鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施

鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕原理及防治方法[摘要]:鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和安全性影響極大?；炷猎诙鄠€(gè)原因作用下（如碳化、氯離子侵蝕等），鋼筋因原先在堿性介質(zhì)中生成鈍化膜被破壞而逐步失去保護(hù)作用，造成鋼筋銹蝕，生成鐵銹體積比被腐蝕掉金屬體積大3~4倍，使混凝土保護(hù)層沿鋼筋縱向開(kāi)裂，而裂縫一旦產(chǎn)生，鋼筋銹蝕速度大大加緊，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力和可靠性劣化速度大大加緊，有甚至發(fā)展到鋼筋銹斷，危及結(jié)構(gòu)安全。[關(guān)鍵詞]:鋼筋混凝土；鋼筋銹蝕；原理；防治鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共1頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。[英文摘要]:Thecorrosionofreinforcingbarisgreattostructureanddurabilityoftheprestressingforceconcretestructureandsecurityinfluenceofarmoredconcrete.Concreteinunderavarietyoffactors(suchascarbonation,chlorideionerosion,etc.),reinforcedbytheoriginalinalkalinemedium-generatedpassivefilmwasdestroyedandgraduallylosetheirprotectiveeffect,leadingsteelcorrosionandrustvolumegeneratedbycorrosionswapMetalbulkythreetofourtimessothattheprotectivelayerofconcretereinforcedalongthelongitudinalcracks,andcrackshaveonce,greatlyacceleratethespeedofsteelcorrosion,structuralcomponentsofthebearingcapacityandreliabilitygreatlyacceleratethepaceofdeterioration,oreventothedevelopmentofsteelrustBroken,endangeringthesafetyofthestructure.[Keywords]：Reinforcedconcrete;thecorrosionofsteelbars；Principle；Combat鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共2頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。

[序言]:混凝土耐久性是指混凝土在設(shè)計(jì)壽命周期內(nèi)，在正常維護(hù)下，必需保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固，即指混凝土在抵御周?chē)h(huán)境中多種物理和化學(xué)作用下，仍能保持原有性能能力。工程安全性和耐久性對(duì)中國(guó)目前土建工程建設(shè)含相關(guān)鍵探討意義，建設(shè)部多年所作一項(xiàng)調(diào)查表明，中國(guó)大多數(shù)鋼筋混凝土建筑物在使用25~30年后即需大修，處于嚴(yán)酷環(huán)境下鋼筋混凝土建筑物使用壽命僅15~20年。有一部分工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開(kāi)裂。因混凝土順筋開(kāi)裂和剝落，需要大修屢見(jiàn)不鮮。從可連續(xù)發(fā)展要求出發(fā)，這種現(xiàn)實(shí)狀況會(huì)造成資源、能源不合理消耗，并因大量失效或毀壞結(jié)構(gòu)物拆除而形成大量垃圾。所以，提升混凝土耐久性，延長(zhǎng)工程使用壽命，盡可能降低維修重建費(fèi)用是建筑行業(yè)實(shí)施可連續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)鍵。影響混凝土耐久性原因錯(cuò)綜復(fù)雜，除去社會(huì)原因、人為原因外，技術(shù)方面關(guān)鍵原因有以下幾點(diǎn)：鋼筋銹蝕、混凝土碳化、混凝土凍融破壞、侵蝕性介質(zhì)腐蝕、混凝土堿集料反應(yīng)等。混凝土耐久性已是當(dāng)今世界重大問(wèn)題,在第二屆國(guó)際混凝土耐久性會(huì)議上,梅塔教授指出:“當(dāng)今世界混凝土破壞原因,按遞減次序是:鋼筋銹蝕、凍害、物理化學(xué)作用”。她明確將“鋼筋銹蝕”排在影響混凝土耐久性原因首位。影響鋼筋銹蝕原因很度多，關(guān)鍵包含四個(gè)方面：氯離子侵蝕作用、混凝土中性化、環(huán)境對(duì)銹蝕影響、施工對(duì)鋼筋銹蝕影響等。鋼筋銹蝕不僅能削減截面面積，使構(gòu)件承載能力下降，還會(huì)降低鋼筋和混凝土握裹力，影響二者共同工作性能。同時(shí)，因?yàn)殇摻钿P蝕后體積膨脹，造成混凝土保護(hù)層破裂，甚至脫落，從而降低了結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性能，嚴(yán)重甚至影響結(jié)構(gòu)安全性能。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。1鋼筋銹蝕機(jī)理在通常情況下,混凝土是一個(gè)高堿性環(huán)境(pH值約在13左右),鋼筋在這種環(huán)境下,鋼筋表面快速形成一層氧化鐵(γ-Fe2O3)鈍化膜,膜厚約200～600nm。該膜內(nèi)部為一個(gè)致密、穩(wěn)定共格結(jié)構(gòu),水和氧氣不能滲透過(guò)去,內(nèi)部無(wú)法形成腐蝕電池;而且,即使陰極區(qū)有足夠水和氧氣,也會(huì)因?yàn)樵撯g化膜抵制了鐵離子釋放、阻止了陽(yáng)極反應(yīng),進(jìn)而避免電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。很顯然,混凝土正常堿度能很好地阻止鋼筋銹蝕,而且堿度愈高,鈍化膜穩(wěn)定性和對(duì)鋼筋保護(hù)性能就愈好。不過(guò)當(dāng)鋼筋混凝土被Cl-污染時(shí),如海洋環(huán)境或橋梁結(jié)構(gòu)冬季撒除冰鹽后,Cl-經(jīng)過(guò)混凝土表面孔隙逐步擴(kuò)散至鋼筋表面,Cl-能夠破壞鋼筋表面鈍性,鋼筋由鈍態(tài)轉(zhuǎn)為活化態(tài)(見(jiàn)圖1),鋼筋腐蝕產(chǎn)物多為Fe3O4等氧化物,其體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)生這些產(chǎn)物鋼體積,所以產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力,使混凝土開(kāi)裂。