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《預(yù)防腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的處理辦法》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、預(yù)防腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的處理辦法 隨著人們對建筑質(zhì)量的要求越高,也越來越重視建筑工程中的腐蝕現(xiàn)象。由于多種因素,在建筑工程中,腐蝕無所不在。本文就腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素進(jìn)行分析,進(jìn)一步指出預(yù)防腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的處理辦法。1腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素: 素混凝土結(jié)構(gòu) 素混凝土的基本組成材料是水泥、砂、石和水。影響素混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的主要因素為堿-集料的反應(yīng)?! ′摻罨炷两Y(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料是混凝土與鋼筋的復(fù)合體,它的腐蝕形態(tài)可分為兩種:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破壞,同時(shí)也由于鋼筋的裸露、腐蝕而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的破壞;二是混凝土本身并未腐蝕,但由于外部介質(zhì)的作用,導(dǎo)致混凝土本身化學(xué)性質(zhì)
2、的改變或引入了能激發(fā)鋼筋腐蝕的離子,從而使鋼筋表面的鈍化作用喪失,引起鋼筋的銹蝕?! 幕瘜W(xué)成分來看,鋼筋的銹蝕物一般為Fe3、Fe2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等,其體積比原金屬體積增大2~4倍。由于鐵銹膨脹,對混凝土保護(hù)層產(chǎn)生巨大的輻射壓力,其數(shù)值可達(dá)30MPa使混凝土保護(hù)層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫?! ∵@些裂縫進(jìn)一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入鋼筋的通道,加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順縫中的腐蝕速度往往要比裸露情況快,等到混凝土表面的裂縫開展到一定程度,混凝土保護(hù)層則開始剝落,最終使構(gòu)件喪失承載能力?! ∮绊懟炷林行曰俣鹊囊蛩睾芏?,但主要的因素是混凝土的密實(shí)度,即抗?jié)B性能?;炷劣軐?shí),即抗
3、滲性能愈高,則外界的氣體只能作用于混凝土表面,向內(nèi)部滲透比較困難。影響混凝土密實(shí)度的主要因素是混凝土的水灰比和單位水泥用量。水泥品種對混凝土的中性化速度有一定的影響;不同品種的水泥,因其摻合料的品種及含量不同,水解時(shí)生成的堿性物質(zhì)數(shù)量不同,使混凝土的中性化速度也就不同了?! ∑胀ü杷猁}水泥的熟料含量多,摻合料的含量一般不大于15%,其堿度比其它品種的水泥高,中性化速度相對的要慢。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥,由于摻合料中的活性氧化硅與水泥熟料中水解時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣結(jié)合,從而降低了混凝土孔隙中的液相堿度,加快了碳化或中性化的速度。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)
4、構(gòu)的腐蝕除了具有普通混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕類型外,由于采用高強(qiáng)度鋼筋和鋼筋在高應(yīng)力條件下工作,所以可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕和鋼材的氫脆?! ?yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕是鋼筋在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下形成的脆性斷裂。這種破壞與單純的機(jī)械應(yīng)力破壞不同,它可以在較低的拉應(yīng)力作用下破壞;這種破壞又與單純的電化學(xué)腐蝕破壞不同,它可以在腐蝕性介質(zhì)很弱的情況下而破壞。 腐蝕性介質(zhì)與鋼筋作用,在鋼筋表面形成一個大小不等彌散分布的腐蝕坑后,每個腐蝕坑相當(dāng)于一個缺口,鋼筋在拉應(yīng)力的作用下,形成應(yīng)力的不均勻分布和應(yīng)力集中,在缺口的邊緣,當(dāng)鋼筋平均應(yīng)力不高時(shí),其集中的應(yīng)力即可達(dá)到斷裂應(yīng)力的水平,而引起鋼筋的斷裂。由于缺口的存在
5、,形成了拉應(yīng)力三軸不相等狀態(tài),阻礙了鋼筋塑性變形的開展,使塑性變形性能在鋼筋斷裂前不能充分發(fā)揮出來,延伸率、冷彎等塑性指標(biāo)均有明顯下降。預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕是拉應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)共同作用的結(jié)果,腐蝕因素對鋼筋斷裂的最初形成起主要作用,而拉應(yīng)力則促進(jìn)了腐蝕的發(fā)展?! 浯唷 浯嗍穷A(yù)應(yīng)力鋼筋在酸性與微堿性的介質(zhì)中發(fā)生脆性斷裂的另一中類型。氫脆與應(yīng)力腐蝕的機(jī)理完全不同。應(yīng)力腐蝕發(fā)生在鋼筋的陽極,而氫脆發(fā)生在鋼筋的陰極區(qū)域。氫脆是由于鋼筋吸收了原子氫,而使其變脆,所以稱為氫脆。鋼筋在腐蝕過程中,表面可能有少量氫氣產(chǎn)生,在通常情況下,生成的原子氫會迅速結(jié)成分子氫,在常溫下是無害的,但當(dāng)這一過程受到阻礙時(shí)
6、,氫原子就會向鋼筋內(nèi)部擴(kuò)散而被吸收到金屬內(nèi)部的晶格中去,如果鋼筋內(nèi)部有缺陷存在,氫原子很可能重新結(jié)合成為氫分子。氫分子的生成產(chǎn)生很大的壓力,出現(xiàn)“鼓泡”現(xiàn)象。使鋼筋變脆。產(chǎn)生氫脆的鋼筋在受到超過臨界值的拉力作用時(shí),便會發(fā)生斷裂。硫化氫是能引起預(yù)應(yīng)力鋼筋氫脆的介質(zhì)之一?! ±w維混凝土結(jié)構(gòu) 纖維混凝土的腐蝕機(jī)理與普通混凝土基本相同,但纖維的直徑較細(xì),且均勻分布,其耐久性相對普通混凝土要強(qiáng)一些。開裂的纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境下,裂縫處的混凝土碳化后,碳化區(qū)的鋼纖維開始銹蝕。有研究表面,鋼纖維混凝土中鋼筋的銹蝕較普通混凝土鋼筋的銹蝕減輕,其原因除了鋼纖維阻裂作用的影響外,還在于細(xì)小纖維在混凝土
7、中亂向均勻分布,從而改變了鋼筋電化學(xué)銹蝕的離子分布狀態(tài),阻止了鋼筋的銹蝕?! ≥p骨料混凝土結(jié)構(gòu)及加氣混凝土 輕骨料混凝土的腐蝕機(jī)理與類型基本與普通混凝土相同,由于大多數(shù)輕骨料抵抗氣體擴(kuò)散能力較低,腐蝕性氣體較易滲入內(nèi)部,因此必須控制輕骨料混凝土的密實(shí)度?! 〖託饣炷恋娘@氣孔較多,不致密,吸水率高,碳化速度較快,在正常使用條件下尚需對鋼筋進(jìn)行表面涂覆保護(hù)層,而且加氣混凝土表面氣孔多,不容易進(jìn)行保護(hù),所以在腐蝕環(huán)境下不宜