段3個方面,保證結構可靠度的指標不低于最低的可靠度水平；根據具體的內容可以將耐久性研究分為結構耐久性的失效機理研究以及對結構耐久性剩余壽命的評估預測：根據破壞類型分為疲勞損傷研究、化學侵蝕研究、抗凍融研究、鋼筋銹蝕研究、骨料反響研究以及抗火性的研究幾個方面.混凝土結構耐久性要從環境、材料、構件以及結構四個層次來考慮.根據所處的環境可以分為一般大氣環境、海洋環境、土壤環境、工業環境.根據環境對混凝土結構的危害程度將環境分為一般環境、特殊環境和災害環境.外界環境中的腐蝕性介質會通過各種途徑進入混凝土結

7、構內部.造成碳化和鋼筋的銹蝕.降低結構的承載力,影響工作性能.一般環境中對鋼筋銹蝕影響較大的是溫度和濕度：特殊環境中主要是酸、堿、鹽的作用導致鋼筋的銹蝕：災害環境那么是地震、火災等偶然因素對結構的損壞.材料層次上對結構耐久性的研究表現在混凝土和鋼筋兩種材料上.目前多數的研究成果都是基于材料層次得到的.通過對結構設計、施工和使用時增強構造舉措,使保護材料盡量預防受到外界不利因素的影響.混凝土碳化主要是由空氣中二氧化碳造成的,大氣中的混凝土結構是無法預防這一現象的.可以采用碳化深度的方式來衡量碳化問題.凍融破壞主要發生在嚴寒地區.在溫度變化較大情況下,混凝土內部會形成滲透壓力和凍脹壓力.導致強度的

8、降低.堿集料反響那么是造成混凝土結構產生整體的開裂破壞.在潮濕高溫下反響速度較快.2.3 銹蝕的主要影響因素和防范舉措3.1 鋼筋銹蝕機理鋼筋銹蝕由化學腐蝕和電化學腐蝕兩種原因產生.其中電化學腐蝕較為常見,具有很大的危害性,電化學腐蝕反響需具有四個根本條件,包括在鋼筋外表出現電位陽極區和陰極區,存在電位差；在陽極區和陰極區電阻R較小；陽極區外表容易產生活化反響；陰極區鋼筋外表具有較多的電解質氧化劑.鋼筋外表在電化學反響下不斷失去電子行程紅銹溶于水中,逐漸腐蝕中體積膨脹,導致混凝土的脹裂.鋼筋外表會在電化學作用下形成一層較薄的鈍化膜.一定情況下會阻止反響的進行.鋼筋只有經過去鈍化作用才能進一步的

9、產生銹蝕.影響鋼筋去鈍化的因素有內在因素包括外加劑中氯鹽的摻加,外在原因主要包括凍融循環、上下溫循環以及機械磨損等.當外圍混凝土碳化深度到達鋼筋外表時.鋼筋受到氯化介質侵蝕時都會造成鋼筋鈍化膜的破壞.3.2 鋼筋銹蝕的主要影響因素鋼筋銹蝕的影響因素包括外部因素和內部因素.表現在以下幾個方面：鋼筋材質.鋼筋的材質越好,那么其內部組織較為均勻,具有較好的防銹水平.如果再采取耐磨鋼筋,那么防銹效果會更好,但需要的花費會較多.鋼筋的應力狀態.在應力腐蝕作用下,鋼筋破壞成脆性,應力腐蝕分為電化學腐蝕和裂縫開展兩個階段.水泥品種.當水泥內含堿量較低時.混凝土的碳化速度會較快,造成嚴重的鋼筋銹蝕.混凝土密實

10、度.混凝土密實度較好能夠阻擋外界有害物質的侵入.預防鋼筋銹蝕的產生.混凝土裂縫.裂縫和鋼筋腐蝕是相互促進的,裂縫過多或滲透性過大.導致混凝土碳化和外界有害物質的侵入的加速.加劇鋼筋的銹蝕.而鋼筋銹蝕反過來更會進一步增加結構的裂縫,從而產生惡性循環.混凝土中性化,鋼筋銹蝕和混凝土內部pH值有很大關系,當pH大于10時反響速率較小；而當pH小于4時,那么反響速度會急劇增大.混凝土保護層.保護層越厚,阻止碳化的氯離子侵入的水平就越強.減輕鋼筋的銹蝕.3.3 鋼筋銹蝕的病因鋼筋混凝土結構被破壞,約40%的原因是由于鋼被腐蝕,然而導致鋼筋腐蝕的病因具體是哪些,本文列舉了幾個比擬主要的原因鋼筋銹蝕的原因：