鋼筋混凝土腐蝕另外一個(gè)原因是酸性物質(zhì)(如CO2)滲透,使得孔隙液pH值降低,當(dāng)pH值降低至12.5時(shí),加之Cl-作用,腐蝕以較快速度發(fā)生。1.1氯離子侵蝕作用混凝土中氯離子一部分是由原材料引入,一部分是由外界侵入,在混凝土中有兩種存在形式,一個(gè)是以自由離子狀態(tài)存在于混凝土孔溶液中,另一個(gè)則是和水泥一些水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于水物質(zhì),只有自由狀態(tài)存在氯離子才會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕造成影響。 1.1.1破壞鈍化膜鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。通常情況下,混凝土孔隙中充滿(mǎn)著水泥水解時(shí)產(chǎn)生Ca(OH)2、3CaO·2SiO2·3H2O和3CaO·Al2O3·6H2O等堿性水化產(chǎn)物,和水泥中少許K2O、Na2O,所以PH值可高達(dá)12.5以上。鋼筋處于該環(huán)境中,表面能形成約200～1000Lm厚水化氧化物r2Fe2O3·nH2O或Fe2O3·nH2O組成鈍化膜層。這種膜層致密、穩(wěn)定,所以有效地保護(hù)了混凝土中鋼筋不被銹蝕。不過(guò),只有當(dāng)堿度PH>11.5時(shí)鈍化膜才是穩(wěn)定。當(dāng)外界酸性物質(zhì)侵入并和Ca(OH)2作用時(shí),混凝土堿度就會(huì)降低(PH值可降至9以下)。當(dāng)PH<10時(shí)鈍化膜就維持不住而逐步破壞,從而失去對(duì)鋼筋保護(hù)作用,若有空氣和水分侵入,鋼筋便開(kāi)始銹蝕。在混凝土中含有自由狀態(tài)Cl-離子時(shí),它們靠近鋼筋后富集于鋼筋表面上,對(duì)鋼筋銹蝕起加速作用。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共4頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。1.2電池腐蝕作用在大面積鋼筋表面上,假如存在高濃度氯化物,則它引發(fā)腐蝕可能是均勻腐蝕。不過(guò),在不均質(zhì)混凝土中常見(jiàn)是局部腐蝕。Cl-銹蝕作用首先發(fā)生在鋼筋表面鈍化膜微弱點(diǎn),這種局部破壞后鋼筋鐵基表面露出來(lái),在水和氧氣存在下鐵表面和尚完好鈍化膜之間形成電位差,鈍化膜為陰極,鐵表面為陽(yáng)極,兩極之間因?yàn)殡娮舆w移而發(fā)生氧化還原反應(yīng)。原電池作用結(jié)果,在鋼筋表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕。因?yàn)槭谴箨帢O對(duì)小陽(yáng)極,所以這種點(diǎn)蝕十分快速。具體過(guò)程以下：Cl-易滲透鈍化膜引發(fā)鈍化膜破壞。在陽(yáng)極,Fe原子失電子成為二價(jià)鐵離子Fe2+：Fe2+自鋼筋表面進(jìn)入混凝土孔隙液中,陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生電子經(jīng)過(guò)鋼筋被送往陰極,并將陰極區(qū)溶解于孔溶液中O2還原,生成氫氧根離子OH-：陰極產(chǎn)生OH-經(jīng)過(guò)混凝土中孔溶液被運(yùn)往陽(yáng)極區(qū),在陽(yáng)極周?chē)?Fe2+和OH-形成難溶Fe(OH)2白色沉淀：Fe(OH)2在有氧環(huán)境中是不穩(wěn)定,立即被氧化,變成棕紅色Fe(OH)3：陽(yáng)極陰極總反應(yīng)在溶解氧含量少情況下,現(xiàn)有Fe(OH)3生成,又有Fe(OH)2存在,二者還能夠發(fā)生下列反應(yīng)：鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。生成綠色含水混合價(jià)態(tài)氧化物Fe3O4·4H2O,若Fe3O4·4H2O失水,則變?yōu)楹谏獸e3O4。當(dāng)銹堆把陽(yáng)極區(qū)遮住時(shí),O2不易進(jìn)入小孔,小孔中Fe2+又將“水解”產(chǎn)生H+：鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共5頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。Fe2++2H2O→Fe(OH)2↓+2H+使pH值下降,從而加劇了腐蝕。從以上分析能夠看出,腐蝕電流能形成一個(gè)閉合回路(圖1),符合腐蝕原電池基礎(chǔ)工作過(guò)程。圖1混凝土中鋼筋腐蝕(電池腐蝕作用)1.1.3極化作用Cl-不僅破壞鋼筋表面鈍化膜,造成原電池形成,而且它還加速了原電池效應(yīng)。這時(shí)反應(yīng)式表示為:Cl-存在是電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生條件,而一旦腐蝕開(kāi)始后,Cl-又會(huì)深入加速反應(yīng)。因?yàn)樯鲜龇磻?yīng)中生成Fe2+和Cl-深入發(fā)生反應(yīng):因?yàn)镕e2+不停地被消耗而使上述第一個(gè)反應(yīng)一直向右進(jìn)行。陽(yáng)極產(chǎn)物被立即地“搬運(yùn)”離開(kāi),使陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程順利進(jìn)行,甚至加速進(jìn)行。通常把加速陽(yáng)極極化作用稱(chēng)作“去極化作用”,生成FeCl2在混凝土中碰到OH-后,又發(fā)生下列反應(yīng):4Fe(OH)2+2H2O+O2———4Fe(OH)3↓(鐵銹)圖2混凝土中鋼筋腐蝕機(jī)理鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。 (氯離子有去催化和搬運(yùn)作用)鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共6頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。這其中Cl-像催化劑一樣,既促進(jìn)了銹蝕反應(yīng),本身又不消耗,只是一步一步加劇銹蝕。因?yàn)榛炷羶?nèi)部是高堿環(huán)境,混凝土內(nèi)部Cl-只有達(dá)成一定濃度,使混凝土內(nèi)PH值降到某個(gè)值以下鋼筋才會(huì)銹蝕,而這個(gè)使鋼筋開(kāi)始銹蝕濃度稱(chēng)為臨界濃度。但這個(gè)值是隨混凝土堿含量而發(fā)生改變。研究者發(fā)覺(jué)當(dāng)Cl-/OH->0.61時(shí),鋼筋開(kāi)始銹蝕,并確定此值為臨界值。所以應(yīng)盡可能降低混凝土中Cl-含量,不管從任何路徑引入混凝土中,其總量全部不許可超出定值,并以此作為工程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。