钢筋锈蚀引起混凝土结构裂缝的分析及防治

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1、问题研究第29卷2011年第4期(总第154期)钢筋锈蚀引起混凝土结构裂缝的分析及防治施文俊’刘鲁群’张树国李振江’(1．莱钢集团公司运输部2．莱钢股份型钢厂莱芜271104)摘要混凝土材料受不良使用条件、不当的使用方法和环境污染等影响造成钢筋锈蚀，进而引起混凝土结构过早的破坏，文章通过分析混凝土中钢筋锈蚀的机理和影响因素，提出了防止钢筋锈蚀的一些措施。关键词混凝土结构裂缝钢筋锈蚀预防处理1概述加。研究证明，钢筋锈蚀是从pH=l1．8时开始的，混凝土材料由于受不良的使用条件、不当的此时钢筋的钝化膜已不稳定并逐渐破坏；在氧和使用方法、环境污染等的影响，造成

2、钢筋锈蚀已成水的作用下，使钢筋开始锈蚀，由于锈蚀钢筋的体为混凝土结构中的普遍现象。轻则影响结构的使积膨胀，最终导致混凝土保护层胀裂。由于混凝用性和耐久性，重则降低结构承载力，甚至导致结土炭化后的pH值降低，因而随着炭化深度的增构失效。钢筋锈蚀引起混凝土结构的过早破坏，加，钢筋的锈蚀率相应增加。已成为各国普遍关注的一大灾害，大量混凝土结2．2与环境湿度密切相关构由于钢筋锈蚀，不得不维修或拆除，造成巨大的相对湿度对混凝土中钢筋锈蚀有双重作用，经济损失。通过分析混凝土中钢筋锈蚀的机理和一方面影响混凝土中氧气的扩散速度；另一方面影响因素，提出防止钢筋锈蚀的一些措

3、施。则影响混凝土的电导率。因此存在一个钢筋锈蚀大量的工程实践和理论分析表明，钢筋混凝速度最快的相对湿度。湿度不仅直接影响钢筋的土构件基本上都是带裂缝工作的。只是有些裂缝电化学锈蚀速度，而且还影响混凝土的炭化速度，很细，甚至肉眼看不见(缝宽小于0．5ram)，一般对从而间接地使钢筋产生锈蚀。混凝土的湿度大结构的使用无大的危害，允许其存在；有些裂缝在时，其自由水含量高，对空气的渗透性低，炭化慢，使用荷载、外界物理及化学因素作用下，不断产生完全饱和的混凝土不可能炭化；完全干燥(相对湿发展引起混凝土炭化、保护层剥落及钢筋锈蚀，使度不大于25％)的混凝土一般也不会

4、炭化，根据实钢筋混凝土强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严际调查和实验分析，结果发现气候比较干燥的地重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用，必区，钢筋锈蚀较慢，而常年多雨、干湿交替频繁的须加以控制。因此研究混凝土裂缝产生的原因及地区锈蚀较快。在干燥的环境下，如室内的钢筋预防措施是非常重要和迫切的。混凝土结构，不仅炭化速度慢，而且即使炭化达到钢筋表面，钢筋也未发生锈蚀。大多数钢筋混凝2产生钢筋锈蚀的原因土结构构件处于干燥环境中，运行几十年也未发2．1混凝土炭化造成钢筋锈蚀生钢筋锈蚀，而当结构构件处于湿度较大的环境混凝土炭化是一般大气环境中钢筋锈蚀的前中，尤

5、其是处于干湿交替的环境或渗雨渗水的部提条件，正常情况下，空气中的二氧化碳气体在混位，钢筋锈蚀一般较快。在十分潮湿的环境中，即凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收，形成炭化钙，这种相对湿度大于80％时，混凝土孔隙中充满水分，二现象称为混凝土炭化。炭化的速度除与二氧化碳氧化碳气体不容易透人，难以造成钢筋锈蚀。当的浓度有关外，还取决于相对湿度及混凝土的密相对湿度低于4o％时，在钢筋表面难以形成水膜，实度等。一般状态下，由于水泥的水化作用，混凝钢筋几乎不生锈。而当空气相对湿度在40％～80％土内的pH值为12一l3。在此环境下钢筋周围形成时，有利于炭化作用，混凝土中的钢筋

6、就容易锈一种保护膜，即钝化膜，可保护钢筋不被锈蚀。混蚀。凝土中钢筋表面钝化膜的稳定性主要取决于周围2-3裂缝对钢筋锈蚀的影响混凝土的pH值，因此钢筋锈蚀速度与混凝土液相裂缝及其宽度对钢筋锈蚀是有影响的，而且的pH值有密切关系，当pH>10时，钢筋的锈蚀速裂缝宽度不同其影响程度也不同。首先，裂缝加度相对较小，而当pH<4时，则锈蚀速度急剧增快了锈蚀的发生，即锈蚀开始的时间提前，而在早一65—第29卷2011年第4期(总第154期)问题研究期，裂缝宽度对钢筋锈蚀影响较大，因为钢筋失去出现蜂窝等缺陷。因此提高混凝土密实度有如下钝化时间取决于裂缝的宽度。然而锈蚀

7、一旦开措施。始，其影响程度大大降低，这时锈蚀速度取决于未(1)保证混凝土的施工质量：首先要选用级配开裂处混凝土保护层的质量和渗透性。混凝土保良好的集料，控制材料的含泥量，因为如果集料的护层的质量越好，渗透性越小，氧气及水分的供给级配不好，含泥量偏大，就会使混凝土内部的孔隙量越少，锈蚀速度越慢。随着炭化进程的深入，毛增大，混凝土密实度随之降低；其次混凝土要采用细孔将逐渐被堵塞，使混凝土渗透性逐步降低，锈机械搅拌及机械振捣，保证混凝土搅拌均匀振捣蚀速度也随之下降。当钢筋锈蚀速度小到一定程密实；还要防止}昆凝土在运输和浇筑过程中产生度时，即在设计寿命期内不影响

8、其各项力学指标离析现象。最后要做好混凝土的养护，保证混凝时，就称之为不锈蚀或处于