混凝土結(jié)構(gòu)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(shè)施等眾多行業(yè)的構(gòu)筑物,大多數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命,需要耗費(fèi)大量資金進(jìn)行維護(hù)和維修。高度重視鋼筋銹蝕破壞的危害,大力提倡在工程設(shè)計(jì)、施工階段采取預(yù)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(shè)計(jì)規(guī)范中,以混凝土強(qiáng)度為主要標(biāo)準(zhǔn),鋼筋的保護(hù)主要決定于混凝土的保護(hù)層厚度。目前設(shè)計(jì)規(guī)范中雖然已經(jīng)引入“耐久性設(shè)計(jì)”觀念,但是對(duì)于混凝土構(gòu)件所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕程度和應(yīng)采取的防鋼筋銹蝕措施顯然重視不夠,這是造成混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的原因之一。
1.2使用堿度過(guò)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(hù)鋼筋抗銹蝕的基礎(chǔ)條件,低堿度水泥無(wú)此作用。如果不能避免使用低堿度水泥的話,應(yīng)采取鋼筋防腐蝕技術(shù)措施,否則,極易引發(fā)鋼筋銹蝕。
1.3堿—骨料反應(yīng),外加劑、摻合物的使用
混凝土施工時(shí),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(xué)反應(yīng)生成碳酸鈣,使之堿性減低,當(dāng)碳化延伸到鋼筋時(shí),鋼筋隨之開(kāi)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(shí)采取措施,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)鋼筋銹蝕會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重,危害無(wú)窮。
鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,由鐵變化成氧化鐵,其體積比原來(lái)增大2~7倍,從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力降低或失效,致使混凝土保護(hù)層順?shù)摻罘较蜷_(kāi)裂、剝離甚至脫落。一旦發(fā)生鋼筋銹蝕,混凝土構(gòu)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(jié)構(gòu)承載力降低等同題,嚴(yán)重的可導(dǎo)致構(gòu)件斷裂、構(gòu)筑物坍塌。