1.2混凝土中性化和鋼筋銹蝕混凝土中性化即為混凝土碳化,是指混凝土中成份(關(guān)鍵是Ca(OH)2)和滲進(jìn)混凝土中二氧化碳(CO2)和其它酸性氣體如二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,混凝土碳化即使能夠增加混凝土強(qiáng)度,改善混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。但混凝土碳化伴伴隨混凝土收縮,并和干燥收縮共同作用造成混凝土表面開(kāi)裂和面層碳化,降低了混凝土PH值,使混凝土失去對(duì)鋼筋保護(hù)作用,假如有水和氧氣存在,混凝土中鋼筋就開(kāi)始腐蝕。因?yàn)榛炷潦且粋€(gè)多孔體,其內(nèi)部存在著大小不一樣毛細(xì)管、孔隙、氣泡,甚至缺點(diǎn)等?？諝庵卸趸?CO2)首先滲透到混凝土內(nèi)部充滿(mǎn)空氣孔隙和毛細(xì)管中,以后溶解于毛細(xì)管中液相,和水泥水化過(guò)程中所產(chǎn)生Ca(OH)2和硅酸三鈣、硅酸二鈣等水化產(chǎn)物相互作用,形成碳酸鈣?；炷撂蓟捎孟铝谢瘜W(xué)反應(yīng)式表示：能夠看出,混凝土碳化是在氣相、液相和固相中進(jìn)行一個(gè)十分復(fù)雜多相物理化學(xué)連續(xù)過(guò)程。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共7頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。從混凝土碳化化學(xué)反應(yīng)式還能夠看出,混凝土碳化過(guò)程和下列原因相關(guān):(1)混凝土化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行較快,反應(yīng)速度關(guān)鍵取決于二氧化碳(CO2)等酸性介質(zhì)濃度和混凝土可碳化物質(zhì)含量;(2)二氧化碳(CO2)或其它酸性介質(zhì)經(jīng)過(guò)混凝土孔隙向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散,這個(gè)過(guò)程速度取決于擴(kuò)散物質(zhì)濃度和混凝土孔隙結(jié)構(gòu),(3)氫氧化鈣可在孔隙表面濕度薄膜內(nèi)擴(kuò)散,其速度取決于混凝土含水率和氫氧化鈣濃度梯度。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共7頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。因?yàn)榭諝庵卸趸紳舛群艿?通常其體積濃度約為0.03%),所以,在上述影響混凝土碳化過(guò)程原因中,二氧化碳在混凝土中擴(kuò)散速度較慢,它決定了混凝土碳化過(guò)程速度,和它分層特征。1.3環(huán)境原因?qū)炷龄P蝕影響環(huán)境原因是引發(fā)鋼筋銹蝕外在原因。尤其是當(dāng)混凝土本身保護(hù)能力(如密實(shí)度及保護(hù)層厚度)不合要求或保護(hù)層有裂縫等缺點(diǎn)時(shí),外因影響會(huì)更突出。Arrhenius定律指出,溫度每升高10℃,鋼筋銹蝕速度增加1倍。所以溫度越高,鋼筋銹蝕越快。同時(shí),較高溫度也大大縮短了鋼筋脫鈍時(shí)間(30℃比10℃脫鈍時(shí)間縮短66%);空氣相對(duì)濕度越高,混凝土中水分越多,鋼筋電化學(xué)腐蝕越快。對(duì)于混凝土中鋼筋來(lái)說(shuō),空氣濕度達(dá)成50%～60%時(shí)就能使金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕。鋼筋發(fā)生電化學(xué)腐蝕另一個(gè)必需條件是鋼筋表面水膜中必需有氧氣。水中溶解氧氣多,鋼筋銹蝕速度就快。但當(dāng)氧濃度超出一定程度(大約15mL?L,25℃)后,鋼筋表面也會(huì)因生成氧化鐵薄膜而呈鈍化狀態(tài),其銹蝕速度減慢。所以存在一個(gè)鋼筋銹蝕速度最快相對(duì)濕度。在不含氯離子環(huán)境中,相對(duì)濕度約在80%時(shí)鋼筋銹蝕最快;而在含氯離子環(huán)境中,相對(duì)濕度約在65%時(shí)銹蝕速度最快。大氣環(huán)境中,水灰比為0.4,保護(hù)層厚度為10cm,充水度為45%～50%時(shí)鋼筋銹蝕最快。在大氣中氧氣供給對(duì)鋼筋銹蝕速度無(wú)限制作用,但在飽和(潮區(qū))和永久浸水混凝土中,氧氣濃度對(duì)鋼筋銹蝕速度起控制作用。在深海區(qū),即使氯離子大量存在,但因?yàn)槿狈ρ鯕?鋼筋也不會(huì)發(fā)生銹蝕。1.4施工原因?qū)炷龄P蝕影響（1）混凝土振搗不密實(shí)及養(yǎng)護(hù)不到位，或在混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生露筋、蜂窩、麻面等，會(huì)使混凝土孔隙過(guò)大或存在裂縫，便于空氣中水和二氧化碳?xì)怏w侵入，引發(fā)鋼筋銹蝕。（2）混凝土內(nèi)摻加氯鹽造成鋼筋銹蝕。氯鹽在提升混凝土早期強(qiáng)度和防凍方面是很有效，但假如摻量過(guò)多，過(guò)量氯離子會(huì)破壞鋼筋表面鈍化膜，從而造成鋼筋銹蝕。故規(guī)范要求通常混凝土結(jié)構(gòu)中氯鹽摻量不得超出水泥重量1%。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共8頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。（3）侵蝕性氣體侵入造成鋼筋銹蝕。當(dāng)空氣中含有工業(yè)廢氣，如氯化氫等酸性氣體，將一樣被混凝土吸收而和氫氧化鈣結(jié)合，造成混凝土堿度快速下降，使鋼筋遭受銹蝕。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共8頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。2鋼筋銹蝕危害和影響混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土兩種材料組成共同受力結(jié)構(gòu)。鋼筋銹蝕直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)受力性能，嚴(yán)重時(shí)可造成結(jié)構(gòu)坍毀。關(guān)鍵危害表現(xiàn)在以下多個(gè)方面。2.1鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋直接危害結(jié)構(gòu)承載能力降低，這是因?yàn)楦g使縱向鋼筋截面積降低，引發(fā)鋼筋“名義屈服強(qiáng)度”降低所致。尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土高強(qiáng)鋼絲表面積大而截面小，腐蝕對(duì)其承載力影晌更大。箍筋在受力主筋外側(cè)，保護(hù)層混凝土更薄，更易被腐蝕，不僅直接影響了結(jié)構(gòu)斜截面承載能力，而且降低了對(duì)混凝土約束，也間接地降低了結(jié)構(gòu)抗彎能力。處于應(yīng)力狀態(tài)下鋼筋(包含預(yù)應(yīng)力),在遭受腐蝕時(shí)有可能發(fā)生忽然斷裂。世界上曾發(fā)生過(guò)這類(lèi)事故,如鋼筋混凝土橋梁忽然坍毀,建筑物忽然斷裂等。