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钢筋混凝土的锈蚀原理

钢筋混凝土的锈蚀原理
钢筋锈蚀是目前混凝土中影响耐久性最常见的问题,氯盐则是钢筋锈蚀的主要原因。

钢筋锈蚀产生的破坏体现在两方面:一是由于锈蚀,钢筋断面积不断减少,以致达不到设计的受荷水平,使结构破坏;另一是由于锈蚀物产生体积膨胀,使混凝土表面胀裂剥落,保护层遭到破坏,然后不断受到外界腐蚀,大大降低耐久性。

一般认为,混凝土中钢筋的锈蚀是一种电化学过程.在钢筋一混凝土体系中,由于各种原因,会形成微电池效应,湿混凝土则如同电解质:首先.Fe+nH20—÷Fe2+。

nH。

0+2e-,电子迅速跑向阳极,形成阳极。

当氧气透过混凝土保护层到达钢筋表面而生成氢氧根离子,即O。

+2H:0+4e-—一40H-形成阴极.阳极过程生成的Fe2+和阴极过程生成的OH-,在电解质溶液中不断扩散,相遇在钢筋表面上生成Fe (OH)2。

根据氧化程度不同,FeFe0+ Fe:O。

一Fe203-*Fe (OH)2—Fe (OH):一Fe (OH)j'3H。

O,体积要增大3~6倍,于是形成膨胀破坏。

以上过程说明,引发钢筋锈蚀必须形成微电池,钢筋表面的钝化膜被破坏.使铁离子进入溶液,混凝土中有导电的水分,并有足够的氧气扩散到混凝土内部。

氯离子就能起到这种破坏钝化膜的作用,所以,氯离子、氧气和水是构成钢筋锈蚀的三个必要因素。

混凝土中氯离子的来源包括:①含氯盐的早强剂、防冻剂;②采用工业废料制作的水泥、掺合料;③砂、石骨料及拌和水中的氯化物;④以氯离子为主的腐蚀性环境。

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