混凝土結構中的鋼筋銹蝕破壞現(xiàn)象十分普遍。沿海岸線的海港碼頭,江河湖泊的水利樞紐和閘、涵、橋、泵站,交通樞紐與橋梁道路,工業(yè)、民用建筑,軍用設施等眾多行業(yè)的構筑物,大多數(shù)達不到設計壽命,需要耗費大量資金進行維護和維修。高度重視鋼筋銹蝕破壞的危害,大力提倡在工程設計、施工階段采取預防鋼筋銹蝕的措施非常必要。
1.鋼筋銹蝕原因
1.1重視程度不夠
混凝土設計規(guī)范中,以混凝土強度為主要標準,鋼筋的保護主要決定于混凝土的保護層厚度。目前設計規(guī)范中雖然已經(jīng)引入“耐久性設計”觀念,但是對于混凝土構件所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕程度和應采取的防鋼筋銹蝕措施顯然重視不夠,這是造成混凝土結構中鋼筋銹蝕的原因之一。
1.2使用堿度過低的水泥
水泥水化的高堿度能使鋼筋表面形成一種鈍化膜,具有耐腐蝕的貴金屬性能,是保護鋼筋抗銹蝕的基礎條件,低堿度水泥無此作用。如果不能避免使用低堿度水泥的話,應采取鋼筋防腐蝕技術措施,否則,極易引發(fā)鋼筋銹蝕。
1.3堿—骨料反應,外加劑、摻合物的使用
混凝土施工時,摻入含有氯鹽的外加劑、海砂,施工用水含氯鹽及摻合物等易引起鋼筋銹蝕。
1.4混凝土碳化
硬化后混凝土表面遇到空氣中的二氧化碳,氫氯化鈣經(jīng)化學反應生成碳酸鈣,使之堿性減低,當碳化延伸到鋼筋時,鋼筋隨之開始銹蝕。
2.鋼筋腐蝕的破壞特征
混凝土中的鋼筋具備上述條件之一,均可引起鋼筋銹蝕。如不及時采取措施,隨著時間的延長鋼筋銹蝕會越來越嚴重,危害無窮。
鋼筋銹蝕是一個電化學反應過程,由鐵變化成氧化鐵,其體積比原來增大2~7倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力,鋼筋與混凝土之間的粘結應力降低或失效,致使混凝土保護層順鋼筋方向開裂、剝離甚至脫落。一旦發(fā)生鋼筋銹蝕,混凝土構件將產(chǎn)生鋼筋有效斷面面積減小、混凝土與鋼筋間的握裹力削弱、結構承載力降低等同題,嚴重的可導致構件斷裂、構筑物坍塌。