柏林議會(huì)大廈屋頂忽然塌落,即和鋼筋應(yīng)力腐蝕斷裂相關(guān)。應(yīng)力腐蝕斷裂可在鋼筋未見(jiàn)顯著銹蝕情況下發(fā)生,斷裂時(shí)鋼筋屬于脆斷。這是“腐蝕”和“應(yīng)力”相互促進(jìn)結(jié)果:應(yīng)力可使鋼筋表面產(chǎn)生微裂紋、腐蝕沿裂紋深入、應(yīng)力再促裂紋開(kāi)展。如此周而復(fù)始,直到忽然斷裂。這是一個(gè)危險(xiǎn)形式,應(yīng)引發(fā)重視。2鋼筋腐蝕對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)危害鋼筋銹蝕通常表現(xiàn)在混凝土表面沿受力鋼筋方向出現(xiàn)裂縫，并帶有銹斑。這種裂縫表明，膨脹鐵銹足以使混凝土開(kāi)裂。鋼筋銹蝕不僅能削減截面面積，使構(gòu)件承載能力下降，還會(huì)降低鋼筋和混凝土握裹力，影響二者共同工作性能。同時(shí)，因?yàn)殇摻钿P蝕后體積膨脹，造成混凝土保護(hù)層破裂，甚至脫落，從而降低了結(jié)構(gòu)受力性能和耐久性能，嚴(yán)重甚至影響結(jié)構(gòu)安全性能鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共9頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。（1）混凝土開(kāi)裂：鋼筋腐蝕后體積增加了2-10倍，如紅銹體積可大到原來(lái)體積四倍，黑銹體積可大到原來(lái)二倍，對(duì)周?chē)炷廉a(chǎn)生壓力，將使混凝土沿鋼筋方向開(kāi)裂，進(jìn)而使保護(hù)層成片脫落，而裂縫及保護(hù)層剝落又深入造成更猛烈腐蝕。改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和降低結(jié)構(gòu)耐久性；鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共9頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。（2）降低了結(jié)構(gòu)延性，甚至改變了結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)。中國(guó)有試驗(yàn)表明，當(dāng)受拉鋼筋腐蝕量大到一定程度時(shí)，結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)會(huì)由適筋梁變?yōu)樯俳盍捍嘈云茐幕蚣羟衅茐模@除了和鋼筋截面積降低相關(guān)，還和受腐蝕鋼筋延伸率降低相關(guān)。（3）降低鋼筋和混凝土握裹粘結(jié)力：鋼筋和混凝土之間形成鐵銹層，減弱了變形鋼筋和混凝土膠結(jié)作用；鐵銹膨脹將造成混凝土開(kāi)裂，降低了混凝土對(duì)鋼筋約束作用；鋼筋變形肋銹蝕使變形鋼筋和混凝土之間失去了機(jī)械咬合作用表現(xiàn)在：①凝土中鋼筋銹蝕產(chǎn)物是一個(gè)結(jié)構(gòu)疏松氧化物，它在鋼筋和混凝土之間形成一層疏松隔離層，顯著地改變了鋼筋和混凝土接觸面積，從而降低了鋼筋和混凝土之間粘結(jié)作用。②鋼筋銹蝕產(chǎn)物比銹蝕前鋼材占據(jù)體積更大，從而對(duì)包圍在鋼筋周?chē)炷廉a(chǎn)生徑向膨脹力，當(dāng)徑向膨脹力達(dá)成一定程度時(shí)，會(huì)引發(fā)混凝土開(kāi)裂?；炷灵_(kāi)裂造成混凝土對(duì)鋼筋約束作用減弱。③變形鋼筋銹蝕后，鋼筋變形肋將逐步退化。在鋼筋銹蝕較嚴(yán)重情況下，變形肋在混凝土之間機(jī)械咬合作用基礎(chǔ)消失，其結(jié)果是造成鋼筋和混凝土之間粘結(jié)性能退化。2.3銹蝕后鋼筋混凝土構(gòu)件力學(xué)行為影響腐蝕作用造成鋼筋局部蝕坑將嚴(yán)重影響鋼筋力學(xué)性能。實(shí)際工程中鋼筋銹蝕是由最初點(diǎn)蝕坑逐步擴(kuò)大發(fā)展,銹蝕產(chǎn)生應(yīng)力集中將引發(fā)銹蝕鋼筋屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、延伸率和粘結(jié)強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)改變,蝕坑處應(yīng)力集中現(xiàn)象對(duì)構(gòu)件受力性能有著嚴(yán)重影響。中國(guó)外學(xué)者對(duì)鋼筋銹蝕后力學(xué)性能也做了很多研究工作,結(jié)果表明結(jié)構(gòu)力學(xué)性能退化。這種力學(xué)性能退化關(guān)鍵表現(xiàn)在延性,隨銹蝕量增大,坑狀銹蝕顯著增大。P—Δ曲線屈服平臺(tái)降低,蝕坑則越嚴(yán)重,鋼筋頸縮越不顯著,表現(xiàn)出銹蝕鋼筋延性隨銹蝕量增大而減小。對(duì)力學(xué)性能另一個(gè)影響是名義強(qiáng)度,隨銹蝕量增大,屈服強(qiáng)度和極限荷載下降,名義屈服和極限強(qiáng)度也隨之下降。文件和文件分別采取室外暴露、現(xiàn)場(chǎng)取樣和快速銹蝕方法進(jìn)行試驗(yàn),隨銹蝕程度不一樣可分為4種情況:截面損失率<1%時(shí),力學(xué)指標(biāo)無(wú)顯著改變;截面損失率<5%時(shí),伸長(zhǎng)率基礎(chǔ)上可大于規(guī)范最小許可值,屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度基礎(chǔ)不變,應(yīng)力—應(yīng)變曲線仍含有顯著屈服點(diǎn);截面損失率在5%～10%時(shí),伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度均顯著降低;截面損失率>10%時(shí),鋼筋腐蝕嚴(yán)重,屈服點(diǎn)很不顯著,伸長(zhǎng)率低于規(guī)范最小許可值,鋼筋各項(xiàng)性能指標(biāo)均顯著降低。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共10頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。另外,為研究銹蝕后混凝土構(gòu)件恢復(fù)力性能,日本學(xué)者以受彎構(gòu)件、西安建筑科技大學(xué)以壓彎構(gòu)件為研究對(duì)象,分別探討了鋼筋銹蝕過(guò)程對(duì)損傷混凝土構(gòu)件承載力、剛度、滯回曲線和延性等影響。因?yàn)槭茉囼?yàn)條件影響,現(xiàn)在對(duì)銹蝕鋼筋力學(xué)性能研究還僅僅停留在構(gòu)件層次上。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共10頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。3.鋼筋銹蝕防治 3.1使混凝土有較高密實(shí)度首先應(yīng)從選擇混凝土最好配合比入手,并應(yīng)盡可能降低水灰比。為此采取多種減水劑,尤其是多年來(lái)發(fā)展起來(lái)高效減水劑。其次摻入硅灰也可提升混凝土密實(shí)性。