生活中的腐蚀和防腐—

生活中的腐蚀和防腐——钢筋锈蚀

2017-01-04 09:33:16 作者：本网整理来源：网络分享至：

钢筋混凝土结构会在各种有害介质作用下发生变质，由腐蚀所造成的经济损失是惊人的。腐蚀不仅吞噬着大量的结构材料，而且对人类的生命安全构成威协。因此，钢筋混凝土的防腐蚀研究是目前科学研究的一项重要课题，下面主要介绍混凝土中钢筋结构的腐蚀机理与防护措施。

混凝土中钢筋的腐蚀机理

研究表明，砼结构水化产生的强碱性环境会使钢筋表面生成一种致密的钝化膜，钝化膜对钢筋具有保护作用。然而，侵蚀性介质的入侵会改变钢筋周围的强碱性环境，造成孔隙液pH值降低，进而诱发钢筋的电化学腐蚀。侵蚀性介质引发的钢筋锈蚀被称为钢筋砼结构的癌症，潜伏期长，病发初期没有任何征兆，等到发现裂缝、砼保护层崩落等病害特征时，钢筋锈蚀已经处于加速期或破坏期。

当电介质溶液的pH值小于4时，腐蚀表现为酸蚀；而pH值为4~10时，腐蚀即为锈蚀；当pH值大于10时，钢筋表面开始生成一层溶解度很小的钝化膜，这时腐蚀的速度很低；pH值接近12时，这层保护膜变得非常致密稳定，使阳极反应难以进行，锈蚀停止。硅酸类水泥在凝结硬化时，大量生成的氢氧化钙以及水泥中含有的硝、钾、氧化物等能使砼中的溶液呈现强碱性，其pH值可达到12.5,处于砼中的钢筋会发生钝化。如果砼保护层不发生破坏，钢筋是不会发生锈蚀的。

钢筋锈蚀需满足3个条件

1钢筋表面存在电位差；

2阳极区段的钢筋表面处于活化状态；

3存在氧气和水。

由于钢筋钝化膜的存在，阻隔了氧气的进入。而钝化膜一旦破坏，就存在了水和溶解氧，电化学腐蚀就发生了。电化学反应生成氧化铁，这样下面的铁成为阴极更加剧了电化反应的进行。另外，氧化铁会进一步氧化生成一种疏松的、易剥落的沉积物–铁锈，它表现为体积膨胀（是原来体积的2-6倍），锈蚀产物的体积膨胀导致砼保护层开裂甚至剥落。

钢筋的防腐蚀措施

抗锈型钢筋

现已研发出的阻锈型钢筋有阴极型、阳极型、复合型等类型，系由无机物和有机物构成。加入混凝土中，能阻止、减缓钢筋锈蚀外且对混凝土的基本性能无不利影响。

特种钢筋

特种钢筋有环氧涂层钢筋、耐蚀钢筋、不锈钢筋、镀锌钢筋等。其中环氧涂层钢筋发展较快，美、日等国已批量用于工程。连续完整的环氧薄膜，能有效地隔离渗入混凝土内的有害离子与钢筋的接触，从而能保护钢筋不受腐蚀。然而，施工中需要小心绑扎（改用尼龙丝），并随时补涂运输、施工过程中划伤、碰坏的膜层部分，否则会加速该部位的腐蚀。价格较贵也是其投入量产的限制因素。