混凝土结构的氯盐侵蚀与钢筋锈蚀

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第39卷第2期工程建设26Engineeringconstruction2007年4月文章编号：1673—8993(2007)02—0026—05混凝土结构的氯盐侵蚀与钢筋锈蚀王晓冬，李东寅，李国瑞(山东经济学院，山东济南250014)摘要：分析了氯盐引发钢筋锈蚀的机理，介绍了多种预防“盐害”的基本措施和附加措施，并讨论了这些防护措施的优缺点。关键词：混凝土耐久性；氯盐；钢筋锈蚀；破坏机理；防护中图分类号：TU528，33文献标识码：AChlorideerosionandsteelbarcor

2、rosionoftheconcretestructureWangXiaodong，LiDongyin，LiGuoruiAbstract：ThemechanismofsteelbarcorrosioninitiatedbychlorideWasana—lyzed，manybasicmeasuresandadditionalmeasurestopreventchlorideharm．wereintroduced，andadvantagesanddisadvantagesoftheseprotectionmeasureswerediscussed

3、．Keywords：concretedurability；chloride；steelbarcorrosion；damagemecha。nism；protection我国存在广泛的氯盐污染环境，海岸线很l刖舌．长，海洋环境广阔；北方地区使用的仍然是氯近年来，由混凝土的耐久性不足而造成的盐类“融雪剂”，我国部分地区开始用氯化钙、经济损失越来越引起广大学者的注意。大量工氯化镁等取代氯化钠(食盐)，这并不能降低程实践证明，在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀其“盐害”作用。氯盐类“融雪剂”用量在逐是影响结构耐久性的主要因素，而氯盐侵蚀又年增大(北京每年用

4、量已经超过1万t)；此是引发钢筋锈蚀的最主要原因。著名专家梅塔外，我国还有广泛的盐碱地环境(有着丰富的教授(P．K．Mehta)总结世界50年混凝土耐久石油、天然气和矿物资源)；此外氯盐还是最性状况时，把钢筋腐蚀确认为是影响耐久性的广泛的工业原料，也会给工业建筑造成腐蚀第一因素⋯。英国通过文献调查，统计了271破坏。个结构劣化破坏事例，总结了引起破坏的原因氯盐侵蚀能带来巨大的经济损失，我国正和发生频率，钢筋锈蚀占全部破坏事例的处于大规模基础设施建设阶段，应该采取合理55％，是引起钢筋混凝土结构破坏的主要因的方法以避免巨额的经济损失和不良的社

5、会素。其中，因环境中氯盐污染而引起的钢筋锈蚀影响。占全部破坏事例的33％，属首要破坏因素J。2氯盐侵蚀与钢筋锈蚀收稿日期：2006—12—012．1氯离子侵入混凝土的途径作者简介：王晓冬(1982一)，男，硕士研究生。氯离子侵入混凝土中通常有两种途径[]：维普资讯http://www.cqvip.com2007年4月王晓冬等混凝土结构的氯盐侵蚀与钢筋锈蚀27其一是“混入”，如掺用含氯离子外加剂、使而逐渐被腐蚀，．在钢筋表面生成红铁锈，引起用海沙、施工中用水含氯离子、在含氯盐环境混凝土开裂。钢筋锈蚀机理如图1所示。中拌制浇注混凝土等，它可以由

6、严格控制加以IIl避免；其二是“渗入”，环境中的氯离子通过‘．混凝土的宏观、微观缺陷渗入到混凝土中，并．帆+02+研r+2H2o_+4Be(o·：·_附．‘‘·到达钢筋表面。·2+4HO+Se--~aOH-寸4Fe_+4K-a+Se·2．2氯离子在混凝土中的渗入．阴极表面．．．‘．阳极表面．氯离子在混凝土中的渗入能力较强，只要混凝土中有氯离子浓度梯度存在，就有氯离子图1钢筋在混凝土中的锈蚀过程渗入。一般认为，氯离子渗入混凝土中主要有2．3．2氯盐环境下的钢筋锈蚀机理三种方式，即扩散、毛细孔吸收和渗透。扩散新鲜的混凝土是呈碱性的，其DH值一般

7、是由于溶液中氯离子浓度梯度引起的；毛细孔大于12．5，使钢筋表面形成一层由Fe203·吸收是指氯离子随水进入干燥的混凝土中；渗nH20或Fe304·nH20组成的致密氧化膜，厚透则是在压力作用下，氯离子随水一起进入混度约为0．2～1vim，可保护钢筋免以生锈J。凝土。三种渗入形式一般是同时存在的，其中该钝化膜只有在高碱性环境中才是稳定的。当毛细孔吸收渗入速度最快。DH值≤11．5时，钝化膜就会处于不稳定状态，渗入混凝土中的氯离子在混凝土中有三种当DH值≤9．88时，该钝化膜生成困难或已经存在形式。一种是氯离子与水泥中c3A的水化生成的钝化膜

8、逐渐破坏。氯离子是极强的去钝产物硫铝酸钙反应生成低溶性的单氯铝酸钙化剂，氯离子进入混凝土达到钢筋表面吸附于3CaO·AI203·CaCI2·10H20，即所谓的Friedel局部