氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理与防腐技术

钢筋锈蚀是引起混凝土结构破坏的主要原因,而大多数情况氯盐腐蚀是钢筋腐蚀的首要因素。本文以钢筋腐蚀为主线,分析阐述了氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理,指出了相应的防护技术措施,并着重讨论了氯盐环境对高性能混凝土防腐的技术要求,介绍了近5年内建成的两个工程实例及其采用的混凝土技术。     

混凝土中氯盐与钢筋腐蚀的几个相关问题

氯盐环境是最广泛的腐蚀环境 ,是引起混凝土中钢筋腐蚀破坏的元凶。对经常遇到的几个问题进行阐述并讨论     

含氯盐混凝土碳化过程钢筋锈蚀阈值与使用寿命预测

采用10倍水溶解钢筋周围混凝土粉末的方法制取混凝土孔溶液,研究了含氯盐混凝土碳化过程中使钢筋锈蚀的游离氯离子与氢氧根含量比值阈值,结果发现,置于普通硅酸盐水泥混凝土、大掺量工业废渣普通水泥混凝土及硫铝酸盐水泥混凝土使钢筋锈蚀[Cl-][OH-]阈值分别是0.386、0.348和0.138;测得的[Cl-][OH-]阈值比以往他人取得的0.60的结果低;应用[Cl-][OH-]碳化经时模型预测含氯盐混凝土使用寿命明显低于不含氯盐混凝土,其中大掺量工业废渣含氯盐水泥混凝土由于可碳化物少和碳化对游离氯离子释放双重效应使其使用寿命较普通水泥混凝土低,研究结果对大气环境下含氯盐混凝土使用寿命预测和耐久性设计具有参考意义。     

氯盐环境自密实混凝土钢筋腐蚀速率试验

主要研究外渗氯盐侵蚀下的钢筋腐蚀,对比普通混凝土和自密实混凝土内钢筋的腐蚀电流密度时变曲线,对两种混凝土试件中钢筋的腐蚀速率进行分析和研究.试验结果表明:自密实混凝土内钢筋的腐蚀比较迟缓,初始的腐蚀速率较小,但最大腐蚀速率和总体腐蚀规律都与普通混凝土内钢筋基本一致.     

氯盐环境中钢筋的腐蚀原理及防护措施

指出钢筋锈蚀是混凝土破坏最重要的原因之一,针对这一情况,研究了钢筋表面的钝化膜及膜的破坏,分析了氯离子的来源及其破坏机理,提出了氯盐侵蚀的防护措施,从而延长混凝土的使用寿命.     

碳化对含氯盐混凝土钢筋腐蚀特征的影响

研究了碳化作用下内掺氯盐混凝土钢筋的腐蚀面积率和腐蚀等级,并与单一因素作用相比较,阐明了碳化和氯盐复合作用下的钢筋混凝土腐蚀特征.结果表明:碳化和氯盐复合作用下的混凝土钢筋腐蚀面积率和腐蚀等级均大于单一因素作用下的腐蚀面积率和腐蚀等级;随着n(NO-2)/n(Cl-)的增加,碳化与氯盐复合作用下的钢筋腐蚀面积率和腐蚀等级逐渐降低,当n(NO-2)/n(Cl-)为1.2时,钢筋腐蚀面积率由62.0%下降到1.8%.     

氯盐及亚硝酸盐对混凝土钢筋锈蚀的影响

针对在寒冷地区冬季施工中 ,仍然经常使用大量含有氯盐的早强剂和防冻剂这一现实 ,采用钢筋锈蚀快速试验法 ,研究了氯化钠和氯化钙对混凝土中钢筋锈蚀的影响以及亚硝酸盐的阻锈效果。实验结果表明在氯化钠和氯化钙掺量相同时 ,氯化钙对钢筋锈蚀的破坏比氯化钠的更严重。在向混凝土中掺加氯化钠的情况下 ,无论阻锈比 (亚硝酸钠与氯化钠的质量比 )为 1 .2还是 1 .5时 ,亚硝酸钠均有很好的阻锈作用     

混凝土中钢筋腐蚀与防护技术(3)——氯盐与钢筋锈蚀破坏

1 氯盐存在的广泛性 1.1 海洋环境 海洋是氯盐的主要来源,海水中通常含有3%的盐,其中主要是氯盐.以Cl-计,海水中的含量约为19 000 mg/L.海风、海雾中也含有氯盐,海砂中更是含有不等量的氯盐.     

氯盐环境下混凝土内钢筋锈蚀模拟研究

钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构性能退化的主要因素之一,尤其是暴露于海洋环境的钢筋混凝土结构。本文针对氯离子对混凝土内钢筋锈蚀速率的影响,提出了基于氯离子浓度的钢筋锈蚀速率影响因子,建立了混凝土保护层内氯离子的输运与钢筋锈蚀耦合过程模型,并利用试验数据对模型进行了验证。模拟结果与试验结果对比表明,本模型计算得到的钢筋表面锈蚀电流密度与实测结果具有较好的吻合度,验证了本文模型的合理性,可为氯盐环境下钢筋混凝土结构的耐久性分析提供参考。     

氯盐腐蚀与钢筋阻锈剂

钢筋混凝土遭破坏或不能耐久的主导因素之一是钢筋腐蚀，氯盐又是引起钢筋腐蚀的“元凶”。有众多的防“盐害”措施，钢筋阻锈剂是发展快、有效、经济的方法之一。本文章概述氯盐腐蚀危害和钢筋阻锈剂的针对性作用。     

