滨海建筑结构防腐设计相关问题探析

《滨海建筑结构防腐设计相关问题探析》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、滨海建筑结构防腐设计相关问题探析　　摘要：阐述滨海地区混凝土结构的侵蚀机理和影响因素，介绍相关工程经验，提出相应的应对措施，以期提高建筑物的防腐能力。关键词：滨海建筑；混凝土；氯离子；腐蚀；防护Abstract:Thispaperintroducesthecorrosionmechanismandfactorsaffectingconcretestructureincoastalarea,introducestherelevantengineeringexperience,putforwardthecorrespondingco

2、untermeasures,inordertoimprovethecorrosionresistanceofthebuilding.Keywords:coastalconstruction;concrete;chlorineion;corrosion;protection中图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）前言建筑物在设计使用年限内，必须满足安全性,适用性和耐久性三方面要求，7临海建筑物混凝土结构所处环境复杂，对结构耐久性有着重大的影响，因此临海建筑物混凝土结构的防腐问题已成为一个具有普遍性且备受关

3、注的问题。我国海域辽阔，海岸线很长，大规模的建设集中于沿海地区，这些建筑由于氯离子所引起的钢筋锈蚀破坏是十分突出的，造成许多临海建筑物达不到设计使用年限。因此在一般情况下必须对混凝土建筑结构设计采取适当的应对措施。1、海水的化学成分海洋海水中通常含有3.2%的盐，有80多种元素,其含量的多少大不相同，其中主要是氯离子。以Cl-计，海水中的含量约为19000mg/L，海风、海雾中也含有氯离子，海砂中更含有不等量的氯离子。海水中的元素大多以离子形式存在,表现为无机的盐类。海水中各种盐的含量比例比较稳定,但是海水的总含盐量在不同海域的

4、海水里的变化范围很大。国外的工程经验教训表明，海水、海风和海雾中的氯离子和不合理的使用海砂，是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。海水对混凝土建筑物的危害7在1991年召开的第二届国际混凝土耐久性会议上,P.K.Metha教授在《混凝土耐久性---五十年进展》主旨报告中指出：“当今世界混凝土破坏原因，按重要性递减顺序排列是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。”海洋环境中存在大量的氯盐，氯化物是一种危险的侵蚀介质，它的危害是多方面的。氯盐渗透到混凝土中，提高了氢氧化钙的溶解度，增加了对混凝土的“溶解”侵蚀，同时促进混凝土的冻融破坏，有

5、时还产生结晶腐蚀。但是，氯盐最主要的破坏作用处是对钢筋的腐蚀，而来自海洋环境的氯离子，是造成钢筋锈蚀的主要原因。3、氯离子对钢筋锈蚀的机理在海水中，对钢筋混凝土腐蚀最强的当属C1-。C1-的离子半径很小，具有很强的穿透力。C1-透过混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，C1-与钝化膜中的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁，从而在钢筋上形成大阴极小阳极的电化腐蚀。钢筋锈蚀速度很快，锈蚀的钢筋体积膨胀，挤压破坏混凝土保护层，产生通常所说顺筋破坏。3.1破坏钝化膜：水泥水化的高碱性（PH≥12.6）使混凝土内钢筋表面产生一层致密的钝

6、化膜，该钝化膜中含有Si-O键，它对钢筋有很强的保护能力，然而，该钝化膜只有在高碱性环境中才是稳定的。当ＰＨ＜11.5时，就开始不稳定，当ＰＨ＜9.88时该钝化膜生成困难或已经生存的钝化膜逐渐破坏。Cl-是极强的去钝化剂，Cl-进混凝土到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时，可使该处的ＰＨ值迅速降低，可使钢筋表面ＰＨ值降低到4以下，从而破坏钢筋表面的钝化膜。3.2形成“腐蚀电池”：7Cl-破坏钝化膜使钢筋表面这些部位（点）露出了铁基体，与尚完好的钝化膜区域之间构成电位差（作为电解质，混凝土内一般有水或潮气存在）。铁基体作为阳极而受腐蚀

7、，大面积钝化膜区域作为阴极。腐蚀电池作用的结果是，在钢筋表面产生蚀坑，由于大阴极对应于小阳极，蚀坑发展十分迅速。腐蚀往往由局部开始逐渐在钢筋表面扩展；3.3Cl-的阳极去极化作用：(2Cl-+Fe2+)+2H2O+2e=Fe（OH）2+2H++2Cl-生成的Fe(OH)2沉淀，再进一步氧化成铁的氧化物，就是通常的铁锈。由上式可见，Cl-只参与了反应过程，起到了搬运的作用，却没有被消耗掉，换言之，凡是进入混凝土中的游离状态的Cl-，会周而复始地起破坏作用的，这也是氯盐危害的特点之一。3.4Cl-的导电作用：混凝土中Cl-的存在，强

8、化了离子通路，降低了阴、阳极之间的欧姆电阻，提高了腐蚀电池的效率，从而加速了电化学腐蚀过程。氯化物还提高了混凝土的吸湿性，这也能减小阴阳极之间的欧姆电阻。4、钢筋腐蚀的防范措施4.1严格控制混凝土中氯离子含量7由于混凝土中的氯离子浓度到达一定的临界值才可能引起钢