钢筋混凝土防腐技术初探

谷达刚

摘要：钢筋混凝土结构是我国建筑中使用最多的结构，其质量的好坏与否直接影响到人民群众的生命财产安全。而钢筋混凝土的腐蚀是目前对钢筋混凝土结构安全造成威胁最大的一个因素。本文在对混凝土腐蚀的定义及防腐的意义、钢筋混凝土腐蚀的类型和机理、钢筋混凝土腐蚀的影响因素进行分析的基础上，提出了一些加强混凝土防腐的建议措施，以期为更好的进行钢筋混凝土防腐工作提供一定的理论依据。

关键词：钢筋混凝土 防腐技术 初探

Abstract: The reinforced concrete structure is most commonly used in building in China, whose quality will directly affect people's lives and property. Howerer, the corrosion is the most serious factor that pose a threat to the safety of reinforced concrete structures. Based on the analysis on the definition of concrete corrosion, the significance of corrosion resistance, the corrosion types and mechanismn and its influencing factors, the paper proposes several suggestions and measures for strengthening the concrete corrosion resistance, hoping to provide theoretical basis for better anti-corrosion of reinforced concrete.

Key words: reinforced concrete; anti-corrosion technology; exploration

中图分类号： TU375 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

钢筋混凝土是当今世界上使用最多的工程材料。由于现代对建筑物耐久性的要求越来越高，人们对提高建筑物耐久性的研究越来越多。而相关研究表明钢筋混凝土的腐蚀是影响建筑结构耐久性的重要因素。因此，解决钢筋混凝土的防腐问题成为我们当务之急。本文在对钢筋混凝土腐蚀机理和影响因素研究分析的基础上，提出了一些加强混凝土防腐的建议措施，为今后的钢筋混凝土防腐工作的改进提供一定的理论基础。

一、钢筋混凝土防腐的意义

钢筋混凝土的防腐对于建筑结构的耐久性非常重要。合理有效的钢筋混凝土防腐可以使钢筋混凝土结构在正常的气象及使用条件下的寿命得到延长。相反的，若是忽视钢筋混凝土的防腐问题，在未采取任何措施的普通环中, 钢筋混凝土结构往往会由外到内慢慢出现疏松、渗漏、露石、开裂、剥落和钢筋锈蚀等问题，极大的缩短钢筋混凝土结构的使用寿命，更有甚者会对整个工程的安全造成危险。因此，进行钢筋混凝土的防腐工作的意义是非常重大。

二、钢筋混凝土腐蚀的类型和机理

1、钢筋混凝土腐蚀的类型

钢筋混凝土的腐蚀主要有两类，分别是氯盐对钢筋混凝土的腐蚀和碳化对钢筋混凝土的腐蚀。在氯盐对钢筋混凝土的腐蚀中，氯盐侵入钢筋混凝土方式有两种，即钢筋混凝土拌合时为了达到改善混凝土的某些性质而加入外加剂时的引入和钢筋混凝土硬化后外界氯离子通过渗透作用的侵入。这两种侵入方式中，后者被认为是氯盐对钢筋混凝土的腐蚀的主要原因。而在碳化对钢筋混凝土的腐蚀中，碳化的主要原因是空气中的二氧化碳气体与混凝土中的氢氧化钙发生了化学反应，生成了碳酸钙。碳酸钙的生成破坏了钢筋碱性环境，使钢筋容易发生锈蚀，造成钢筋混凝土腐蚀情况的出现。

2、钢筋混凝土腐蚀的机理

我们一般所说的钢筋混凝土腐蚀指的是凝土中的水泥和钢筋被腐蚀介质腐蚀。腐蚀介质包括酸、碱、盐，每种介质对应的腐蚀机理也存在差别。酸性介质腐蚀钢筋混凝土的机理是：其发生了相关反应破坏了混凝土的保护层，进而对保护层里钢筋表面钝化膜进行了破环，最终导致钢筋锈蚀。碱性介质腐蚀钢筋混凝土的机理是：在其侵入混凝土并出现干温交替情况下，其会对混凝土有一定的结晶破环作用。盐类介质腐蚀钢筋混凝土的机理是：在干湿交替的环境条件下，侵入到混凝土内部的盐类介质会发生反应而体积增大，进而对水泥内部压力增大，造成混凝土的剥落，最终使钢筋腐蚀。

