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钢筋腐蚀及其对混凝土的影响

      造成混凝土失效最常见的原因是钢筋锈蚀。在国外由于钢筋锈蚀造成的混凝土结构的置换和修复的代价很大。在过去的几十年里,情况越来越糟糕,与锈蚀相关的混凝土结构失效频率也在快速地增加。

        一、钢筋为什么会锈蚀

       钢铁生锈-这个现象对每个人来说都是很熟悉的。但是为什么混凝土中的钢材却不常生锈?是因为混凝土有天然的抗锈蚀的特性。从化学的角度来看,已水化的混凝土中,水泥基本是以氢氧化钙[Ca(OH)2]的饱和溶解形式存在的。氢氧化钙是一种强碱性物质,它可以中和任何侵入到钢筋混凝土的酸性物质。

        最初的锈蚀是在当混凝土中的钢筋暴解于湿气中时就发生的,但是这样很快就会导致钢筋被一层钝化膜所包裹(Fe2O3)。三氧化二铁像是钢筋与潮气和氧气接触的阻碍物,以防止进一步的锈蚀发生。但是这种钝化层只有在碱性环境中是稳定的,如果能维持混凝土中的孔隙水始终高碱性的话,那么钢筋就不会生锈。可是如果由于外部因素,主要是锈蚀性化学物质的侵入,造成碱性降低,那么这样的保护作用就消失了。常见的有害物质就是氯化物。

       混凝土中性化破坏的另一个机理是碳化作用。碳化作用是空气中的二氧化碳(CO2)和水泥中的氢氧化钙[Ca(OH)2]发生的化学反应。碳化作用的产物是碳酸钙和水(CaCO3)。碳化作用通过减小孔隙水中的碱性从而破坏了钝化层,pH值可以从13左右降低到8左右。

       碳化作用是一个相对很慢的过程,这个反应最初发生于混凝土的表面,然后经过几年后才会到达钢筋。但对于那些处于高浓度二氧化碳空气中或者低质混凝土的工业建筑来说,碳化作用的速度会快很多。

      二、钢筋锈蚀对混凝土的影响 

       主要影响就是钢筋生锈和剥落的过程。一旦锈蚀开始发生,就会产生多孔的氧化铁,并且在阳极区域内堆积。这些锈蚀的产物是原来钢铁体积的6倍,使得混凝土在内部剥离。在钢筋位置的表面,裂缝变得显著了。当越来越多的锈蚀产物堆积后,裂缝就会继续增长。如果水进入到裂缝中或者在那里结冰的话,冰块就像楔子一样,裂缝宽度增长得尤其快。最后,开裂的混凝土保护层开始脱落,钢筋暴露并失去保护。由于保护层脱落的原因,钢筋一旦和混凝土失去了粘结,这部分区域将不会再是钢筋混凝土构件,功能上更类似于已经损坏的素混凝土。基于这一点,构件离失效已经不远了。

        三、对混凝土保护的意义

       基于以上这些原因,对钢筋混凝土的保护及预防护是一种很好的解决方案。筑致杰的混凝土保护剂系列材料值得一用。筑致杰清水混凝土透明保护剂是一种专门为清水混凝土表面设计的保护涂层,其主要特点如下:

1、保护清水混凝土表面不受污染。清水混凝土透明保护剂可以在混凝土表面形成一层透明的保护膜,这层膜可以有效防止污垢、油渍、指纹等对清水混凝土表面的污染。同时,由于其透明性,涂刷后不会改变清水混凝土本身的颜色和质感,保持了原始的美感。

2、渗透+成膜体系更耐久。硅烷渗透底漆+硅(氟)树脂涂层成膜体系,不仅可以延长清水混凝土的使用寿命,还可以减少维护和修复的成本和时间。

3、具有很好的耐候性和耐久性。清水混凝土透明保护剂具有很好的耐候性和耐久性,可以在各种气候条件下保持稳定的性能。无论是在炎热的夏季还是寒冷的冬季,这层保护膜都可以有效防止水分和紫外线等对混凝土的侵蚀和破坏。