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《水工钢筋混凝土结构的腐蚀破坏及防腐蚀》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、水工钢筋混凝土结构的腐蚀破坏及防腐蚀工业及民用建筑系童保全一、问题的严重性,。钢筋混凝土结构由于钢筋有混凝土保护层的保护通常认为是相当耐久的但是近年来,,出现了混凝土中钢筋锈蚀引起构件损坏甚至整个结构失效的事例因而越来越引起了人们。。的重视我国华南及华东沿海地区的一些港口码头和水工建筑物的耐久性问题已相当突出,据四航局科研所等单位1981年对华南18座码头的调查结果表明尽管它们的使用期仅经历,,〔’〕。,7一15年但基本完好的仅二座有16座码头的水上部分构件已严重损坏1984年笔、,,者曾参加浙江省镇海地区2座中小型水工建筑物的调查统
2、计资料表明967根构件中,〔“〕。受到钢筋锈蚀而破坏的有538根占总数56%江苏省水利科学研究所从1964年到1984,,年对大部分是50年代末60年代初建成的40座水工建设物的调查结果有钢筋锈蚀而破“。坏的占15座〔〕,钢。国外一些国家的资料也表明筋混凝土结构的耐久性问题也已引起了人们的关注美,,国60年代建造的大量公路桥梁由于采用了氯盐做防冻剂到70年代就暴露出严重的损坏,9,,问题据统计已有万座桥梁处于失效状态1973至1981年的四年内用了42亿美元作4。为50座以上有缺陷或功能己过时的桥梁进行修复工作的基全〔〕英国建在海洋及
3、氯化物,〔5〕。,环境中的钢筋混凝土结构因钢筋锈蚀需要重新建造或更换钢筋的占36%在日本由,,钢。于缺乏原材料较广泛地使用海砂为细骨料筋腐蚀破坏也是一个颇为严重的问题例如1975,6,年对冲绳地区177座梁和72栋其它建设的调查表明桥板和梁的损坏率达90%以,,〔“〕。上校舍一类的民用建设损坏率也在40%以上,,,这类腐蚀破坏从破坏的形态上看一般是钢筋先在混凝土中锈蚀引起钢筋体积膨胀,,造成混凝土保护层顺着钢筋方向开裂继之发展为大片混凝土剥落使钢筋裸露而严重锈蚀。。,(严重的可被锈断)这是属于先锈后裂的类型这类破坏与横向裂缝的关系不大
4、主要与。混凝土保护层有关。,沿海地区比内陆地区严这种损坏现象与结构所处的环境条件有密切关系一般地讲,,,、、重我国南方地区比北方地区严重室外比室内严重而以海工水工桥梁以及沿海地区。,室外的工业及民用建设的构件居多就海工和水工建设而论钢筋锈蚀程度又与所在位置极。,,、有关系通常浪花飞溅区设计高水位以上若干米处最严重海洋大气水位变动部位次之。水下结构通常不易发生这类腐蚀现象,。,、钢筋锈蚀破坏还与构件的受力方式截面尺寸及形式有关通常梁板的受拉底部柱角、。槽口和棱角多尺寸单薄的构件锈蚀率比较高二、腐蚀的发生与发展。,以(CoO),在混凝土中
5、钢筋的腐蚀是一种电化学腐蚀混凝土中水泥为主要成分另oZZ。,。2,。。外尚有少量NO和KO在水化作用时它们分别生成c(oH)NOH及KoH主要。:一,..。是C(OH)使混凝土孔液中含有大量的离子口H其PH值一般可达125一135之间。;::,。t,钢筋在这样的高碱性环境中是钝化的所谓钝化(pif。,)指的是钢筋阳极在,。,一定的条件下被几乎是无孔隙的腐蚀产物膜所复盖膜的厚度约20一10A其成分是。2:。,,丫一F0它强烈地吸引在钢筋阳极的表面上阻止金属阳极与电介质的接触使阳极的,0.1。腐蚀电流变得极小几乎使钢筋腐蚀难以进行(相当于
6、微米/年)这种钝化过程一般。,在混凝土浇筑后2一3天内即可完成一旦这种钝化作用消失在有水和氧气共同作用的条,钢。件下筋就会开始发生腐蚀,。,因此混凝土中钢筋的腐蚀破坏大致可以分为三个阶段(见图1)阶段一从混凝土,,。;,结硬结构建成到钢筋表面的钝化作用消失钢筋开始锈蚀这段时间称为T阶段二从,。钢筋开始锈蚀以及进一步发展的阶段通常以混凝土保护层出现顺筋开裂为限这段时间为:;,,:。T阶段三钢筋加速锈蚀直至构件表面丧失承载能力而破坏这段时问为T,。+,:据设计要求构件的使用年限T必须大于TT即T尧T。+T,符我。。承载能方(一)关于阶段一
7、阶段一即T时阶段的鞠耐甲梢失主要特征是钢筋钝化膜(passf,。la夕。,)遭I.从NP。到破坏混凝土中钢筋钝化膜破坏的机理有以:叶入,下两种(1)。主要表现为空气中混凝土的碳化艾。:的二氧化碳与混凝土孔隙液中的C(OH)进斋味敲翁,:即动中行中和反应变为碳酸钙简单的反应式为图,C。(:+COZaCO3+ZO2构件腐蚀的发生发展直至OH)、C杏H破坏过程示意图1一结构实际承,碳化反应使混凝土的尸H值下降一般当载能力NZ一结构设计承载能力.,。PH值下降到115以下时钝化膜就开始不稳N3一结构荷载力随机过程P,,。定当尸H值降到习左右时
8、则被完全碳化。此时钢筋表面的钝化膜就遭到了完全的破坏。,口)混凝土中氯化物含量的增加当钢筋周围的孔隙液中氯离子浓度达到某一临界,,值时即使混凝土孔隙液的pH值还相当高(我们在调查中曾经观测到当PH值还保留,因为,〔“〕,
