路桥工程中钢筋混凝土的腐蚀与防护-硕士论文__墨水学术,论文发表
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路桥工程中钢筋混凝土的腐蚀与防护
高红娜
中国华西工程设计建设有限公司河北省050000
摘要:对路桥工程中钢筋混凝土的腐独进行了环境分析,对主要的腐蚀类型进行了相关介绍,最后提出了一些防护的方法。
关键词:路桥钢筋混凝土腐蚀防护
钢筋混凝土是由硅酸盐水泥、集料碎石、砂子和钢筋复合而成的结构材料,广泛应用于公路、桥梁等结构中。通常条件下,钢筋混凝土在自然环境中的腐蚀并不严重,因此未引起人们的足够重视。随着环境的污染恶化,环境介质中腐蚀性物质含量增加,混凝土结构遭受而破坏的现象日益严重。据统计,因混凝土腐蚀而造成的经济损失约占国民经济的1.25%,因腐蚀造成的破坏事故也时有发生,因此,钢筋混凝土的腐蚀与防护问题逐步得到人们的重视,成为研究和关注的一个重要方向。
1、腐蚀环境分析
钢筋混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀,其中钢筋的腐蚀属于电化学腐蚀,混凝土材料本身的腐蚀属于化学腐蚀和物理腐蚀。路桥工程中,钢筋混凝土所处的环境属于自然环境(大气、水、土壤)。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,特别是在环境污染严重的地区,SO2、CO2、C1等腐蚀性物质含量增大,而且不同地域之间,甚至同一地域的不同位置,环境的腐蚀性是不同的。世界各国对自然环境的腐蚀问题十分重视,建立了众多的环境腐蚀试验网站,取得了大量的数据。我国也开展了这方面的研究、试验工作,为自然环境的腐蚀研究打下基础。
2、主要的腐蚀类型
2.1化学腐蚀
钢筋混凝土的化学腐蚀主要包括酸性物质腐蚀、分解腐蚀、硫酸盐腐蚀、碱集料反应等。
(1)酸性物质腐蚀。
大气中的SO2、CO2、C1、酸雨与酸性水、酸性土等,均能与混凝土直接起反应,中和混凝土中的碱』,也能与混凝土中的其它成分起作用而发生腐蚀。同时混凝土中碱度的降低,会导致钢筋表面钝化膜的破坏,也加速了其内部钢筋的腐蚀。
(2)分解腐蚀。
水泥水化产生部分Ca(OH)2使混凝土具有强碱性(PH≥7),使其内部钢筋处于钝化状态。但Ca(OH)2均是不稳定的,一方面易与酸性物质发生中和反应,另一方面能不断溶于软水中。在大气中,也能不断从混凝土内部向表面析出。混凝土中C1的渗人,能加速Ca(OH)2的溶解,MG2、NH4+能置换Ca2+,这都是促进分解的因素。因此,在软水中或环境中存在C1、MG2、NH4+、等离子的条件下,混凝土往往会发生分解类腐蚀。
(3)硫酸盐腐蚀。
硫酸盐能与混凝土中的水泥水化产物起化学反应,生成体积更大的新结晶物
(4)碱一集料反应。
水泥在水化过程中会析出碱性物质,如NaOH或KOH,在混凝土的硅质集料中如果含有碱活性的物质,如氧化硅,就会发生碱一硅酸反应,形成体积膨胀的硅胶,使混凝土受到破坏。
2.2物理腐独
物理腐蚀主要是指结晶性破坏,也叫膨胀性腐蚀。这种破坏主要是由硫酸及硫酸盐以及NaCL等盐类引起的。钢筋混凝土结构本身存在很多微小孔隙,在使用过程中随时可能渗人可溶性盐类。当盐分深人到混凝土内部,在干湿交替情况下,水分挥发,盐类结晶析出,晶体体积膨胀导致混凝土开裂、疏松、粉化。既失去结构强度,又失去对钢筋的保护,使混凝土遭受结构性破坏。
2.3杂散电流腐蚀
通常把不按预定线路流通的电流称为杂散电流,由杂散电流所引起的腐蚀称为杂散电流腐蚀。杂散电流主要是由电力设备泄漏到周围环境介质主要是土壤介质中的电流。输变电设备、输电线路、电车电源、铁路轨道等设备都可能产生杂散电流。
杂散电流通过钢筋混凝土时对混凝土本身并不产生影响,但如果有钢筋存在,钢筋能够起到汇集电流的作用,并把电流引导到排注流点处。在杂散电流由混凝土进人钢筋之处,钢筋呈阴极。如果阴极析氢且氢气不能逸出,则氢