1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕原因與機(jī)理

鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土復(fù)合而成，環(huán)境對(duì)這兩部分的腐蝕是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損壞的重要因素，其腐蝕的成因與機(jī)理主要包括以下幾種。

1.1混凝土的中性化

中性化現(xiàn)象是指空氣中的二氧化碳與水泥水化反應(yīng)生成的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀而導(dǎo)致混凝土孔隙溶液pH值降至9以下的現(xiàn)象。-般而言，中性化也包括其他礦物導(dǎo)致pH值下降的碳化。發(fā)生中性化的混凝土?xí)兊弥旅芮抑亓吭黾樱M(jìn)而產(chǎn)生一些細(xì)微的龜裂。 當(dāng)中性化發(fā)展至混凝土內(nèi)部的鋼筋表面時(shí)，低pH值將破壞鋼筋鈍化膜賴以維持的堿性環(huán)境，在滲入的氧氣和濕氣共同作用下，就引發(fā)了鋼筋的腐

蝕。

1.2氯離子的侵蝕

鋼筋混凝土中的氯離子有自由態(tài)和化合態(tài)兩種，只有自由態(tài)氯離子才會(huì)造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕。

游離的氯離子會(huì)和水形成鹽酸，然后與混凝土中的氫氧化鈣反應(yīng)，使混凝土的密實(shí)性大大降低。另外，氯離子也是很強(qiáng)的去鈍化劑，在其到達(dá)鋼筋表面時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重破壞鈍化膜，造成鋼筋的腐蝕，腐蝕后形成的氧化物會(huì)導(dǎo)致體積膨脹2.5 ~ 4倍，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生超出其所能承受的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生張力裂縫，降低鋼筋與混凝土的握裹力，引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力下降，嚴(yán)重的甚至使鋼筋混凝土局部的保護(hù)層產(chǎn)生脫落。

1.3混凝土的凍融破壞

混凝土的凍融破壞是指混凝土中的水在低溫下受凍結(jié)冰膨脹，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生超過混凝土承受強(qiáng)度的應(yīng)力，而對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞?；炷恋膬鋈谄茐膶儆谖锢砀g，位于北方地區(qū)的建筑鋼筋混凝土經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種腐蝕。在反復(fù)凍融破壞的循環(huán)作用下，混凝土內(nèi)部的損傷會(huì)不斷累積，最終形成表面剝蝕和凍脹開裂兩種破壞結(jié)果。表面剝蝕是由于混凝土毛細(xì)管中的水分從內(nèi)部熱端向表面冷端遷移,而導(dǎo)致表層先受凍，在多次受凍后表面會(huì)發(fā)生逐層剝離。凍脹開裂是由于水在混凝土毛細(xì)孔中結(jié)冰，體積膨脹導(dǎo)致的混凝土開裂?；炷恋膬鋈谄茐膰?yán)重危害建筑物的安全性。

1.4堿集料反應(yīng)

堿集料反應(yīng)是指混凝土原材料中的堿性物與集料中的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的吸水膨脹物產(chǎn)生混凝土內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致開裂的現(xiàn)象[2]。其中堿性物主要來自水泥熟料和外加劑;集料中活性成分主要是=氧化硅、硅酸鹽和碳酸鹽等，故混凝土堿集料反應(yīng)有堿一硅反應(yīng),堿-硅酸鹽反應(yīng)和堿-碳酸鹽反應(yīng)三種，其中的堿-硅反應(yīng)最為常見。堿集料反應(yīng)一般多為混凝土成型若干年后逐漸發(fā)生，當(dāng)裂縫出現(xiàn)后，隨著空氣、水和=氧化碳等的侵入，混凝土碳化和鋼筋銹蝕等又會(huì)使裂縫進(jìn)一步擴(kuò) 大;在寒冷地區(qū)，還會(huì)使凍融破壞加速,最終將導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的綜合性破壞。

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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