钢筋混凝土结构防腐问题及处理

点击数：935发布：2016-11-21　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

钢筋混凝土结构防腐问题及处理
工业部门的生产环境中往往存在多种酸、碱、盐等腐蚀性介质，对厂房的钢筋混凝土结构造成严重腐蚀。下表列出了国内一些厂家部分厂房钢筋混凝土在腐蚀介质的侵入破坏所造成的部分损失情况。这类末做防腐设防或设防不妥的钢筋混凝土结构，由于其维修周期过长，严重时甚至可使厂家停产，造成重大经济损失，可见，钢筋混凝土结构的防腐蚀问题必须引起重视。尽管现行的《工业建筑防腐蚀设计规范》中规定了一系列钢筋混凝土结构设计防护方法及措施，但由于在何种基础和标准下进行设防的问题十分复杂，设计人员又因很难完成针对构件具体受腐蚀状况提供准确资料的限制，无法定性地对每种腐蚀情况进行分析，又无法定量地完成相应理论值计算。然而，若能熟知腐蚀性介质在钢筋混凝土结构中的一般腐蚀机理，并结合所提供的生产环境因素，按结构特征作主要设防，采用较经济合理的防腐蚀结构的某些基本而具体的处理手段，就能较为有效的防止或减轻各类腐蚀介质对钢筋混凝土的腐蚀作用。如楼、地面及基础主要受液相腐蚀作用，在介质本身与潮湿环境条件下，混凝土保护层易被侵蚀而脱落或损坏，柱、梁、顶棚及屋盖主要受气温腐蚀介质作用，在介质、外界温度及湿度等因素影响下，介质附着物通过孔隙和裂缝侵入混凝土表面，腐蚀钢筋，降低构件承载力，用适当增加混凝土保护层厚度或提高其抗渗、抗裂性能等办法能阻止或减轻腐蚀介质的侵入。钢筋混凝土结构如何防腐蚀，须首先针对结构的腐蚀特征进行分析，估后就结构本身的形式及构造采用具体处理措施，以增强构件的自身防腐蚀能力。

1、介质对钢筋混凝土结构腐蚀机理

介质对混凝土结构腐蚀，主要是指对组成其构件的常用建筑材料-混凝土中主要成分水泥、钢筋的腐蚀。腐蚀介质可分为酸、碱、盐三大类，其腐蚀机理亦各不相同，酸性介质能破坏混凝土保护层进而破坏钢筋表面钝化膜以锈蚀钢筋，在干湿交替环境中，侵入混凝土内部的盐类介质产生结晶而体积膨胀，并在水泥内部产生应力，使混凝土逐渐剥落，进而对钢筋造成腐蚀，碱性介质侵入混凝土后，当处于干湿交替作用时，主要对混凝土有一定的结晶破坏作用。酸、碱、盐三类介质虽腐蚀过程各异，其破坏途径与最终结果却很相似，三者都是通过混凝土的微小孔隙与裂缝向内渗透并发生作用而产生结晶盐，或是使混凝土产生内部应力，或是进而使钢筋锈蚀膨胀，导致构件本身酥松、开裂、剥落、强度降低、弹性模量变化，主盘强度下降，最终使构件丧失承载力。
2、结构自身防腐蚀特征
由上述可知，构件的腐蚀程度与混凝土保护层厚度、构件表面裂纹大小、混凝土的密实性、钢筋类型及坏境因素影响等有关。下面叙述在相对湿度因素影响下（国内 80%主要城市相对湿度大于 60%）如何使钢筋混凝土结构自身防腐。
2.1 适当加大混凝土保护层
国内大量工程调查和试验结果表明，钢筋混凝土结构的混凝土保护层厚度直接影响构件的耐久性。在相对湿度大于 75%且干湿交替变化、酸性液、气相侵蚀的环境中，钢筋混凝土梁、柱中钢筋腐蚀深度随混凝土保护层厚度加大到一定值时，钢筋腐蚀程度轻微，当梁、柱保护层厚度为 35 毫米时，钢筋腐蚀程度则小于 0.1 毫米，甚至不被腐蚀，混凝土保护层应亦不出现裂缝，而当保护层厚度按常规设计（如梁、柱取 25 毫米）时。钢筋严重腐蚀且已经使混凝土保护层出现顺筋裂缝或剥落，这在湿度较大的腐蚀环境中尤为明显。在加大构件混凝土保护层厚度时，不得采用原材料断面高度，即必须保护断面的有效高度 h0 不变。否则反而会降低构件抗裂刚度而加速裂缝开展，这是在适当加大保护层厚度增强构件本身防腐能力所不容忽视的。
2.2 限制表面裂缝宽度的作用
限制表面裂缝宽度对构件防腐的作用是显而易见的，关键是需作定量分析，国外大量暴露实验结果表明，主要构件裂缝度宜限制在不大于 0.2 毫米，国内统计资料展示在相对湿义大于 60%且干湿交替变化以气相侵蚀为主的环境中（多于2年）限制裂缝宽度使钢筋腐蚀程度百分比降低的曲线关系。显然，裂缝愈宽，构件的保护层完全中性化的速度愈快，一旦钢筋表面钝化膜被破坏，钢筋直径受到腐蚀的程度也愈严重（特别是在相对湿度大于 60%的环境中构件受腐蚀时，反之，适当限制主要承重构件裂缝宽度，如理论值 h0 为 0.1～0.2 毫米，且在其强度计算上考虑一定的安全储备，将有利于提高构件本身在腐蚀介质环境中耐久性。

2.3 增强混凝土密实度的作用
构件的密实度与混凝土强度等级、水灰比有关，强度愈高，孔隙率愈小，混凝土中性化速度就随之减慢（二者是近似线性关系）。因此，提高混凝土标号，适当降低水灰比，即增强混凝土的密实度，可提高构件的抗渗能力，减缓构件的腐蚀速度。

2.4 选用不同钢筋的作用

构件所采用的钢筋钢种不同，防腐蚀的程度也不相同，一般在相对湿度大于 60%有腐蚀介质作用的环境中，钢筋的腐蚀速度约为大气中的数十倍。此外，钢筋锈蚀物的多少还关系到混凝土与钢筋内被破坏的握裹力的大小，主要承重构件的主筋、外箍筋采用锰钢时，防腐性能稍好。

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