盐雾环境下钢筋混凝土的阴极保护

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1、盐雾环境下钢筋混凝土的阴极保护12何小松赵娟（1东方建设（天津）防腐工程有限公司，天津，30004572赵娟中交第一航务勘察设计院300222）摘要：本文主要介绍盐雾环境下钢筋混凝土锈蚀的基本原理.混凝土外加电流阴极保护的设计、实施及调试的要点。混凝土外加电流阴极保护是一项极其复杂的工作，在设计、安装过程中要充分考虑到各种因素对系统的影响。在安装过程中随时要检测如电连接，阴阳极的绝缘。系统的判断准则一般多用100mV衰减，而不是我们一般港工钢结构阴极保护的保护范围原则。关键词:盐雾混凝土腐蚀阴极保护CathodicProtectionofSteelinConcreteinSalt

2、AtmosphereHe,Xiao-song(Orient(Tianjin)corrosionEngineeringLtd)Abstract:Itismainlyintroducingtheprincipleofthecorrosionofsteelinconcretewhichbeconfrontedwithsaltatmosphere.Thekeypointsuchasdesign,installingandcommissionmustbeconsider.。Cathodicprotectionofsteelinconcreteisaverycomplicatedwork,w

3、emusttakecareofeverydetailwhichcouldresultinthefailureofthesystem.Detectionssuchaselectricalcontinuity,theinsulativitybetweentheanodeanodecathodewouldbedoneduringtheinstallingprocess.Arepresentativepointofmeetthepotentialdecayoveramaximum24hatleast100mvfrominstantoffoftenbeusedasthecriteriaof

4、concretecpsystem,itisdifferfromthecathodicprotectionofmarinesteelstructures.Keywords:SaltAtmosphereconcretecorrosioncathodicprotection一、钢筋锈蚀的危害性混凝土耐久性是当今世界的大问题，钢筋混凝土结构是目前工程的主要结构形式。有关文献报道当今世界混凝土破坏原因，按递减顺序是："钢筋腐蚀、冻(1)害、物理化学作用"。文章明确地将"钢筋腐蚀"排在影响混凝土耐久性因素的首位。而来自海洋环境的氯盐和用于化冰雪的除冰盐，又是造成钢筋腐蚀的主要原因。美国198

5、4年报道，仅就桥梁而言，57.5万座钢筋混凝土桥，一半以上出现钢筋腐蚀破坏，40%承载力不足和必须修复与加固处理，当年的修复费为54亿美元；1988年报道，钢筋混凝土腐蚀破坏的修复费，一年要2500亿美元，其中桥梁修复费为1550亿美元（是这些桥初建费用的4倍）。加拿大早期大量使用除冰盐，使钢筋混凝土桥梁等破坏严重。欧洲、澳大利亚、海湾国家等，都有以氯盐为主的钢筋腐蚀破坏问题，其中英国修复费为每年50亿英镑。韩国曾发生一系列建筑物破坏、倒塌事件，其中很多也与"盐害"有关。在我国已经发现许多海港码头的混凝土梁、板使用不到10年已普遍出现顺筋锈胀开裂、剥落。北京、天津的许多立交桥，因

6、为冬季撒盐化冰雪也日益暴露出严重的钢筋腐蚀问题，不得不斥巨资修复。下图是一些由于钢筋锈蚀引起混凝土结构破坏的实例。图一、海港码头钢筋混凝土的腐蚀图二、混凝土桥梁因钢筋腐蚀断裂二、钢筋的的腐蚀机理钢筋的腐蚀过程是一个电化学反应过程。混凝土孔隙中的水分通常以饱和的氢氧化钙溶液形式存在，其中还含有一些氢氧化钠和氢氧化钾，PH值约为12.5。在这样强碱性的环境中，钢筋表面形成钝化膜，阻止钢筋进一步腐蚀。因此，一般情况下施工质量良好、没有裂缝的钢筋混凝土结构，钢筋基本上也能不发生腐蚀。但是，当在有氯离子存在的情况下，氯离子渗透到钢筋表面，使钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化态时，钢筋就容易

7、腐蚀。呈活化态的钢筋表面所进行的腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和溶解态氧还原的阴极反应，相互以等速度进行。其反应式如下：阳极反应2+Fe-2e→Fe阴极反应-O2+2H2O+4e→4OHOH-Fe2+2OH-+O2+4e-4OH-e-Cathodee-AnodeConcreteFeFe2++2e-图三、混凝土中钢筋腐蚀原理图腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化亚铁，该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe(OH)