三、钢筋混凝土腐蚀的影响因素

对钢筋混凝土腐蚀有影响的因素很多，但是其主要重要的主要有以下几个方面：

1、氯化物的影响

氯化物是钢筋混凝土被腐蚀的最主要原因，其氯离子的浓度高低与钢筋混凝土中钢筋的锈蚀速度存在直接的关系。其侵入钢筋混凝土的方式主要是如前所述的在混凝土生产过程中通过外加剂侵入和从外界通过扩散侵入。因此,研究氯化物对钢筋混凝土腐蚀的影响可以从混凝土质量、内部孔隙结构、混凝土保护层开裂与否和混凝土保护层的厚度等几个方面进行。

2、混凝土碳化

混凝土的碳化是造成钢筋混凝土被腐蚀的又一重要原因，其与钢筋混凝土结构物的耐久性有密切的关系。混凝土碳化对钢筋混凝土腐蚀的影响主要通过生成碳酸钙来破坏钢筋的碱性环境，使钢筋表面的钝化膜失稳，进而造成钢筋的腐蚀。混凝土结构的碳化过程非常缓慢，其与混凝土自身的空隙率及渗透性有很大的关系。

3、水和氧气的影响

水和氧气是造成钢筋混凝土被腐蚀的重要原因之一，混凝土孔隙中水和氧气的存在为钢筋锈蚀提供了必备的条件。孔隙中的水与钢筋的腐蚀速率存在着直接的联系。通常认为在一定的含水量范围内，混凝土孔隙中的含水量与钢筋的腐蚀速度存在正相关的关系。而氧气在钢筋表明有水膜的条件下，会使钢筋发生电化学腐蚀，且水中溶解的氧气量在一定范围内时，溶解氧的多少和钢筋腐蚀的速率有正相关的的关系。

4、保护层厚度

保护层厚度也是造成钢筋混凝土被腐蚀的原因之一。在干燥的环境中，保护层厚度对混凝土腐蚀影响不大。而在极潮湿的环境中,保护层厚度与氧扩散阻力成正相关的关系，而氧扩散阻力与钢筋混凝土的腐蚀成负相关的关系。此外，混凝土保护层厚度还对氯离子的扩散有影响。

四、加强钢筋混凝土防腐的措施

1、控制原材料中氯化物的含量

混凝土的原材料包括水泥、水、沙子、石子及外加剂。在进行钢筋混凝土原材料的选择时，除了满足施工的质量要求外，还应选择氯化物含量较少的材料。如对水泥的选择时，应选择火山灰和粉煤灰类水泥，其成分可以有效减少氯化物对水泥石的溶解和析出；对于水的选择，尽量选择含氯量低的水，禁止使用海水；沙子应尽量避免使用海沙，如必须使用时，应严格控制其含氯量；外加剂的选择时也应考虑氯化物含量的问题，其含氯量应符合相关的标准。而对于预应力的钢筋混凝土结构，国家规定禁止使用含氯的外加剂。

2、选用耐腐蚀钢筋

钢筋混凝土结构中，原有钢筋材料在自身抗腐蚀方面表现不佳。随着相关技术的发展，钢筋混凝土结构中使用比较多的耐腐蚀钢筋是环氧涂层钢筋。其具有良好的抗拉和抗弯性、耐化学侵蚀的性和耐高碱性。环氧涂层钢筋的使用可以从一定程度上缓解钢筋混凝土结构的腐蚀速度。但是此种材料也存在一定的不足，即其涂层一旦被破坏，他的防腐性能将大打折扣，甚至比不上传统的钢筋材料。因此，在以后的工程实践中，应该对其涂层质量缺陷进行相关的研究。

3、进行阴极保护

阴极保护是钢筋混凝土防腐的有效措施。通过外加电流或者牺牲阳极，可以实现钢筋的阴极保护。进行阴极保护的钢筋，可以有效防止氯离子对钢筋的电化学腐蚀，使钢筋混凝土结构防腐中氯化物的问题得到有效解决，在很大程度上提高了钢筋混凝土的防腐效果。

五、结论

钢筋混凝土的防腐工作与人民财产的安全息息相关，应该得到我们足够的重视。我们需要在弄清其腐蚀机理和影响因素的前提下，对现有工作进行改进，使钢筋混凝土的防腐工作的成效得到进一步提高。

参考文献

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