混凝土中鋼筋的銹蝕機理及檢測技術(shù)

佛山市三水區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測站

摘要：混凝土當中的鋼筋能夠作為公路和橋梁建設當中最為主要的材料，其內(nèi)在的性能能夠?qū)τ跇蛄旱慕Y(jié)構(gòu)等方面的安全性起決定性作用。由于我國在社會和經(jīng)濟發(fā)展方面呈現(xiàn)了較為積極的效果，人們的生活水平逐漸上升，社會和居民對于我國的基礎(chǔ)規(guī)劃和建設都提出了更高的要求。筆者主要分析混凝土中鋼筋的銹蝕機理以及相關(guān)的檢測技術(shù)，希望能夠為促進我國相關(guān)性基礎(chǔ)設施建設提供重要幫助。

關(guān)鍵詞：混凝土；腐蝕機理；檢測技術(shù)；銹蝕機理

前言

一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)在建設領(lǐng)域當中的應用已經(jīng)非常廣泛，其結(jié)果方式等方面對于建設項目的質(zhì)量和效率有重要影響。目前，我國在相關(guān)使用環(huán)境的多樣化以及日益加劇的相關(guān)工業(yè)污染情況加劇，使得混凝土的結(jié)構(gòu)受到 一些環(huán)境方面的侵蝕和危害，鋼筋銹蝕受到影響，混凝土自身的相關(guān)耐久性出現(xiàn)問題[1-2]。因此，有關(guān)混凝土當中的銹蝕機理以及相關(guān)的檢測技術(shù)能夠促進道路橋梁建設質(zhì)量的提升。以下是筆者就相關(guān)混凝土中鋼筋的銹蝕機理以及檢測技術(shù)的概述。

1.混凝土中鋼筋的銹蝕機理

1.1銹蝕機理

混凝土當中鋼筋的相關(guān)性銹蝕一般都具有常規(guī)性的電化學浮士德的特征，主要指的是在銹蝕鋼筋的表明部分至少會同時進行相關(guān)的兩個電極反應等。其中，一個指的是金屬的陽極溶解反映，就是指金屬被氧化的過程，使用離子的形式轉(zhuǎn)化至溶液。根據(jù)相關(guān)研究和專業(yè)化的實踐顯示，最終的銹蝕產(chǎn)物都一般取決于一些實際的供養(yǎng)狀況。銹蝕中的陰極過程主要指的是溶液當中各種情況下使用的去極化劑在腐蝕電池當中的陰極上進行還原的主要過程。從金屬腐蝕的角度上看，氫離子和氧分子的相關(guān)性陰極還原反應屬于較為常見的一種兩個陰極產(chǎn)生去極化的相關(guān)性過程，其中相應發(fā)生的相關(guān)金屬腐蝕分別能夠被稱為是析氫腐蝕和吸氧腐蝕的類型。如果混凝土的構(gòu)件長時間相對處于強酸或者是相關(guān)較強酸性的環(huán)境介質(zhì)背景之中有可能會出現(xiàn)析氫腐蝕。在這樣的情況下，因為鋼筋正好處在混凝土的實際包圍當中，腐蝕反應相對產(chǎn)生出來的氫氣一般都很難實現(xiàn)即時性排出，且氫氣在鋼筋的銹蝕的過程中進入到鋼筋當中，這樣很容易產(chǎn)生氫脆的實際現(xiàn)象。另外，如果混凝土構(gòu)件當時處在一個相對含有溶解氧的相關(guān)中性或者是堿性的相關(guān)介質(zhì)當中，因為氫離子濃度相對較低，就會產(chǎn)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象。在反應中的陰極產(chǎn)生相關(guān)元素的過程中，使用混凝土空襲當中的相關(guān)液相被送至陽極，從而也就形成了一定的腐蝕電流中的閉合回路，具體如下圖1所示。

圖1 自然氣候環(huán)境和人工氣候環(huán)境模擬環(huán)境下混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕機理