因?yàn)楣杌伊綐O細(xì),摻入混凝土后能改善混凝土孔結(jié)構(gòu),使原來(lái)開(kāi)放孔變成封閉微孔,所以可提升混凝土密實(shí)度,降低其透水性及透氣性。但摻硅灰時(shí)必需同時(shí)摻入高效減水劑,不然將增大混凝土。需水量或嚴(yán)重影響混凝土和易性。另外,施工中加強(qiáng)質(zhì)量管理,改善混凝土施工操作方法,在混凝土施工中,應(yīng)該按要求時(shí)間和數(shù)量檢驗(yàn)混凝土組成材料質(zhì)量和用量,在攪拌地點(diǎn)及澆筑地點(diǎn)要檢驗(yàn)混凝土拌合物坍落度或維勃稠度,應(yīng)該攪拌均勻、澆灌和振搗密實(shí),加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),確保混凝土密實(shí)度。3.2增加保護(hù)層厚度合適增加混凝土保護(hù)層厚度,避免保護(hù)層開(kāi)裂,能預(yù)防在使用期內(nèi)碳化到鋼筋表面,并能阻止腐蝕介質(zhì)滲到鋼筋表面,這是保護(hù)鋼筋免遭銹蝕關(guān)鍵方法。通常鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度應(yīng)大于50年碳化深度。GB502042混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求對(duì)包含混凝土結(jié)構(gòu)安全關(guān)鍵部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè),其中包含鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)。3.3慎重采取速凝劑在混凝土中摻入鹽類(lèi)（如CaCl2，使混凝土含有速凝、快硬作用。但易引發(fā)鋼筋銹蝕，對(duì)于蒸養(yǎng)混凝土尤甚。當(dāng)混凝土中摻有18%NaCl時(shí)，無(wú)定電流對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋破壞作用會(huì)增加到100倍。當(dāng)混凝土密實(shí)性不良，保護(hù)層甚薄，因?yàn)橥饨缈諝夂退智秩?，其銹蝕會(huì)猛烈加緊。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。3.4限制鋼筋中有害元素硫含量鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。因硫和鐵和錳生成硫化物，它在合金中展現(xiàn)單獨(dú)陰極相而存在，所以使合金產(chǎn)生更多微電池。另外，含硫金屬區(qū)域上生成膜，其保護(hù)性能低于其它表面上膜。當(dāng)鋼筋和含有泛酸型侵蝕作用環(huán)境水接觸時(shí)，硫危害更為顯著，而且能增加鋼筋———碳素鋼晶粒間腐蝕傾向。3.5鋼筋表面鈍化處理鋼筋表面上氧化薄膜在一定條件下含有保護(hù)作用。因?yàn)橐话闼嗷炷了雍袕?qiáng)堿性，對(duì)鋼筋能起到部分鈍化作用，但因?yàn)橹苯诱掣皆阡摻钌纤嗌碀{層起碳化作用，當(dāng)PH值降低到小于9-9.5時(shí)，即堿性降低，對(duì)造成鋼筋完整鈍化保護(hù)膜便有破壞作用。所以，對(duì)鋼筋表面進(jìn)行人工鈍化處理，或利用鋼筋表面所制強(qiáng)堿性混凝土層以保護(hù)鋼筋銹蝕便含有意義。在中性或堿性介質(zhì)中，數(shù)量不多強(qiáng)氧化劑全部能引發(fā)鋼筋表面鈍化。鈍化處理在鋼筋還未受到大氣腐蝕前進(jìn)行。3.6在混凝土拌和料中加入外加劑（緩蝕劑）緩蝕劑是一個(gè)化合物，在混凝土中加入小濃度緩蝕劑，能夠有效地阻礙或預(yù)防金屬和環(huán)境發(fā)生反應(yīng)。亞硝酸鈣是現(xiàn)在世界上使用最廣緩蝕劑。研究表明，亞硝酸鈣作用機(jī)理是陽(yáng)極緩蝕。亞硝酸鈣防銹性能很好，用亞硝酸鈣和氯離子摩爾比來(lái)表示銹蝕程序，則銹蝕臨界范圍在0.07-0.09之間。據(jù)報(bào)道，在混凝土中添加2%（重量百分比）亞硝酸鈣，就能夠使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物使用壽命延長(zhǎng)10-15a，抗壓強(qiáng)度增加10-25MPa。3.7采取陰極保護(hù)鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共12頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。陰極保護(hù)是在靠近被保護(hù)鋼筋混凝土內(nèi)(或表層)埋設(shè)一個(gè)新電極，并將它和直流電源正極相接，而將負(fù)極和鋼筋骨架相接，調(diào)整外接電源，以使電子流進(jìn)全部鋼筋骨架內(nèi)，原有鋼筋骨架陽(yáng)極和陽(yáng)極區(qū)域間任何腐蝕電流轉(zhuǎn)化為陰極，使鋼筋骨架銹蝕受到抑制。對(duì)于新工程，陰極保護(hù)可用于海中、水域或潮濕地下獨(dú)立構(gòu)筑物。須嚴(yán)格控制保護(hù)電位范圍，預(yù)防析氧引發(fā)“握裹力”降低和氫脆發(fā)生，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土更應(yīng)慎重。因?yàn)樾略鲈O(shè)電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極受腐蝕而使陽(yáng)極材料有所消耗，所以，通常要選擇鉑絲等耐腐蝕、消耗極小材料。國(guó)外使用陽(yáng)極專(zhuān)利產(chǎn)品有:涂覆于混凝土表面導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電砂漿;粘貼于混凝土表面陽(yáng)極網(wǎng)狀組合件;帶涂層欽金屬帶等。陰極保護(hù)關(guān)鍵用于受氯鹽侵蝕造成鋼筋腐蝕結(jié)構(gòu)中，其應(yīng)用受環(huán)境影響較小，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)裂縫混凝土結(jié)構(gòu)和新建結(jié)構(gòu)全部可進(jìn)行長(zhǎng)久鋼筋防腐。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共12頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。3.8采取電化學(xué)除鹽在海洋環(huán)境、鹽堿地、工業(yè)環(huán)境等，氯鹽引發(fā)鋼筋銹蝕破壞很普遍；還有使用含鹽外加劑、道路防冰鹽等人為制造氯鹽條件全部會(huì)使氯鹽進(jìn)入混凝土中，當(dāng)達(dá)成一定量（臨界值）時(shí)，鋼筋便開(kāi)始活化、銹蝕，繼續(xù)發(fā)展則深入造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物破壞。氯鹽一旦進(jìn)入混凝土中，并在鋼筋周?chē)煌Ｔ黾?，這是危險(xiǎn)。所以，需要限制氯鹽繼續(xù)進(jìn)入或排除已進(jìn)入混凝土中氯鹽，采取電化學(xué)方法是有效路徑。電化學(xué)除鹽法已在國(guó)外得到應(yīng)用。