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1、2006年6月基建优化Jun12006第27卷第3期OPTIMIZATIONOFCAPITALCONSTRUCTIONVol127No13海砂对混凝土结构耐久性的影响及防治措施张璐,施养杭(华侨大学土木工程学院,泉州362021)摘要:通过对钢筋的锈蚀机理分析,揭示海砂对混凝土结构耐久性的影响。根据现行规范对混凝土结构耐久性设计的要求,指出混凝土所用海砂的氯盐限量;并针对海砂对混凝土结构耐久性的影响提出防治措施。关键词:海砂;混凝土结构;耐久性;氯离子中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:1000-7717(2006)03-0076-02TheInfluenceandPro
2、tectionMeasuresofSeaSandupontheConcreteStructureDurabilityZHANGLu,SHIYang2hang(CivilEngineeringCollegeofHuaqiaoUniv.,Quanzhou.362021)Abstract:Bytheanalysesofsteelbarcorrosion,showtheinfluenceoftheseesandupontheconcretestructuredurability.Uponthenormrequestoftheconcretestructuredurability,indi
3、catethatClsaltcapacityoftheseasandthatconcreteused;Andputforwardthepreventionmeasuretotheinfluenceoftheseesandupontheconcretestructuredurability.Keywords:seasand;concretestructure;durability;Clsalt钢筋混凝土结构的耐久性,已成为目前土木工程物质发生中和,从而导致混凝土的pH值降低,当出现界关注的重大问题。影响混凝土结构耐久性的主要因pH<9的情况时,埋置在混凝土中钢筋表面的钝化膜素有混凝
4、土碳化、氯离子侵蚀、冻融等,导致结构中钢被逐渐破坏,即发生“脱钝”现象,从而导致钢筋发生锈筋锈蚀、混凝土顺筋胀裂和剥落破坏等。蚀。在引起混凝土结构耐久性问题的众多因素中,其混凝土中钢筋锈蚀机理主要有两种:(1)混凝土碳中之一为“不适当”地使用海砂。随着我国沿海地区经化和氯离子侵入;(2)海砂中含有大量的氯离子。因济的发展,建设规模不断扩大,混凝土用砂的需求逐年此,海砂引起的混凝土结构中钢筋的锈蚀主要原因为增加,因此出现了淡水砂匮乏、滥用海砂的情况。然氯离子的侵入。混凝土结构中钢筋的锈蚀是一个电化而,海砂的科学开采和合理利用,必将有效地弥补淡水学过程,需在水分子和氧气的参与条件下发
5、生。砂资源的不足,缓解了日益紧张的供需矛盾;同时也将在阳极,铁逐渐离子化:[1]2+对混凝土结构留下了耐久性方面的隐患。FeFe+2e在阴极,产生氢氧根离子:[2]-1海砂对混凝土结构耐久性的影响机理O2+2H2O+4e4OH-在氯离子存在的环境中,氯离子Cl将和氢氧根-2+混凝土呈碱性,其pH值一般大于12.5。在碱性离子OH争夺因腐蚀产生的Fe,形成绿锈从钢筋环境中,钢筋容易发生钝化作用,在钢筋表面产生一层阳极向含氧量较高的混凝土孔隙迁徙,分解为Fe+致密的钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当(OH)2(褐锈)。褐锈沉积于阳极周围,同时放出H和-二氧化碳、水汽和氯离子等有
6、害物质从混凝土表面通Cl,它们又回到阳极区,使阳极区附近的孔隙液局部-+过孔隙进入到混凝土内部后,与混凝土材料中的碱性酸化,Cl再带出更多的Fe。收稿日期:2006-01-18基金项目:华侨大学高层次人才科研基金项目[05BS303];建设部国家规范第6批科研基金项目(GBKY6001)作者简介:张璐(1981-),女,硕士生,研究方向:结构耐久性。2006No13张璐,等:海砂对混凝土结构耐久性的影响及防治措施772+-Fe+2Cl+4H2OFeCl2·4H2O一些国家对海砂的盐含量作出了明确规定。如日-+FeCl2·4H2OFe(OH2)↓+2Cl+2H2H2O本对海砂的含盐
7、量进行了分级规定,日本建筑学会规钢筋锈蚀后,所产生的铁锈的体积是相应钢筋体定:氯盐含量为0.02%以下者(以NaCl占干砂重量的[4]积的2～4倍,因而会向四周膨胀。随着锈蚀的加百分比,下同)可直接使用。日本规范(JASS5)和日本剧,会导致混凝土保护层的开裂,钢筋与混凝土之间的建设省规定:对于普通钢筋混凝土,海砂的含盐量低于黏结力破坏,钢筋受力截面减少,结构强度降低等,从0.04%可直接使用;若使用含盐量超标的海砂,必须采而导致结构耐久性的降低。取防盐腐蚀的技术措施。显然,氯离