11、(1)含有氯離子的腐蝕氣體鋼筋混凝土外表具有保護膜,該保護膜的形成,主要是由于強混凝土外表(約12.6的pH值)的堿性環境,僅在強堿性環境下這樣的保護膜,才能夠在混凝土上起保護作用,但是當有氯化物侵入混凝土外表,通過反響,在混凝土外表會形成出更多的酸性環境,從而破壞了保護膜,混凝土與空氣中的水以及氧發生化學反響,腐蝕了混凝土的鋼筋.(2)混凝土碳化工廠排放的廢棄污染、垃圾燃燒或填埋造成的污染以及汽車排放的尾氣造成空氣質量越來越差,空氣污染非常嚴重,有很多的酸性物質在大氣中,如CO2和SO2,混凝土碳化的主要原因是二氧化碳在空氣侵入到混凝土,并且與混凝土中含有的Ca(OH)2發生了化學反響,生成

12、碳酸鈣,而這種化學反響將導致混凝土的Ca(OH)2的含量逐漸降低,從而導致混凝土中的堿含量日益減少,保護膜只能起到在堿含量極強的環境中具有保護作用,當出現越來越多的弱堿性的混凝土外表環境時,保護膜變得不穩定,直到完全不能對混凝土其保護作用,混凝土就會遭到侵蝕、碳化.(3)裂縫引起的腐蝕當在混凝土外表出現裂縫后,環境中的空氣以及水就會伴隨著有害物質,通過在混凝土外表的裂縫進入混凝土內部,銹蝕鋼筋.混凝土外表的裂紋的形成有許多原因,會受混凝土外表的環境溫度的影響,導致混凝土的干縮性質以及混凝土的地基都發生異變,有時孔和裂縫也是在混凝土澆注形成的過程中,這可能是由于在施工操作期間,施工的不到位導致各

13、種間隙的形成,使其有害物質能夠進入混凝土,從而導致腐蝕的形成,因此裂縫也是無視的.3.4 鋼的腐蝕對鋼筋混凝土的整個結構產生的影響(1)降低鋼的承重水平鋼腐蝕會嚴重影響鋼結構的承重水平,鋼筋生銹并在混凝土上形成的紅棕色銹的外表,從而使得凈截面鋼筋大大降低,影響鋼的機械性能,鋼筋銹蝕也會對鋼和混凝土粘結形成消極影響,膠粘劑減少混凝土外表裂縫將會出現,從而影響混凝土的負載水平.(2)降低剛性結構鋼筋腐蝕引起許多外表生成銹,銹使這些混凝土體積變大的同時,也會使混凝土產生變形,與此同時混凝土的粘合劑被削弱,混凝土外表的土層也會逐漸脫落,降低了結構的剛性,影響了混凝土的耐久性的結構.(3)降低鋼的抗拉強

14、度根據人們進行的鋼筋銹蝕實驗和統計數據,鋼筋銹蝕程度共分為三個層次,銹蝕的第一層次是指在混凝土的外表開始生銹,而所生成的銹對混凝土的影響并不十分大,當銹蝕到達第二個層次時,裂縫就會出現在混凝土外表上,對混凝土的負荷產生消極影響,當腐蝕程度到達第三層次時,混凝土的各方面都會受到影響,進一步致使鋼的拉伸強度被降低,對熱脹冷縮的反響水平也被削弱,此時如假設混凝土外表的具體環境溫度產生巨大的變化,會影響混凝土結構的耐久性.3.5 鋼筋銹蝕的預防舉措混凝土鋼筋腐蝕嚴重影響混凝土結構上的耐用性,為了降低鋼的腐蝕,使混凝土結構更鞏固耐用,必須采取適當的防護舉措.在設計時要做好混凝土外表的密封和排水工作.減少