其原理和陰極保護(hù)法類(lèi)似，不一樣點(diǎn)是外加電壓較高，力圖在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)成排除氯鹽效果。電化學(xué)除鹽負(fù)效應(yīng)是鋼筋周?chē)赡艹霈F(xiàn)析氫現(xiàn)象，影響握固力，產(chǎn)生氫脆、應(yīng)力腐蝕等。使用者應(yīng)全方面考慮和精心設(shè)計(jì)。3.9采取電化學(xué)增堿法已經(jīng)失去堿性混凝土，不能再對(duì)鋼筋提供有效保護(hù)。電化學(xué)方法能夠使鋼筋周?chē)炷粱謴?fù)堿性，其方法和電化學(xué)除鹽類(lèi)似。該方法關(guān)鍵適適用于以中性化為主鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物。在國(guó)外也有工程應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)該指出，電化學(xué)方法最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在較少清除或不清除鋼筋周?chē)炷翆訔l件下進(jìn)行（視力學(xué)性能要求而定），在修復(fù)過(guò)程中對(duì)結(jié)構(gòu)物破壞性小或可稱(chēng)作“非破損”性修復(fù)法，是很有特色和有發(fā)展前途修復(fù)方法。但因?qū)I(yè)性強(qiáng)、技術(shù)實(shí)施較為復(fù)雜和費(fèi)用偏高等問(wèn)題，該方法普遍采取受到了一定限制。大家對(duì)其認(rèn)識(shí)和了解不夠，也是推廣應(yīng)用中問(wèn)題之一。3.10鋼筋表面加保護(hù)涂層（防銹材料）鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共13頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。在鋼筋表面加上環(huán)氧樹(shù)脂涂層，它含有：（1）耐堿性。能長(zhǎng)久經(jīng)受混凝土高堿性環(huán)境（PH=12.5-13.5）；（2）耐化學(xué)腐蝕。因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂粉末涂層含有很高化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，而且膜層含有不滲透性，所以能阻止水、氧、氯鹽等腐蝕介質(zhì)和鋼筋接觸；（3）彈性和耐摩擦性好。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共13頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。3.11使用高性能混凝土常見(jiàn)高性能混凝土有聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土及水玻璃耐酸混凝土等。這些混凝土在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中也有很高抗腐蝕性能,所以能預(yù)防鋼筋生銹。但這些特種混凝土關(guān)鍵還是作為耐腐蝕、抗?jié)B混凝土,以作防護(hù)層為主。如作為橋面板防滲面層等。高性能混凝土是基于結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度、高耐久性、高工作性而設(shè)計(jì)全新混凝土，和傳統(tǒng)混凝土相比，它含有很多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：不用振搗就能夠自動(dòng)填充模板；含有良好自密性；不會(huì)因?yàn)樗療岙a(chǎn)生、水化硬化或干燥收縮等原因引發(fā)初始裂縫；含有高抗?jié)B性，能夠阻止?jié)B透，從而預(yù)防了鋼筋銹蝕，延長(zhǎng)了鋼筋混凝土使用壽命。3.12使用不銹鋼鋼筋即使表面涂覆環(huán)氧樹(shù)脂鋼筋和鍍鋅鋼筋已在侵蝕性較為嚴(yán)重環(huán)境中大量使用，但對(duì)處于侵蝕性很?chē)?yán)重新建鋼筋混凝土構(gòu)筑物或舊結(jié)構(gòu)中一些特殊部位修復(fù)件，則必需采取奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼來(lái)替換一般碳鋼鋼筋。借助于不銹鋼優(yōu)良抗蝕性能，能夠承受較高臨界氯離子濃度，從而延緩混凝土構(gòu)筑物腐蝕破壞。3.13使用新型阻銹劑鋼筋混凝土常見(jiàn)阻銹劑是亞硝酸鈣或氟基磷酸鹽，美國(guó)很快前研制出一個(gè)稱(chēng)為自動(dòng)接觸型（MCI）阻銹劑，將它添加到混凝土混合料中，阻銹劑將能自動(dòng)遷移穿過(guò)混凝土而吸附到鋼筋上，在其表面置換氯離子并形成致密而薄（2-10）保護(hù)層，可抑制結(jié)構(gòu)中氯化物和鋼筋化學(xué)反應(yīng)而引發(fā)腐蝕，提升構(gòu)筑物耐久性。試驗(yàn)表明，用MCI混合制作混凝土，因鋼筋腐蝕電流降低3/4，其耐久性可比聚合物浸漬混凝土延長(zhǎng)近1倍。阻銹劑用量極少。1m2混凝土只須配0.62-1.21溶劑原液。3.14使用新型涂料鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共14頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。依據(jù)混凝土高堿性、含水性和多孔性特點(diǎn)，涂料應(yīng)含有耐堿性、耐水性和浸漬性性能并含有良好耐久性。新型涂料必需是安全、無(wú)毒、環(huán)境保護(hù)型“綠鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共14頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。色涂料”或環(huán)境友善涂料，并朝著施工簡(jiǎn)便、組合配套多樣、價(jià)格低廉方向發(fā)展。（1）氯醚涂料由氯醚樹(shù)脂、配套樹(shù)脂及多種助劑復(fù)合而成單組分防腐蝕涂料，其涂層粘附強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)致密、理化性能優(yōu)越，綜合防腐蝕性能均高于氯磺化聚乙烯或氯化橡膠涂料。（2）氰凝由聚氨基酸脂、助劑和填料組成，其特點(diǎn)是遇水后立即發(fā)生反應(yīng)，最終生成不溶于水固體，適適用于混凝土表面涂覆。涂層質(zhì)量好、耐蝕、防滲、防霉。3.15預(yù)防無(wú)定電流對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋影響關(guān)鍵對(duì)鋼筋采取絕緣方法：（1）確保混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度。（2）如有電流經(jīng)過(guò)危險(xiǎn)時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)絕緣。