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文／赵德胜 福建华鸿建设工程有限公司福建省莆田市351100
【摘 要】海洋环境下钢筋锈蚀是混凝土结构破坏的重要原因.本文综述了海洋环境下混凝土钢筋腐蚀原因和机理的研究现状.从钢筋和混凝土两个方面入手,总结了目前关于提高海洋环境下混凝土中钢筋的耐腐蚀性能的措施和研究成果,为以后的相关研究和工程施工提供借鉴.
钢筋:混凝土施工 混凝土钢筋 混凝土---土方工程机械化施工
【关键字】海工混凝土 钢筋腐蚀 防护措施
我国沿海地区地少人多,一个重要的出路就是海洋空间的利用,海工建筑也因此而得到了突飞猛进的发展.海水中约含有3.5%的可溶性盐类,给混凝土结构造成腐蚀,其中主要是硫酸盐和氯盐.鉴于海工混凝土特殊的工作环境条件,除其强度和拌合物的和易性应满足设计、施工要求外,尚应具有所需的抗渗性、抗冻性、抗蚀性等性能.特别是其中钢筋的锈蚀与防护尤为重要.
一、海工混凝土钢筋的破坏机理
海水成分复杂,含有多种游离态的离子,虽然其含量不高,但混凝土结构长时间暴露在这种环境下,其影响不容忽视.其中最主要的破坏离子就是S02 -4和CI -.首先对于混凝土结构,抗渗性能远不及天然石材,虽然混凝土在宏观上与普通的天然石材区别不大,但在微观上,混凝土表面有许许多多的细小的孔隙.因此,在海洋环境下,各种游离态的离子通过孔隙渗透到混凝土内部,与其中的Ca2 -、A13+等成分发生化学反应,从而使其耐久性和耐腐蚀性降低,最终导致结构破坏.其次对于钢筋的腐蚀破坏,主要是氯离子引起的,其通过毛细管、扩散、对流、渗透等方式侵入混凝土结构,扩散是最主要的侵入方式.当其浓度到达一定的临界值后,从而引起钢筋的锈蚀.
二、钢筋防腐蚀措施
1.钢筋锈蚀
在一般情况下,大体积混凝土的表层保护不够或者质量较差.大体积混凝土表层往往容易受到二氧化碳的侵蚀,直至钢筋表面,由于钢筋周围含有较高的氯离子,所以将会造成钢筋表面的氧化膜发生破坏,与此同时,钢筋中的铁离子还能够与水分氧气发生锈蚀反应,由于反应的产物氢氧化铁的体积相比而言大了两倍之多,所以对混凝土造成一定的膨胀应力,最终致使混凝土的表层发生剥离开裂,并且顺着钢筋走向发生裂缝现象.
2.钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂是指一种加入到混凝土中或涂刷在其表面,能有效延缓或阻止腐蚀发生的化学物质.其主要是由酯胺混合液和醇胺混合物等高分子的阳极型阻锈材料组成,作用机理是通过氯化铁原子可以使钢筋表面形成致密的氧化铁钝化膜,或吸附在其表面形成阻碍层,阻止阳极反应的发生,使钢筋长期处于钝态,其保护层得到最大限度地提高和保持,同时防止氯盐、镁盐的侵蚀,使腐蚀速度大幅度降低.
3.特种钢筋
阻止氯离子对钢筋的腐蚀的有效措施之一,就是在钢筋表面进行涂层处理.目前环氧树脂涂层钢筋在国内外应用广泛.环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,但与混凝土的粘结强度明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等钢筋混凝土结构中.环氧树脂涂层被誉为钢筋防腐卫士,其具有化学稳定性高,不与酸、碱等反应,延性大、干缩小等特点,与金属表面的粘着性也比较好.
三、混凝土抗腐蚀措施
防止钢筋腐蚀的有效措施是保证混凝土的良好质量.在满足其强度要求的前提下把耐久性放在首位,采用海工高性能混凝土,提高结构的密实度,从而提高其抗渗、抗冻性能,具有良好的胶凝孔结构,减缓腐蚀速度,根本上提高混凝土本身护筋性能.
1.控制混凝土的配合比
(1)材料的选择.因为水泥产生的水化热将直接影响到混凝土的温度变化,所以在进行混凝土材料的选择过程中,应该优先选择那些水化热较小的水泥.应用掺台料时,由于粉煤灰能够降低水化热,提高和易性,而且还能降低水泥的使用量,极大的提高混凝土强度,将温升峰值进一步推移,应优先选择粉煤灰.
(2)应用外加剂.经过实践表明,应用外加剂的混凝土,可以产生相应的膨胀应力,从而对其收缩应力进行抵消,实现混凝土的抗裂强度进一步提高.
2.混凝土表面涂层保护
表面涂层是指为了减少或咀断海洋腐蚀离子向混凝土的渗透扩散,提高构筑物的使用寿命,在混凝土表面涂上防腐涂料.混凝土防腐涂料广泛应用的主要有聚氨酯、环氧树脂、氯化橡胶和丙烯酸树脂等,它们都有优良的防腐性能.但其缺点是适应性不强,没有满足高性能要求,且挥发性有机物较多,对生态环境构成严重威胁,今后环保,高性能,功能化是混凝土防腐涂层发展的重点方向.
3.温度控制措施
(1)温度预测.通过对施工场地的实际气候情况以及混凝土配合比及其养护方案,应用计算机对其参数进行分析预测,从而得出混凝土温度的动态走向,结合实践经验,选择优良的混凝土温度控制措施.
(2)浇筑方案.通过对混凝土降温梯度以及缓温差梯度的方式,充分计算浇筑前混凝土的浇筑厚度、长度、宽度、流向、次序以及前后浇筑的搭接时间；混凝土振捣时,通常采用插入式振动棒和平板振动器二者结合的方式,对混凝土进行振捣,同时,还分为分层振捣以及分层下料的振捣技术,将每层的厚度均严格的控制在设计范围之内.
(3)温度监测.为了更好的了解混凝土温度情况,应在其内外部均设置温度测点,并且通过数据采集仪器对其温度检测数据进行归纳分析,确保每一个温度值在设计规定的温度值范围内,避免温度裂缝发生.
结语
海洋大气环境中,空气中相对湿度较大,且海水、盐雾对钢铁具有很强的腐蚀性,因此如何减轻腐蚀的影响和减低维护论文范文,成为设计和施工中必须考虑的重要问题.且随着陆地资源的日渐枯竭,开发海洋资源引起世界各国的普遍重视.因此对其相关技术领域的研究刻不容缓,尤其是海洋混凝土耐久性、耐腐蚀性、防腐的防治与控制,都是亟需解决的问题.
参考文献
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钢筋引用文献:
[1] 经典钢筋混凝土论文选题 钢筋混凝土论文题目如何定
[2] 最新钢筋混凝土参考文献 钢筋混凝土参考文献有哪些
[3] 钢筋混凝土论文大纲格式 钢筋混凝土论文框架怎么写
