海工混凝土钢筋腐蚀及防护措施综述.pdf

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1、２０１５年第１３期（总第１６６期）江西建材应用研究海工混凝土钢筋腐蚀及防护措施综述１，２１１１■徐国强，于庆坤，杨小杰，刘晓伟■１．华北理工大学建筑工程学院，河北唐山０６３００９；２．河北省地震工程研究中心，河北唐山０６３００９摘要：海洋环境下钢筋锈蚀是混凝土结构破坏的主要原因之一。综述了海洋自身的防护能力，增加混凝土的抗腐蚀能力，如高密实、抗裂混凝土；其环境下混凝土钢筋腐蚀原因和机理的研究现状。从钢筋和混凝土两个二被称作“附加措施”，主要包括：钢筋阻锈剂、混凝土外涂层、特种钢筋方面入手，总结了目前关于提高海洋环境下混凝

2、土中钢筋的耐腐蚀性能（如环氧涂层钢筋、不锈钢筋等）、阴极保护等。的措施和研究成果，为以后的相关研究和工程施工提供借鉴和指导。２钢筋防腐蚀措施研究关键词：海工混凝土钢筋腐蚀腐蚀机理防护措施２．１钢筋阻锈剂Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅａｓｏｎｓｏｆｔｈｅ钢筋阻锈剂是指一种加入到混凝土中或涂刷在其表面，能有效延ｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｍａｇｅ．Ｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｍａｒｉｎｅｅｎ

3、ｖｉ缓或阻止腐蚀发生的化学物质。其主要是由酯胺混合液和醇胺混合物ｒｏｎｍｅｎｔｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄｆｉｒｓｔ．Ｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｔｅｅｌａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｓｕｍｍａ等高分子的阳极型阻锈材料组成，作用机理是通过氯化铁原子可以使ｒｉｚｅｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｆｉｍｐｒｏｖｅａｎｔｒｉｕｓｔｔｅｎｄｏｎｏｆｓｔｅｅｌｂａｒａｔｐｒｅｓｅｎｔ．Ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｌａｔｅｄｒｅ钢筋表面形成致密的氧化

4、铁钝化膜，或吸附在其表面形成阻碍层，阻止ｓｅａｒｃｈａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．阳极反应的发生，使钢筋长期处于钝态，其保护层得到最大限度地提高［４］Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｒｉｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ和保持，同时防止氯盐、镁盐的侵蚀，使腐蚀速度大幅度降低。ｍｅａｓｕｒｅ钢筋阻锈剂主要优点如下：使用寿命长，能满足５０年以上混凝土结构设计寿命要求；与涂层钢筋、特种钢筋、阴极保护等措施相比，花费海洋是人类活动的重要空间，特别

5、是我国沿海地区地少人多，因此最少，经济实用，且施工简单，方便，节省劳动力，寿命期内不需维护，经［５］海洋空间的利用是一个重要出路，海工建筑也因此而得到了突飞猛进济效果最优；适用范围广。的发展。一般说来，海水中约含有３５％的可溶性盐类，这些盐类都可２．２特种钢筋能给混凝土结构造成腐蚀，其中主要是硫酸盐和氯盐。鉴于海工混凝阻止氯离子对钢筋的腐蚀的有效措施之一，就是在钢筋表面进行土特殊的工作环境条件，除其强度和拌合物的和易性应满足设计、施工涂层处理。目前环氧树脂涂层钢筋在国内外应用广泛。环氧树脂涂层要求外，尚应具有所需的抗渗

6、性、抗冻性、抗蚀性等性能。特别是其中钢筋有很好的耐蚀性，但与混凝土的粘结强度明显降低，适用于处在潮钢筋的锈蚀与防护尤为重要，世界各国每年因腐蚀造成的直接经济损湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、失约占其国民生产总值的２％～４％。因此，对海洋环境下钢筋的防腐港口，码头等钢筋混凝土结构中。经国内外的大量研究和多年的工程蚀研究与设计显得尤为重要。应用表明，采用这种钢筋能有效地防止处于恶劣环境下的钢筋腐蚀，从１海工混凝土钢筋的破坏机理而大大提高工程结构的耐久性。环氧树脂涂层被誉为钢筋防腐卫士，研究海洋环

7、境下混凝土中钢筋的腐蚀问题，首先需要清楚其破坏其具有化学稳定性高，不与酸、碱等反应，延性大、干缩小等特点，与金原因和机理，才能有针对性的对钢筋耐腐蚀性能进行相关的试验研究，属表面的粘着性好，在钢筋表面起到了阻隔钢筋与外界电流接触的功［６］找准研究方向，得出有用的研究成果，对后续的试验研究提供理论依能。据。试验表明，另一种有效方法是提高钢筋自身耐腐蚀性能。耐腐蚀海水成分复杂，含有多种游离态的离子，虽然其含量不高，但混凝钢筋在混凝土结构中的使用还是一个相对较新的课题，目前主要有不土结构长时间暴露在这种环境下，其影响不容忽视。

8、其中最主要的破锈钢筋和纤维塑料筋两种。各种钢筋中，不锈钢筋的耐腐蚀性能最好２－－坏离子就是ＳＯ４和Ｃｌ。首先对于混凝土结构，抗渗性能远不及天然的，还具有强度高、耐久性好、使用方便，施工简单等特点，大大延长了石材，虽然宏观上与天然石材区别不大，但在微观上，混凝土表面有很结构的使用寿命，但是价格昂贵，成本略有增加。目前奥