鋼筋混凝土和照明或其它直流干線網(wǎng)地線應(yīng)隔絕；固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上金屬部件皆進(jìn)行必需絕緣。（3）避免將金屬軌道直接鋪設(shè)在鋼筋混凝土上。（4）必需時(shí)鋼筋混凝土應(yīng)作卷材隔絕層。（5）在混凝土拌合物中不摻入任何氯鹽鋼筋銹蝕修補(bǔ)1.局部修復(fù)方法1.1當(dāng)鋼筋銹蝕尚不嚴(yán)重時(shí),采取局部修復(fù)。局部修復(fù)是對(duì)局部鋼筋腐蝕破壞而疏松、脹裂、剝落混凝土進(jìn)行鑿除，再用新修復(fù)材料填補(bǔ)抹平。這種方法要求受腐蝕破壞混凝土和鋼筋腐蝕物應(yīng)全部鑿除并清洗潔凈，修復(fù)材料收縮性鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。應(yīng)較小，彈性模量、熱脹系數(shù)應(yīng)和原混凝土相近，非滲透性能和強(qiáng)度通常應(yīng)高于原混凝土。常見(jiàn)修復(fù)材料有混凝土、聚合物混凝土、耐久硅粉混凝土、水泥砂漿、過(guò)氧乙烯漆、環(huán)氧樹(shù)脂、聚合物水泥砂漿和NSF砂漿等。這種修復(fù)技術(shù)通常在腐蝕面積小，鋼筋截面積降低不多情況下采取。稍嚴(yán)重,采取鋼筋阻銹十堵塞裂縫措施:用自動(dòng)接觸型阻銹劑(MCI),如國(guó)產(chǎn)XCPB型水性復(fù)合阻銹劑,價(jià)格不高,可直接滲透混凝土拌合料中也可用于混凝土表面滲透抵達(dá)鋼筋(己銹和未銹)表面,形成新保護(hù)層,阻止鋼筋銹蝕。具體做法:沿著混凝土裂縫和銹跡,用人工開(kāi)鑿引導(dǎo)孔并注入阻銹劑,使其在鋼筋表面形成保護(hù)膜;用環(huán)氧水泥砂漿填補(bǔ)引導(dǎo)孔和混凝土上裂縫。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。1.2當(dāng)鋼筋銹蝕較嚴(yán)重,混凝土裂縫破裂,保護(hù)層剝離較多時(shí),必需時(shí)先臨時(shí)支撐,再鑿除混凝土腐蝕松散部分,根本清除鋼筋上鐵銹,將需作修補(bǔ)舊混凝土銜接面鑿毛,對(duì)有油污處用丙嗣清洗,再涂抹阻銹劑,對(duì)于鋼筋腐蝕嚴(yán)重,有效截面積減小,應(yīng)增焊對(duì)應(yīng)面積鋼筋補(bǔ)強(qiáng),然后再用高一級(jí)摻入阻銹劑混凝土修補(bǔ)。1.3對(duì)鋼筋腐蝕很?chē)?yán)重混凝土破碎范圍較大時(shí),在對(duì)銹蝕鋼筋除銹和清除混凝土松碎部分后,可采取壓力灌漿法做深入修補(bǔ)。必需時(shí)加鋼筋網(wǎng)、加貼碳纖維或粘貼鋼板等方法補(bǔ)強(qiáng)。1.4上述修補(bǔ)處理后,如有必需,再采取厚漿型建筑防水涂料(如瀝青)、鈍化型砂漿、聚合物砂漿等涂覆混凝土表面,以降低阻銹劑流失,阻斷濕氣等沿裂裂縫侵入2.置換保護(hù)層修復(fù)法置換保護(hù)層是將原有保護(hù)層混凝土剝除，對(duì)鋼筋進(jìn)行防腐處理后，重新澆搗或噴射新混凝土保護(hù)層。這種方法適適用于混凝土中氯鹽引發(fā)鋼筋銹蝕和混凝土碳化嚴(yán)重場(chǎng)所。置換后新保護(hù)層混凝土不僅能夠恢復(fù)鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力，使鋼筋表面重新生成鈍化物，而且在新澆保護(hù)層混凝土中可摻有阻銹劑及其它外加劑，提升了它抗?jié)B性和耐腐蝕性，降低碳化速度。所以，置換后新保護(hù)層能夠有效地起到保護(hù)鋼筋屏障作用。通常采取聚合物混凝土來(lái)提升它非透水性和粘結(jié)力，為利于新澆筑混凝土固定，通常加入鋼絲網(wǎng)配筋或采取摻入鋼纖維形成鋼纖維混凝土以預(yù)防收縮裂縫。3.粘鋼修復(fù)法粘鋼修復(fù)關(guān)鍵是經(jīng)過(guò)建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)受拉一側(cè)，以達(dá)成增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗彎、抗拉、抗剪能力。由鋼板替換或部分替換腐蝕鋼筋在結(jié)構(gòu)中工作，鋼板能否有效地和結(jié)構(gòu)共同工作，關(guān)鍵取決于鋼板和混凝土抗拉及抗剪強(qiáng)度，和被腐蝕鋼筋和保護(hù)層混凝土之間粘結(jié)力。所以，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求和混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕情況，對(duì)保護(hù)層混凝土進(jìn)行處理。該技術(shù)適適用于鋼筋多種程度腐蝕修復(fù)。4.粘貼碳纖維布修復(fù)法鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共16頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。粘貼碳纖維布修復(fù)是現(xiàn)在研究一個(gè)熱門(mén)課題，已經(jīng)有不少研究結(jié)果，并已在部分工程上成功應(yīng)用。它是利用建筑結(jié)構(gòu)膠將碳纖維布粘貼于結(jié)構(gòu)表面，利用碳纖維布高抗拉性能，替換原結(jié)構(gòu)鋼筋所承受拉應(yīng)力，并和原混凝土協(xié)同工作。碳纖維不僅含有高抗拉性能，還含有耐腐蝕性好、易于施工、不加大截面、不增加荷載等優(yōu)點(diǎn)。既可用于輕度鋼筋腐蝕結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和維護(hù)，又可用重度鋼筋腐蝕結(jié)構(gòu)修復(fù)加固，是結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕修復(fù)一個(gè)理想方法。但在設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)方法、施工方法等方面還有待于深入完善。除了碳纖維材料外，還可用粘貼玻璃纖維、維綸纖維等增強(qiáng)材料鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共16頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。5.電化學(xué)氯化物萃取技術(shù)。氯化物萃取技術(shù)是利用活化欽板網(wǎng)或鍍鉑欽等材料作為臨時(shí)陽(yáng)極，采取飽和石灰水或自來(lái)水作電解質(zhì)，對(duì)其施加高電流(大約每平方米鋼筋或混凝土表面為IA)、低電壓(10~4OV)，把氯離子從鋼筋表面拉下來(lái)并從混凝土中除掉，使鋼筋周?chē)入x子被快速清除，鋼筋在很大程度上重新鈍化。該技術(shù)除陽(yáng)極和電源為臨時(shí)性之外，其它裝置和陰極保護(hù)系統(tǒng)相同，關(guān)鍵用于其它修復(fù)方法前處理。伴隨新材料、新工藝不停出現(xiàn)，其它修復(fù)技術(shù)也在不停發(fā)展。應(yīng)該指出，防治鋼筋銹蝕任何技術(shù)方法，全部必需建立在可靠工程質(zhì)量基礎(chǔ)上。砼工程是一個(gè)復(fù)雜體系，鋼筋銹蝕破壞，首先和砼質(zhì)量相關(guān)。