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混凝土中鋼筋腐蝕因素

影響鋼筋在混凝土中腐蝕過程的因素較多,主要有以下幾個方面:
(1)     鋼筋自身的影響
鋼筋的不均勻性是由于其化學組成或晶體結構上的差異、受力程度不同、鈍化膜的不連續或表面被污染有差別等等。這些不均勻性將導致存在電位差和形成腐蝕電池。
(2)     氯化物的影響
氯離子能加速鋼筋的腐蝕已在大量工程實踐中得到證實。對于它的作用機理人們在認識上雖然尚有分歧,但大體上認為氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜,使鋼筋發生局部腐蝕。
并非混凝土中的所有氯離子都會引起鋼筋的腐蝕,水化作用前,混凝土中的部分氯鹽能與混凝土中的某些組分化合難溶于水的水化氯化鋁酸鹽3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O和3CaO.Al2O3.CaCl2.3H2O,在這種狀態下的氯離子不會對鋼筋起作用,同時氯鹽還可以被混凝土物理吸附。因此只有游離氯離子才能對鋼筋起銹蝕作用。
游離氯離子主要通過擴散過程進入混凝土而到達鋼筋表面,其擴散過程與周圍介質中氯離子濃度及混凝土的滲透性有關。
(3)     碳化的影響
碳化作用是指空氣中的CO2與混凝土中氫氧化鈣的作用,其反應式如下:
              Ca(OH)2 + CO2——CaCO3 + H2O
              CaCO3 + CO2 + H2O—— Ca(HCO3)2
其破壞作用主要表現為:一是可使pH值降到8.3左右,鋼筋因此從鈍化狀態進入活化狀態;二是導致混凝土粉化,使之失去對鋼筋起保護層任用三是由于PH的降低,氯化鋁酸鹽不再穩定,釋放氯離子,并使游離氯離子的深度增大。
空氣中的CO2是透過混凝土中未完全充水的粗毛細孔道,以氣相擴散到混凝土中部分充水的毛細孔中,再與其中的孔隙液所溶解的氫氧化鈣進行中和反應。最適宜混凝土碳化的空氣相對濕度是50%~75%。影響碳化作用速度的主要因素是混凝土的密實度,即抗透性,它與混凝土的水灰比及單位水泥用量有關。
(4)     氧和水的影響
如前所述,氧參與鋼筋腐蝕電化學過程的陰極反應,因而鋼筋的腐蝕速度受到水中溶解氧擴散過程控制。水不僅可加速混凝土的碳化作用,也為鋼筋的腐蝕提供了條件。
在工程上混凝土中鋼筋的腐蝕還會受到溫度、雜散電流等環境因素的影響。
 
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預應力鋼筋和鋼筒間的腐蝕

 氯離子、碳化造成的腐蝕

 預應力鋼筋和鋼筒間的腐蝕

 

 

 預應力鋼絲腐蝕斷裂1

 預應力鋼絲腐蝕斷裂2




 
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