東莞房屋安全鑒定鋼筋銹蝕原理及造成嚴重影響和改善措施
人氣:264發表時間:2025-04-18 16:49:40
不管是全國自建房安全隱患的排查工作,還是房屋安全檢測鑒定工作,都會涉及到鋼筋裸露、銹蝕的情況,存在一定的安全隱患。鋼筋銹蝕是混凝土結構耐久性的主要病害之一,所以防止鋼筋銹蝕對提高混凝土耐久性尤為重要。本文東莞房屋安全鑒定公司給大家闡述混凝土中鋼筋銹蝕的原理及造成的嚴重影響,并提出了防止鋼筋銹蝕的相應措施,希望對大家具有借鑒意義。
一.結構腐蝕是影響混凝土結構耐久性、可靠性的至關重要的因素。
結構腐蝕是影響混凝土結構耐久性、可靠性的至關重要的因素。混凝土結構中的鋼筋銹蝕源于多種因素作用下(如碳化、氯離子侵蝕等)
鋼筋銹蝕引起的裂縫一旦產生,鋼筋銹蝕速度將大大加快,結構構件的承載力與可靠性劣化的速度大大加快,有的甚至發展到鋼筋銹斷,危及結構的安全。
二.鋼筋銹蝕的原理
鋼筋銹蝕的主要原因有兩個方面:
①鋼筋保護層的碳化
鋼筋保護層碳化的原因是混凝土不密實,抗滲性能不足。硬化的混凝土由于水泥水化,生成氫氧化鈣,故顯堿性,PH值>12,此時鋼筋表面生成一層穩定、致密、鈍化的保護膜,使鋼筋不生銹。當不密實的混凝土置于空氣中或含CO2環境中時,由于CO2的侵入,混凝土中的氫氧化鈣與CO2反應,生成碳酸鈣等物質,其堿性逐漸降低,當混凝土的PH值<12時,鋼筋的鈍化膜就不穩定,當PH值<11.5時,鋼筋的鈍化保護膜就遭到破壞,鋼筋的銹蝕就開始進行。
②氯離子的含量
據有關試驗證明,即便是PH值較高溶液(如PH值>13),只要有4~6mg/L的氯離子含量,就足以破壞鋼筋的鈍化膜,使鋼筋失去鈍化,在水和氧氣的作用下導致鋼筋銹蝕。
三.鋼筋銹蝕對混凝土結構造成的影響有以下幾方面:
①鋼筋銹蝕對結構受力的影響
由于鋼筋與混凝土交界面上鋼筋銹脹力的存在,導致混凝土產生順筋裂縫,甚至使混凝土保護層剝落,使構件截面有效面積減少,更重要的是使鋼筋與混凝土之間的粘接性能退化;同時由于鋼筋銹損,其截面面積減少,延性降低,力學性能退化,使結構或構件受到不同程度的損傷。房屋鑒定混凝土中鋼筋銹蝕會使構件的承載力下降,使結構的性能劣化。
②鋼筋銹蝕對混凝土粘結性能影響大
1、鋼筋與混凝土之間形成的鐵銹層,削弱了變形鋼筋與混凝土的膠結作用;
鋼筋銹蝕的產物是一種結構疏松的氧化物,形成一層疏松隔離層,明顯地改變了鋼筋與混凝土的接觸表面,從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘結作用。
2、鐵銹的膨脹將導致混凝土開裂,降低了混凝土對鋼筋的約束作用;
鋼筋的銹蝕產物比銹蝕前鋼材占據的體積更大,從而對包圍在鋼筋周圍的混凝土產生徑向膨脹力,當徑向膨脹力達到一定程度時,會引起混凝土的開裂,混凝土開裂導致混凝土對鋼筋的約束作用減弱。
3、鋼筋變形肋銹蝕變形鋼筋與混凝土之間失去了機械咬合作用。
變形鋼筋銹蝕后,鋼筋變形肋將逐漸退化,在鋼筋銹蝕較嚴重情況下,變形肋在混凝土之間的機械咬合作用基本消失,其結果是導致鋼筋與混凝土之間的粘結性能退化。
三.改善鋼筋銹蝕的五大措施:
1、增加保護層厚度,按《混凝土結構設計規范》要求,混凝土強度在C25-C45之間的板、墻、殼的混凝土更小保護層厚度為15毫米,梁為25毫米,柱為30毫米。
2、控制混凝土拌和物中的氯離子含量,氯離子半徑很小,穿透力強,很容易吸附在鋼筋陽極區的鈍化膜上,取代鈍化膜氧離子,使鋼筋起保護作用的氫氧化鐵變為無保護作用的氯化鐵。
3、提高混凝土密實性。減少內部微細孔函隙和毛細管通道是加強鋼筋腐蝕能力的根本途徑。
