混凝土中钢筋锈蚀机理及防治措施 ReinforcementCorrosionMechanism lnConcreteanditsPreventionMeasure 徐慧珠 ，，熊文凯z (1．安庆市城 乡规划设计院 ，安徽 安庆 246000；2．安徽艺源建筑艺术设计有限责任公 司安庆分公 司 ，安徽 安庆 246OO0) 摘 要：文章论述了锈蚀钢筋混凝土耐久性问题 中钢筋锈蚀的机理、锈 蚀的不同研 究方法、混凝土开裂时钢筋的锈蚀量 以及 防止氯 离子侵 蚀的 防护措施 。 关键词 ：钢筋锈蚀；机理；锈蚀量；防护措施 中图分类号 ：TU528．571 文献标识码 ：B 文章编号 ：1007—7359(2012)03-0084--02 0 前 言 混凝土结构是现 如今 建设领域 中应用 最为广泛 的结构形 式，由于使用环境的多样化以及工业污染的Et益加剧，混凝土 结构受环境侵蚀的危害性也 日益严重，钢筋锈蚀是影响混凝土 耐久性 的主要因素之一 ，因此 ，弄 清钢 筋锈蚀 的机理 及防腐 的 措施是混凝土耐久性的重要课题。 1 混凝土 中钢筋锈蚀机理 1．1混凝土 中钢筋锈蚀机理 混凝土中钢筋的锈蚀具有一般电化学浮士德特征，即在锈 蚀钢筋表面至少同时进行两个电极反应。一个是金属的阳极溶 解反应，即金属被氧化，以离子形式转入溶液，其化学反应方程 式为 ： Fe--*Fe 2e 在阳极附近， 与 OH。形成难溶的 (0哪 并在富氧条 件下进一步氧化为 (D奶，，lip： 2++20 —一 (0 4Fe(OH)2+02+2112O--*4Fe(OH)3 re(OH)，脱水后 ，变成疏松 、多孔 、非共格 的红锈 忍20，，即 2Fe(OH)：-*Fe20 3日20 在少 氧条 件下 ，Fe(0H)2氧化 不很 完全 ，部分 形成 黑锈 Fe304，即： 6Fe(OHh+O2~2Fe 4+6H20 因此，最终的锈蚀产物取决于供氧状况。 锈蚀的阴极过程是溶液中各种去极化剂在腐蚀 电池的阴 极上被还原的过程。对于金属腐蚀来说，氢离子和氧分子的阴 极还原反应是最 常见 的两个阴极去极化过程 ，相应发生 的金属 腐蚀分别称为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。当混凝土构件处于强酸或 较强酸性环境介质中时，则可能发生析氢腐蚀 ，此时，由于钢筋 处于在混凝土包围中，腐蚀反应产生的氢气很难即使排出，氢 气在钢筋锈蚀时进入钢筋之中，极易产生“氢脆”现象。当混凝 收稿 日期 ：2012—03—26 作者简介：徐慧珠(1977-)。女，安徽安庆人 ，毕业于安徽建筑工业学 院，学士 ，工程师。 土构件处于含有溶解 氧的中性或者碱性介质 中，由于氢离子浓 度很低 ，则发生 吸氧腐蚀 。 由钢筋腐蚀的电位 -PH可知，混凝土中钢筋腐蚀的类型 为 ：4<PHi<11．5时 ，发生 吸氧腐蚀 ；PH≤4时 ，发生析氢 腐蚀 。 在 正常情况 下(强酸或较强酸性环境除外 )，混凝 土的 PH 值均 大于6，因此，混凝土中的钢筋腐蚀为吸氧腐蚀。 在 阴极 区，大气 中的氧扩散至钢筋表面并溶解于钢筋表面 的水膜，由它吸收阳极传来的电子 ，发生还原反应，即： 02+2H20+4e---*40H 在 阴极产生的 OH-通 过混凝土空袭 中的液相被送往 阳极 ， 这样，就形成了腐蚀电流的闭合回路 ，如图 1所示。 田 1 自然气候环境 、人工气候环境模拟环境下混凝土 内钢筋锈蚀机理 1．2混凝土中钢筋锈蚀 的条件 未被腐蚀 的混凝土对其内部的钢筋具有 良好的保护作用 ， 这是因为混凝土呈强碱性，其 PH值约为 12～13，在这样的强碱 性环境中，钢筋表面形成一层致密 的氧化膜 (其厚度约为 20—6o的水化氧化物 rife03~tattoo)，使钢筋处于钝化状态不被 腐蚀。但是，如果由于某种原因破坏了钢筋表面的钝化膜，则在 适宜的条件下钢筋就会发生锈蚀。 混凝土中的钢筋锈蚀属于电化学腐蚀，根据腐蚀电化学原 理 ，混凝土 中钢筋锈蚀 的发生必须具备 以下三个条件 ： ①在钢筋表面存在电位差，构成腐蚀电池 ； ②钢筋表面的钝化膜破坏，处于活化状态 ； ③在钢筋表面有腐蚀反应所需的水和溶解氧。

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