實(shí)踐證實(shí)，對(duì)腐蝕環(huán)境認(rèn)識(shí)不足或沒(méi)有采取合適防護(hù)技術(shù)方法，是造成鋼筋銹蝕過(guò)早出現(xiàn)關(guān)鍵原因?，F(xiàn)在鋼筋防護(hù)技術(shù)是多個(gè)多樣，而且在快速發(fā)展中。具體施工時(shí)，應(yīng)慎重制訂防護(hù)方案和正確選擇材料和施工工藝，以避免陷入壞了修，修了壞”惡性循環(huán)。4.工程實(shí)例4.1使用實(shí)例工程介紹鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共17頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。碳纖維布加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是一個(gè)新型結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，它是利用樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，以達(dá)成對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)目標(biāo)。碳纖維材料(CFRP)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)起步很晚，國(guó)家工業(yè)建筑診療和改造工程技術(shù)研究中心引進(jìn)開(kāi)發(fā)了此項(xiàng)目，并在全國(guó)建筑加固和判定第四屆學(xué)術(shù)會(huì)議上獲獎(jiǎng)。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共17頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。本人和7月至8月在河南省六建集團(tuán)暑期實(shí)習(xí)期間曾參與一項(xiàng)利用碳纖維布加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)修復(fù)已輕度銹蝕樓體工程。該舊樓改造工程空調(diào)主機(jī)房受場(chǎng)地限制設(shè)計(jì)在大樓首層,下方為地下一層車(chē)庫(kù),因?yàn)闃求w使用已久和空調(diào)主機(jī)和水泵長(zhǎng)久運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生疲憊荷載,造成樓板和梁出現(xiàn)了局部混凝土脫落以至鋼筋銹蝕情況。為確保安全,對(duì)原結(jié)構(gòu)荷載承受能力進(jìn)行了驗(yàn)算。復(fù)核結(jié)果為原結(jié)構(gòu)無(wú)法滿(mǎn)足荷載要求,需要對(duì)空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)多條結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行加固處理。針對(duì)該工程實(shí)際情況編制了三個(gè)加固方案,分別為碳纖維加固法、鋼結(jié)構(gòu)加固法和粘鋼加固法。,即使粘鋼加固法和碳纖維加固法各項(xiàng)性能指數(shù)比較靠近,且顯著優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)法,但因?yàn)樘祭w維法抗疲憊性能優(yōu)于粘鋼法,且因考慮現(xiàn)場(chǎng)需加固位置有較多各類(lèi)管線阻擋,操作空間狹窄,所以最終選擇了碳纖維加固法。4.2設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)因?yàn)樵摯髽菢驱g已經(jīng)有20多年,原始結(jié)構(gòu)資料有部分缺失,設(shè)計(jì)時(shí)為安全起見(jiàn),加大了安全系數(shù)。碳纖維布選擇HEX-3R,厚度為0.11mm。按設(shè)計(jì)要求(以DCL10梁為例),梁截面為400mm×500mm,計(jì)算結(jié)果要求Acf≥53.70mm2,選擇在梁底粘貼300mm寬碳纖維布兩層(Acf=66.60mm2),可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和使用要求。為了加強(qiáng)梁底碳纖維布錨固及增加梁抗剪能力,在梁端每側(cè)粘貼100mm寬U型箍3道。4.3施工工藝步驟施工準(zhǔn)備：卸荷（暫?？照{(diào)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)），對(duì)周?chē)芫€進(jìn)行臨時(shí)處理及保護(hù)搭設(shè)施工用臨時(shí)腳手架基層處理：把表面疏松混凝土鑿掉，用聚合物砂漿修補(bǔ)裂縫及表面凹陷部位，混凝土表面打磨平整，轉(zhuǎn)角打磨成圓弧形，用吹風(fēng)機(jī)清理表面鋪設(shè)碳纖維布：繪制碳纖維布設(shè)計(jì)圖，剪切碳纖維布，基準(zhǔn)放線，攪拌膠，涂抹結(jié)構(gòu)膠，粘貼碳纖維布（第一層），涂膠，粘貼碳纖維布（第二層），表面涂膠。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共18頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的原理及防治專(zhuān)項(xiàng)措施全文共18頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。涂敷底層樹(shù)脂：確定混凝土表面狀態(tài)，攪拌，涂敷底層樹(shù)脂并用膩?zhàn)诱移浇Y(jié)構(gòu)面。檢驗(yàn)：用小錘輕巧或手壓檢驗(yàn)。表面保護(hù)處理：沙漿批蕩耐火涂抹施工用臨時(shí)腳手架拆除恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)原貌4.4施工關(guān)鍵點(diǎn)1)用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面浮漿、油污等雜質(zhì)和鋼筋鐵銹并涂抹防銹劑,用聚合物砂漿修補(bǔ)鑿除混凝土梁裂縫及凹陷,并養(yǎng)護(hù)3d?；炷烈蚰テ秸?尤其是表面凸起部位要磨平,用壓縮空氣將表面浮塵清除潔凈,用丙酮將需粘貼處清洗潔凈。2)轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。3)涂底膠。用刮板將膠均勻地涂在梁底面,待膠固化后再進(jìn)行下一道工序施工。注意:調(diào)好底膠須在要求時(shí)間內(nèi)用完通常情況下40min內(nèi)用完。4)因?yàn)樘祭w維分條粘貼加固效果優(yōu)于整幅粘貼,在梁底實(shí)際粘貼時(shí)將沿截面分成兩條,中間相隔20mm~30mm。5)粘貼碳纖維布。將膠按百分比重量稱(chēng)好,放在潔凈容器中調(diào)和均勻,用刮板將膠均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處隨即把