混凝土保护层质量与钢筋锈蚀.pdf
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1、第 2 5卷第 2期 2 0 1 3年 6月 浙 江水利水电专科学校学报 J Z h e j i a n g Wa t C o n s Hy d r C o l l e g e V0 1 25 NO 2 J u n 2 0 1 3 混凝 土保 护层 质量与钢筋锈蚀 林乐琴 ( 乐 清市水利局 , 浙江 乐清3 2 5 6 0 0 ) 摘 要 : 防止钢筋锈蚀是提 高水工钢筋混凝 土结构耐 久性一 个重要 因素 从结 构设 计 角度探讨 了混凝 土碳化和钢 筋锈蚀 产生机 理 , 并根据 实测数 据分析 了钢筋锈蚀 与保 护层厚 度之 间的 关 系, 认 为钢 筋的锈蚀在很 大程 度上取 决 于
2、混凝 土保 护层的质量 , 并进而认为保护层 密实性和 必需厚 度是 保护混凝土保护层质量控制 的关键 关 键 词 : 钢 筋 ; 混 凝 土 ; 保 护 层 中图分 类号 : T U 3 7 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 85 3 6 X( 2 0 1 3 ) 0 2 0 0 1 7 0 3 On Co n c r e t e Pr o t e c t i v e L a y e r Qu a l i t y a n d Re i n f o r c e me n t Co r r o s i o n L I N Yu e q i n ( Yu e q i n g Wa
3、t e r Co n s e r v a n c y Bu r e a u,Yu e q i n g 3 2 5 6 0 0,C h i n a ) Abs t r ac t : Co r r o s i o n p r o t e c t i o n o f r e i n f o r c i n g b a r i s a n i mpo r t a n t wa y t o i mp r o v e t h e l a s t i n g o f c o nc r e t e s t r uc t u r e Th e r e a s o n o f c o nc r e t e c a
4、 r bo n a t i o n a nd r e i n f o r c i n g ba r c o r r o s i o n a r e di s c u s s e d i n t hi s p a p e r i n t h e v i e w o f s t r u c t u r e d e s i g nAc c o r d i n g t o t h e me a s u r e d d a t a,t he r e l a t i o n s h i p be t we e n r e i n f o r c i n g b a r c o r r o s i o n
5、a n d t he q u a l i t y o f c o n c r e t e p r o t e c t i o n l a y e r i s a l s o a n a l y z e d i n t h e pa pe r W i t h a na l y z i ng t h e i n flue n c i n g f a c t o r o f t he c o n c r e t e p r o t e c t i o n l a y e r q ua l i t y,i t p r o v e s t ha t t h e d e n s i t y a n d n
6、 e c e s s a r y t h i c k ne s s o f c o n c r e t e p r o t e c t i o n l a y e r i s v e r y i mp o r t a n t t o q ua l i t y c o n t r o 1 Ke y wo r ds: r e i n f o r c i ng b a r;c o n c r e t e;p r o t e c t i v e l a y e r 0 引 言 根据 近 年来 国 内外 实 际调 查 资 料 可 知 , 水 工 钢 筋混凝土结构 中, 因钢筋 的锈蚀 而引起构件 损坏
7、, 甚 至 整个 结构 失效 的事 例 屡 见 不鲜 , 问题 的严 重 性 已越来 越 引起 人们 的重视 混凝土中钢筋锈蚀有两种情况 : 一种是先裂后 锈 , 另一种是先锈后裂 一般构件表 面无裂缝 , 由于 腐蚀气体介质从保 护层 中全面涌透, 扩散 到钢筋表 面而 导致 钢 筋 的 锈 蚀 , 引起 钢 筋 体 积 膨 胀 ( 钢 筋 锈 蚀产物铁锈 的体 积 比原来大 24倍 ) 使混凝 土保 护层 产生 相 当 大 的拉 力 , 造 成 混凝 土 保 护 层 顺 着钢筋方 向开裂 , 削落而破坏 这种先 锈后裂类型 与横向裂缝关系不 大, 主要与保护层有关 当然 , 钢 筋 的锈
8、蚀 还与 结构 所 处 的 环境 、 构件 受 力 方 式 等 因 素 有关 对 于混 凝 土 材 料 的 耐久 性 问 题 长 期 以来 已 经 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 4 - 2 0 作者简介 : 林乐琴 ( 1 9 7 8一) , 女 , 浙 江乐 清人 , 工程师 从 事水利 工程质量监督 得 到 了广 泛深 入研 究 但 是 混凝 土 的耐久 性 不 应 当 仅 在 材料 问题 上进 行 分 析 和评 价 , 而 应 当把 混 凝 土 材料放在构件和工程结构 的整体中进行研 究和评 价 外界环境对混凝土材料的腐蚀与损伤 主要发生 在 混凝 土 的浅层 , 进 而 使 得混
9、 凝 土 截 面 和强 度 受 到 损失 , 影响结构 的外 观和安全 对于钢筋混凝 土结 构 , 更重要的是因表层混凝 土发生腐蚀或损伤而削 弱 了对钢筋 的保护能力 , 加速钢筋锈蚀进程 混凝 土保 护 层 一 般 定 义 为 钢 筋 外 表 面 到 混 凝 土构件表面的这层混凝土 , 位于钢筋与外界环境之 间 , 是保 护 钢筋 及 内部 混 凝 土不 受 外界 侵 蚀 的 重要 防线 , 对钢 筋混 凝土 结 构 耐久 性 具 有 十分 重 要 的 意 义 因此 , 对 于混 凝土保护层 的结构与性能需要 进 行 深入研 究 1 钢筋 的锈蚀 钢筋在混凝 土中锈蚀是一种特定 的电化学腐
10、 蚀 通常条件下 , 混凝土 中孔隙水为水 泥水化时析 出的大量氢氧化钙和少数钾、 钠氢氧化物 P H值约 为 1 2 5l 3 5之间 在这种高碱性 环境 中, 钢筋表 l 8 浙江水利水 电专科学校学报 第 2 5卷 面会形成一层薄的纯化保护膜, 其成分为r F e 0 , 尽管空气中的氧可 以通过混凝土 中孔 隙渗到钢筋 表面 , 但该纯化膜可有效地控制钢筋 的锈蚀 , 所 以 只有 当纯化膜 破 坏 时 , 在 水 、 氧 气作 用 下 , 钢 筋才 会 发生锈 蚀 导 致钢 筋表 面纯 化膜 破 坏 ( 即脱 纯 ) 机 理 有 如下 两种 : 混凝 土 的碳 化 、 氯 盐渗 入混
11、凝 土 中 1 1 混凝土 的碳 化 大气 中的 C O 与混凝 土孔 隙液 中 的 C a ( O H) , 反应生成弱碱性 C a C O 该反应使混凝土 的 P H值 下降 , 这种将使混凝土从表层开始 向内逐步失去碱 性现象 , 称 为混凝 土 的碳 化 当 P H9时 , 则混 凝 土 完全被 碳化 混凝 土碳 化 速 度 与 水 泥 的 品 种 、 用 量 、 所 处 环 境 、 水 灰 比、 设 计 标 准 、 施 工 质 量 等 有 密 切 的关 系 在具有良好配比的密实混凝土中, 几十年碳化层深 度 仅 只有 几 毫 米 , 因 此 混 凝 土 对 钢 筋 起 着 防 护 作
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- 关 键 词:
- 混凝土 保护层 质量 钢筋 锈蚀
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