4、加強養護與防止開裂,拆模時間不得少于7天,早期濕潤養護時間不得少于14天,以保證水泥正常水化,增加密實度,提高抗滲性,防止結構開裂。
5、配置混凝土時摻入鋼筋阻銹劑,或采用環氧樹脂涂層鋼筋和鍍鋅鋼筋。
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結構腐蝕是影響混凝土結構耐久性、可靠性的至關重要的因素。混凝土結構中的鋼筋銹蝕源于多種因素作用下(如碳化、氯離子侵蝕等)
鋼筋銹蝕引起的裂縫一旦產生,鋼筋銹蝕速度將大大加快,結構構件的承載力與可靠性劣化的速度大大加快,有的甚至發展到鋼筋銹斷,危及結構的安全。
二.鋼筋銹蝕的原理
鋼筋銹蝕的主要原因有兩個方面:
①鋼筋保護層的碳化
鋼筋保護層碳化的原因是混凝土不密實,抗滲性能不足。硬化的混凝土由于水泥水化,生成氫氧化鈣,故顯堿性,PH值>12,此時鋼筋表面生成一層穩定、致密、鈍化的保護膜,使鋼筋不生銹。當不密實的混凝土置于空氣中或含CO2環境中時,由于CO2的侵入,混凝土中的氫氧化鈣與CO2反應,生成碳酸鈣等物質,其堿性逐漸降低,當混凝土的PH值<12時,鋼筋的鈍化膜就不穩定,當PH值<11.5時,鋼筋的鈍化保護膜就遭到破壞,鋼筋的銹蝕就開始進行。
②氯離子的含量
據有關試驗證明,即便是PH值較高溶液(如PH值>13),只要有4~6mg/L的氯離子含量,就足以破壞鋼筋的鈍化膜,使鋼筋失去鈍化,在水和氧氣的作用下導致鋼筋銹蝕。
三.鋼筋銹蝕對混凝土結構造成的影響有以下幾方面:
①鋼筋銹蝕對結構受力的影響
由于鋼筋與混凝土交界面上鋼筋銹脹力的存在,導致混凝土產生順筋裂縫,甚至使混凝土保護層剝落,使構件截面有效面積減少,更重要的是使鋼筋與混凝土之間的粘接性能退化;同時由于鋼筋銹損,其截面面積減少,延性降低,力學性能退化,使結構或構件受到不同程度的損傷。房屋鑒定混凝土中鋼筋銹蝕會使構件的承載力下降,使結構的性能劣化。
②鋼筋銹蝕對混凝土粘結性能影響大
1、鋼筋與混凝土之間形成的鐵銹層,削弱了變形鋼筋與混凝土的膠結作用;
鋼筋銹蝕的產物是一種結構疏松的氧化物,形成一層疏松隔離層,明顯地改變了鋼筋與混凝土的接觸表面,從而降低了鋼筋與混凝土之間的粘結作用。
2、鐵銹的膨脹將導致混凝土開裂,降低了混凝土對鋼筋的約束作用;
鋼筋的銹蝕產物比銹蝕前鋼材占據的體積更大,從而對包圍在鋼筋周圍的混凝土產生徑向膨脹力,當徑向膨脹力達到一定程度時,會引起混凝土的開裂,混凝土開裂導致混凝土對鋼筋的約束作用減弱。
3、鋼筋變形肋銹蝕變形鋼筋與混凝土之間失去了機械咬合作用。
變形鋼筋銹蝕后,鋼筋變形肋將逐漸退化,在鋼筋銹蝕較嚴重情況下,變形肋在混凝土之間的機械咬合作用基本消失,其結果是導致鋼筋與混凝土之間的粘結性能退化。
三.改善鋼筋銹蝕的五大措施:
1、增加保護層厚度,按《混凝土結構設計規范》要求,混凝土強度在C25-C45之間的板、墻、殼的混凝土更小保護層厚度為15毫米,梁為25毫米,柱為30毫米。
2、控制混凝土拌和物中的氯離子含量,氯離子半徑很小,穿透力強,很容易吸附在鋼筋陽極區的鈍化膜上,取代鈍化膜氧離子,使鋼筋起保護作用的氫氧化鐵變為無保護作用的氯化鐵。
3、提高混凝土密實性。減少內部微細孔函隙和毛細管通道是加強鋼筋腐蝕能力的根本途徑。
4、加強養護與防止開裂,拆模時間不得少于7天,早期濕潤養護時間不得少于14天,以保證水泥正常水化,增加密實度,提高抗滲性,防止結構開裂。
5、配置混凝土時摻入鋼筋阻銹劑,或采用環氧樹脂涂層鋼筋和鍍鋅鋼筋。
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