钢筋阻锈剂对混凝土结构耐久性的提升作用.pdf

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1、广东建材2011年第9期水泥与混凝土钢筋阻锈剂对混凝土结构耐久性的提升作用詹镇峰李从波(广y、l'l大学工程材料研究所)摘要：钏筋混凝土是土木工程最主要的结构材料，其耐久性直接影响到结构物的使用寿命。本文概括了现阶段提高混凝土结构物耐久性的各种技术途径，分析了钢筋阻锈剂对提升混凝土结构物耐久性的作用。关键词：钢筋阻锈剂；混凝土结构；耐久性1引言凝土性能差，侵蚀性介质容易进入混凝土内部导致钢筋腐蚀，引起结构物的破坏。因此，要提高结构混凝土整体钢筋混凝土是土木工程中最主要的结构材料，当今的耐久性，一方面要提高混凝土的性能，另一方面增强世界上一些大型的工程

2、如马来西亚的摩天大楼、挪威北对钢筋的保护。现有的技术途径中，提高混凝土的性能海世界上最深的石油钻井平台，以及中国的三峡水电大可以通过掺入高效减水剂、活性矿物掺合料提高混凝土坝、著名的英吉利海峡隧道等大型工程都属于钢筋混凝的密实性；掺加纤维，提高混凝土的抗裂性；增强对钢筋土工程，这些重大的基础性工程为当地的国民经济发展保护的技术途径有：钢筋表面涂覆保护层、采用阴极保发挥巨大的作用，产生显著的社会效益，促进人类文明护法、掺入阻锈剂。各种技术途径归纳如图1所示。的进步。而且可以肯定的是，在2l世纪可以预见的将来，钢筋混凝土仍是土木工程最主要的结构材料。然而

3、，钢筋混凝土也存在着耐久性的问题，尤其是在恶劣的使用环境和各种侵蚀性介质的作用下结构物(如水工混凝土结构物等)，钢筋混凝土的使用寿命缩短，达不到设计的要求。许多国家的工业建筑、海洋建筑、桥梁等，远达不到设计所要求的使用年限，越来越多的发展资金不得不被修补、维护甚至拆改建工程所占用，给社会经济可持续发展带来严重影响，因此，提高混凝土结构的耐久性，延长结构的使用寿命是工程界一重大课题。2提升混凝土结构物耐久性的技术途径图1提高结构混凝土耐久性的技术途径混凝土结构的耐久性是指结构物在服役期问对气3典型环境下掺加钢筋阻锈剂的必要性候变化、化学侵蚀、物理作用或

4、任何其它破坏过程的抵提高混凝土的性能显然能提高阻碍侵蚀性介质侵抗能力，影响耐久性的因素有：混凝土碳化、混凝土的冻入的能力，延缓侵蚀性介质(如氯离子)到达钢筋表面的融、化学介质侵蚀、碱骨料反应以及钢筋锈蚀等。在众多时间，延长结构物的使用寿命。但在某些典型环境(如海因素对混凝土结构破坏影响排序中，Mehta教授将钢筋洋环境、盐碱地、滥用海砂等)仅靠提高混凝土的性能难腐蚀排在首位。于达到设计寿命。国外资料中[，关于在海水中服务50钢筋混凝土是钢筋和混凝土的复合体，两者的性能年的方形混凝土桩的检验分析结果显示，在海水温度年对结构物耐久性的影响是同等重要。混凝

5、土性能提高，平均为18~C的条件下，经5O年后，在深度为66mm处加强了对钢筋的保护，提升了结构物的耐久性；反之，混(相当于海工工程规范要求的~65mm的钢筋保护层厚一13—水泥与混凝土广东建材2011年第9期度)，水灰比分别是0．45、0．40、0．35时，C卜量分别为表1各试件的钢筋锈蚀时间和临界氯离子浓度13．5、10和8kg／m。，远超过Cr的限量标准应为0．3～阻锈剂锈蚀时间钢筋失重率锈蚀面积临界氯离子浓度／周／％／％(水泥质量白分数)％0．6kg／m。，同时，有试验和工程调查表明，掺加7．5％4空白6O．77290．515％的硅灰，虽能使

6、cl渗透速度降低1／3～1／2，但仍不CNl2O．36241．1能在海洋环境下达到结构物设计寿命(如50年)的要ORGl4O．1612】．3求。由此可见，在这些典型环境中，为使结构物达到设计高。寿命的目标，掺入阻锈剂是非常必要的。文献L4]研究了NaC1分别与亚硝酸钙和LN阻锈剂同时加入的试件的阳极极化电位随时问的变化曲线，掺4钢筋阻锈剂对结构物耐久性提升的作用量分别为Nat12％+亚硝酸钙(2％)和NaC12％+LN钏筋4I1钢筋阻锈剂阻锈剂(4％)，结果如图2所示，可以看出，掺入阻锈剂钢筋阻锈剂是指在钢筋与混凝土组成的材料体系后，试件的极化曲线迅

7、速上升，随后电位基本保持不变。rf]，加入少量的物质能有效地延缓腐蚀发生并降低钢筋说明在砂浆或混凝土中，氯盐和阻锈剂同时掺入时，阻腐蚀速率的，称这种物质为阻锈剂。阻锈剂与其它混凝锈剂仍然具有优良的阻锈性能。这一结果对当前有些～外加剂不同之处，在于它是通过抑止混凝土与钢筋界程单位盗用海砂有指导意义。面孔溶液中发生的阳极或阴极电化学腐蚀反应来保护800钢筋。因此，阻锈的般原理是阻锈剂直接参与界面化6帅学反应，使钢筋表面形成氧化铁的钝化膜，或者吸附在400钏筋表面形成阻碍层，或者二种机理兼而有之。按照化童20o学成分来分，I5且锈剂可分为无机阻锈剂、有机阻

8、锈剂以0及复合阻锈剂，铡筋阻锈剂作为提高混凝土耐久性的重要途径之‘，受到了越来越多的关注。—2OOo04．2