15、潮濕面積,盡量預防結構薄弱部位限制裂縫的大量處于不利因素的影響.鋼筋外圍和模板角落處要保證混凝土的密實均勻性.產生,鋼筋處裂縫產生時要及時加以限制.在干濕交替或有害物質侵入嚴重地區要適當加大混凝土保護層厚度,提升抗滲性,降低有害物質的侵入,并且可以通過限制水灰比、提升養護質量的舉措來進行限制.使用的水泥品種、摻合料和外加劑要符合要求.可以采用耐銹蝕鋼筋,在鋼筋外表涂抹環氧樹脂.在混凝土中摻加阻銹劑.在陰極采取保護舉措或在構件外表涂抹覆蓋層等方式進行防護.(1)電化學保護,預防氯化物腐蝕氯化物致使混凝土內鋼筋腐蝕主要的原因是氯離子對鋼的侵蝕腐蝕,破壞混凝土的外表的堿環境中,為了預防氯化物離子的侵

16、入,通常是電化學保護,我們知道,在電源包括陽極和陰極,因此電化學保護可以被劃分兩方面：對陰極的保護和對陽極的保護,利用電源的陽極進行保護就是使鋼筋被連接到電源的陽極一端,這一舉措主要是利用電化學反響這一原理來實現的,陰極保護就是將電源的負電極被連接到鋼筋上和加固.這樣的保護膜,可以形成鋼,以預防腐蝕的氯化物,在廣泛使用的一般情況下,陰極保護的外表上,由于陰極保護更有效,但也更節省本錢.(2)抑制混凝土碳化速度為了預防混凝土碳化早期發生時,可以提升生產時對水泥的使用量,嚴格限制所使用的水泥的標準,降低使用過程中水灰比,選擇含有硅很少的材料或沒有硅的混合鹽水泥,等等,大大減少了混凝土碳化的速度.除

17、此之外,碳化的這一混凝土的本質出發,碳化的主要原因是混凝土中所含有的Ca(OH)2與環境中的酸性的物質生成化學反響,削弱了混凝土堿性因此為了有效預防這一反響的生成,可以通過隔絕酸性物質與混凝土中Ca(OH)2的接觸,因此杜絕縫隙增加保護膜的厚度也是增強混凝土結構的耐久性的必要舉措.(3)降低混凝土的裂縫混凝土外表產生裂縫,就會使入侵的有害物質進入混凝土并產生腐蝕性,在對混凝土的承載水平產生影響的同時降低了混凝土結構的耐久性,甚至危及人民群眾的生命和財產平安,從而減少混凝土外表所產生的裂縫將是有效保護混凝土結構耐久性的非常重要的一項舉措,對混凝土外表加以保護的舉措有許多,從混凝土本身,粉煤灰水泥

18、,是一般選擇,正是由于水泥收縮率小,不易變形,因此必須盡量減少水泥的用量,合理減小水灰的比例,混凝土的干縮性既會受到水泥的用量的影響也會受到和水灰具體比例的影響,假設是干縮越大,那么在混凝土的外表就更加容易形成縫隙；其次需要注意的是在整個施工過程中,相關的施工單位必須嚴格要求施工中的各項操作,并且還需要時常對相關的工作人員進行技能培訓,在施工過程中不能出現傷害混凝土的行為,嚴格禁止對鋼筋進行踩踏,預防鋼筋發生變形,對鋼筋整體的承重水平產生負面影響,在對混凝土進行攪拌的工作中其時間必須限制在合理范圍,攪拌時間過長會導致由于水分大量減少,混凝土出現干裂這一現象,并影響混凝土最終的使用和以及剛性,除此之外,在具體進行施工時也必須注意對混凝土實施保護.(4)通過外涂層,增加了保護層的厚度混凝土的保護膜雖然極其容易遭到破壞,但是完全可以利用人為涂抹外涂層的方法增加混凝土整個保護膜的厚度,將抹涂層涂在混凝土的外表,在選擇涂層時必須注意具體的材料,近幾年來被應用的最為廣泛的就是水泥基聚合物之中涂層,其原因主要是水泥基聚合物的使用年限與混凝土的使用年限十分匹配,可以有效預防進行再次涂抹涂層,不僅