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浅议结构钢筋的防腐措施

2017-09-26 06:32

　摘要:文章对钢筋腐蚀机理进行了分析,并结合工程实际对地铁工程钢筋的防腐措施进行了探讨,着重研究了外加剂对钢筋混凝土的防腐整体性影响。
　　关键词:混凝土;钢筋腐蚀;钢筋防腐
　　
　　一、钢筋腐蚀机理
　　所谓钢筋腐蚀,就是钢筋表面或内部晶体结构遭到破坏,不能按照设计要求承受外界荷载,从而影响结构正常的使用功能。钢材的腐蚀可分为两种:一种是化学腐蚀,即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀,其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加;另一种是电化学腐蚀,即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。钢结构腐蚀不仅仅是材料的锈蚀,还是一个复杂的化学物理过程,而它最终的表现在于结构的可靠度及经济指标。
　　钢筋腐蚀只有在一定条件下才能发生,具体原因如下:
　　混凝土不密实或有裂缝存在是造成钢筋腐蚀的主要原因,这也是钢筋与腐蚀物质接触的客观条件。当水泥用量偏小、水灰比不当、振捣不良或在浇筑中产生漏筋、蜂窝、麻面等情况,都会加速钢筋的腐蚀。但是一些施工人员往往认为这些缺陷不会对构件造成太大影响,没有引起足够的重视。
　　混凝土内掺氯盐是一个易被忽视的造成钢筋腐蚀的原因。由于施工的需要,为提高混凝土早期强度和防冻能力,会在混凝土内掺加一定量的氯盐,如氯化钙、氯化钠、氯化钾。
　　混凝土碳化造成钢筋腐蚀。正常情况下,空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收,形成碳酸钙,这种现象称为混凝土碳化。碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外,还取决于相对湿度、混凝土的密实度等。一般状态下,由于水泥的水化作用,混凝土内的PH值为12～13,在此环境下,钢筋周围形成一种保护膜,即钝化膜,可保护钢筋不被腐蚀;当PH值小于9时,该钝化膜即被破坏。只有在混凝土内碱度降低,也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时,钢筋表面的钝化膜被破坏,钢筋才开始被外界物质腐蚀。

　　高强钢筋中的应力腐蚀是随着预应力混凝土的采用而出现的一种特殊的腐蚀形式,即沿着垂直于钢筋长度方向而出现微裂缝并不断发展直至破坏。此种腐蚀一般在钢筋混凝土表面有轻微损害或无损伤(肉眼不可见)时就发生破坏,这种腐蚀尤为危险。
　　外界环境,如空气中二氧化碳、侵蚀性气体及相对湿度等是造成钢筋腐蚀的客观原因。经调查分析显示,当空气相对湿度低于60%时,在钢筋表面难以形成水膜,钢筋几乎不生锈;当空气湿度在80%左右会有利于碳化作用,混凝土中的钢筋锈蚀发展很快。
　　二、地铁施工中钢筋防腐蚀技术措施
　　深圳地铁2号线东延线工程线路从世界之窗向东北方向延
　　伸,全长约19.04km,均为地下线。出入线位于湾厦站与后海停车场之间,约500m(双线里程)需穿越东角头码头港池。出入线经过地块均为填海区,根据地质及施工场地情况出入线拟采用明挖顺筑法施工,出入线由设计起点至U型槽起点为1036m(双线里程),明挖部分选用钻孔灌注桩或地下连续墙围护形式;暗挖部分长度为35米采用矿山法施工;U型槽长度为225m,采用1:2放坡,土钉支护;隧道范围内软基拟采用Ф600@1200旋喷桩对基底进行加固。整个工程场地内,特别是在地下水丰富的港池范围内,钢筋的防腐是保证工程质量与安全的重要议题。

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