建筑材料混凝土抗腐蚀研究

混凝土抗腐蚀研究综述

工程造价2班 201112079082 宋富阳

引言

混凝土和钢筋作为主要建筑材料，工业、民用、运输和其他建筑物、构筑物的建造中起了很大作用。用混凝土和钢筋混凝土建造的建筑物和构筑物中的很大一部分，在使用期间常常受到腐蚀介质的侵蚀。如果建筑物在建造时对结构材料不采取或不实施防腐措施，则腐蚀性介质就可能损坏建筑结构，甚至使其丧失使用价值。这对于工业构造物尤为密切，因为在工业构筑物中，建筑结构直接与液态、气态等介质接触，或者被产品和生产中排放的废料所污染。在有色冶金、化学、纸浆及其他工业部门中，约有20-70%的构筑物常常受到腐蚀性介质的作用，并由此引起结构材料的腐蚀。据国外专家估计，由混凝土和钢筋的腐蚀造成的经济损失约占国民收入的1.25%。这些经济损失中不仅包括修复和重建建筑物的材料费用和工程造价，而且还包括产量上的损失，这是由于建筑结构不符合生产要求，或者在修理期间引起的正常生产的中断造成的。混凝上中钢筋腐蚀引起结构过早的破坏，己愈来愈引起全世界工程界的严重关注。为了通过提高建筑结构在各种腐蚀性介质中的抗腐蚀性和耐久性，消除建筑结构局部的修复工作，以减少建筑中腐蚀给国民经济带来的损失。必须对于在各种腐蚀性介质作用卜混凝十的损坏及钢筋腐蚀过程的实质、钢筋混凝土结构的工作特性和受力状以及可以提供的防腐方法及其特性等，进行深入的研究。

一 、混凝土腐蚀机理

与混凝土相接触的周围介质，如空气，水（海水 ，地下水）活 土壤中含有不同浓度的酸，盐，碱类侵蚀性物质时，当其进入混凝土内部，与之相关成分发生物理化学反应后，

混凝土遭受腐蚀，逐渐发生绽裂剥落，进而引起钢筋腐蚀导致结构失效，混凝土腐蚀的原因和机理随侵蚀介质和环境条件而异，一般分为两类：

1、溶蚀性腐蚀

水泥的 水化物生成中，Ca(OH)2 最容易被渗入的水溶解，又促使水花硅酸概等多碱性化合物发生水解，随后破坏低碱性水化产物（CaO,SiO2）等，最终完全破坏水泥石结构，某些酸盐溶液渗入混凝土，生成无凝胶型的松软物质，易被水溶蚀。水泥石的溶蚀程度随渗流速度增大 溶蚀后，胶结能力减弱，混凝土材料的整体性被破坏。

2、结晶膨胀性腐蚀

含有硫酸盐的水渗如混凝土中，与水泥水化产物Ca(OH)2的化学作用生成石膏（CaSO4.2H2O）以溶液形式存在。石膏在和水化物铝硫酸盐起作用，形成多个结晶水的水化铝硫酸钙，体积膨胀，导致混凝土开裂破坏。

二、 不同混凝土的抗腐蚀性

下表是混凝土与砂浆立方体试件在侵蚀性条件下的抗压强度。可以看出混凝土密实越高,其抗压强度越大,抗腐蚀性越好。

三 、关于混凝土抗腐蚀的一些解决方法

1、对混凝土耐久性有较大影响的设计因素中，威胁混凝土结构的最主要形式是氯化物导致的钢筋腐蚀。防止或减缓氯化物侵蚀难度较大，因为它需要以下各方面的结合：

（1）整体的结构和耐久性设计，根据具体情况，确保结构在最大程度上易于接近、易于观察、易于维修、易于更换。

（2）适当的结构和钢筋布置及详细设计，以控制和限制裂缝的宽度。合适的混凝土配料设计。

（3）非常可靠的施工操作程序，满足要求的现场施工质量。

（4）在初期结构设计阶段考虑一个有计划的、系统的运行和维护方案。

2、耐久性措施

（1）高性能混凝土 通过掺人粉煤灰、高炉矿渣、微硅粉中的一种或多种掺料，来提高混凝土在特定条件下所需要的特定性能，如高弹性模量、低渗透性以及抵抗某些类型破

坏的性能。

（2）提高混凝土中钢筋的保护层厚度 试验显示即使是低水灰比、高质量的混凝土，在暴露于有氯盐存在的环境中，混凝土表面12ram深度内的氯离子含量远远超过25～50ram深度范围内的氯离子的含量。因此在海洋环境中的工程，混凝土保护层的厚度应比一般的混凝土保护层厚度要大一些。

（3）严格控制混凝土水灰比及胶凝材料总量。

（4）混凝土表面涂层 在已施工好的浪溅区混凝土表面及时涂上防腐蚀材料，也包括在PHC桩表面包覆特殊材料(如玻璃钢等)。

（5）施工控制：混凝土搅拌确保生产耐久性的混凝土，搅拌设计确保高质量、高密度、永久性和耐用型混凝土。定时测定骨料中的氯化物。混凝土浇筑在规定的温度范围内进行。骨料保持在阴暗处，可以使用冷水消除混凝土的温度。如有必要，在大面积浇筑时，可以使用冷却水循环管降低温度。在混凝土施工缝表面不应有影响混凝土或降低接缝表面粘合的碎片、氯化物和任何其他物。

参考文献(勾选内容摘自文献)

1、重大市政工程建设中的防腐蚀需求 （章曾焕、卢永成、张剑英）

2、上海市政工程设计研究院

3、钢筋混凝土原理和分析 （过镇海、时旭东）