阳极阻锈剂对含氯盐混凝土内钢筋的阻锈效果研究

通过选取目前市面上常用的两种阳极型阻锈剂(铬酸钠Na₂CrO₄、钼酸钠Na₂MoO₄),采用自然电位法、钢筋失重法、线性极化法和X-射线光电子能谱(XPS),研究阳极阻锈剂在含氯盐混凝土中的阻锈性能。研究结果表明：在Na₂CrO₄作用时,钢筋表面铁元素的钝化物主要由FeOOH和FeO组成;在Na₂MoO₄作用时,钢筋表面铁元素的钝化物主要由FeOOH、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄组成,致使在养护龄期相同的条件下,钼酸钠阻锈剂阻锈的效果要优于铬酸钠;在养护龄期3个月时,未掺阳极阻锈剂的钢筋混凝土试件腐蚀速度与钢筋损失率较掺阳极阻锈剂的试件严重约40%。     

硫酸盐影响下氯盐侵蚀钢筋的电化学及微观研究

针对氯盐与硫酸盐耦合环境下的钢筋混凝土腐蚀问题,以水泥净浆层代替混凝土保护层,设计制作了系列水泥净浆-钢筋试件,开展了单一氯盐及氯盐-硫酸盐复合溶液中各试件的Tafel极化、电化学阻抗谱(EIS)及微观形貌测试,分析了开路电位、腐蚀电流密度、双电层电容和弥散指数等电化学参数随腐蚀时间的变化规律,并评估了硫酸盐含量对氯盐环境下钢筋腐蚀进程及腐蚀程度的影响。结果表明,连续不间断的电化学测试及相应的参数拟合能准确表征钢筋的腐蚀动力学过程,且Tafel极化曲线法与EIS所得结论一致;硫酸根离子会造成混凝土保护层膨胀开裂,加快氯离子在混凝土中的传输速率,从而在加快钢筋混凝土腐蚀进程的同时也加剧了混凝土内钢筋的腐蚀程度。     

氯盐环境中混凝土结构防腐措施研究

混凝土的腐蚀破坏已成为威胁混凝土结构耐久性的主要灾害,本文结合三亚海棠大道1标段桥梁工程,对混凝土在氯盐环境中的耐久性进行了研究,主要提出了大掺量矿物掺和料混凝土、加钢筋阻锈剂、混凝土表面涂层等三项防腐控制措施。     

不同掺合料混凝土钢筋锈蚀的线性极化方法研究

钢筋锈蚀导致混凝土过早开裂,钢筋混凝土承载力降低,是目前结构耐久性降低的主要原因。通过线性极化方法对不同水灰比和不同掺合料的混凝土钢筋锈蚀进行研究,测得了钢筋混凝土的极化电阻、锈蚀电流和锈蚀速率。结果表明:对于同一种胶凝材料,随着水灰比的降低极化电阻增大,锈蚀电流和锈蚀速率减小;矿渣和粉煤灰的掺入也提高了钢筋混凝土的抗锈蚀能力。     

氯盐环境下钢筋的锈蚀与防护

分析混凝土中钢筋的锈蚀机理,提出钢筋锈蚀的防护措施.钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构的耐久性影响很大,很多建筑物都是由于钢筋锈蚀造成耐久性不足而达不到预期的使用寿命.     

关于对混凝土防冻剂中氯盐、碱含量等的限制

本文阐述了关于混凝土防冻剂生产及应用中对氯盐，碱含量，释放氨量等限制的有关规定，并对混凝土防冻剂的选择及应用提出建议。     

氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力-应变本构模型

采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力-应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果 表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀裂缝是主要的破裂面;钢筋锈蚀损伤混凝土实测应力-应变全曲线与未锈蚀损伤混凝土相似,但是随着钢筋锈...     

氯盐对改性混凝土的侵蚀研究

采用干湿交替的试验方式,探讨氯盐溶液中氯离子在改性混凝土新材料中的渗透情况和氯离子扩散机理。并在试验的基础上,建立腐蚀环境中混凝土抗压强度劣化的灰色预测模型,从而为耐腐蚀混凝土新材料的选择提供试验依据。     

抗氯盐高性能混凝土中阻锈剂长期阻锈效果研究

采用14种阻锈剂,用半电池电位法和劈裂观察法研究了抗氯盐高性能混凝土中阻锈剂的长期阻锈效果,研究确定适宜的阻锈剂长期阻锈效果评价方法;并通过与盐水浸渍试验和钢筋锈蚀快速试验(硬化砂浆法)结果对比,探讨快速阻锈性能试验方法的可靠性。结果表明:半电池电位法和劈裂观察法两种方法均有较好的判别阻锈剂长期阻锈效果的能力,可以共同使用判断阻锈剂的阻锈效果;快速阻锈试验结果与长期试验结果存在较大差异,快速试验结果仅能用作阻锈剂初步选择,不能用作阻锈剂在抗氯盐高性能混凝土中具有长期阻锈效果的判据。     

丙乳砂浆在处理混凝土结构受氯盐侵蚀问题中的应用

混凝土中氯离子含量超标容易导致钢筋锈蚀,进而影响结构耐久性和使用安全。文中介绍丙烯酸酯共聚乳液水泥砂浆的性能及其在处理氯盐混凝土结构钢筋锈蚀中应用的技术要求和应注意的问题。