1.2鋼筋銹蝕條件

假如想的混凝土沒有收到腐蝕，你們其自身內(nèi)在的相關(guān)鋼筋具備較好的相關(guān)保護作用，這主要是因為混凝土自身存在著強堿性，其中內(nèi)在的PH值一般都在12至13之間。在這樣的強堿性環(huán)境當中，鋼筋的表面一般形成一層較為密集的氧化膜，氧化膜一般的厚度為20-60的相關(guān)性水化樣氧化物，能夠使得鋼筋處在一種鈍化的狀態(tài)之下，并且被腐蝕。另外，假如因為一些其他的原因?qū)е落摻畋砻鞯拟g化膜出現(xiàn)破壞，你們在一定適合的條件下鋼筋就會發(fā)生銹蝕的情況。在混凝土當中出現(xiàn)鋼筋銹蝕的情況屬于電化學腐蝕的情況，能夠根據(jù)腐蝕的電化學的相關(guān)原理，討論發(fā)生銹蝕的條件。以下是銹蝕發(fā)生的三個條件：首先，在鋼筋的表面方面存在著和一定的電位差，能夠構(gòu)成腐蝕的電池；其次，鋼筋表面的鈍化膜出現(xiàn)破壞的情況，并且處于活化的狀態(tài)；最后，在鋼筋表面具備一定腐蝕反映所需要具備的相關(guān)性水和溶解氧。

1.3銹蝕類型

根據(jù)混凝土鋼筋銹蝕的實際情況來看，混凝土當中相關(guān)的銹蝕情況能夠分為幾種，分別為均勻銹蝕以及點狀銹蝕。從銹蝕的原理方面看，能夠?qū)P蝕的類型分為微電池腐蝕和宏電池腐蝕。因為從橫向的裂縫從而引起的裂尖處的相關(guān)鋼筋和混凝土出現(xiàn)脫開從而使得脫鈍的情況，一些其他的部位的鋼筋卻依舊處于鈍化的相關(guān)狀態(tài)。在這樣的情況下，陰陽極處于分開的狀態(tài)，稱為宏電池腐蝕。另外，微電池腐蝕主要指的是一些有保護層混凝土碳化所出現(xiàn)的脫鈍情況，這樣沒有形成較為明顯的陰陽極，其中陰陽極是屬于緊密相鄰并且能夠隨時進行變化的情況。

2.檢測技術(shù)

2.1無損檢測

所謂的無損檢測包含的檢測技術(shù)和方式較廣闊，其中還涉及到物理檢測和電化學檢測等。其中，物理檢測主要指的是包含一些電阻棒法以及渦流探測法等，電化學檢測方法一般涉及到的是自然電位法和恒電量法等。以下是相關(guān)檢測技術(shù)和方式的列舉和討論。首先，電阻棒法。電阻棒法自身存在著一定的局限性，主要是能夠在實際澆筑混凝土的過程中，提前埋設相關(guān)的電阻棒。但是，這種電阻棒法只能夠在腐蝕出現(xiàn)比較均勻的鋼筋狀態(tài)之下才、能夠發(fā)揮重要效果，對于一些局部發(fā)生銹蝕問題的鋼筋卻不能產(chǎn)生任何的效果。其次，聲發(fā)射探測法。聲發(fā)射探測方法具備精確性不夠高的缺點，在實際的檢測過程當中，會較為容易地受到打擾，影響效果。聲發(fā)射探測法主要的原理是使用一些特定的傳感器來接受混凝土所產(chǎn)生的裂縫的過程中所產(chǎn)生的相關(guān)應力波，進而對于能夠檢測到波進行分析，進而實際確定鋼筋發(fā)生銹蝕的實際位置以及實際的銹蝕的程度。最后，自然電位方法。自然電位方法主要是指能夠在實際的檢測過程中較為廣泛應用的檢測方法之一，它不僅操作簡單，且檢測的相關(guān)成本較低，因此受到歡迎。自然電位方法的相關(guān)檢測原理一般是利用兩個點擊之間的實際電位差來判斷鋼筋當中的實際銹蝕情況，進而使用測定鋼筋電極的方式對于參考點擊的相對電位差不斷判斷鋼筋實際的銹蝕情況。一般情況下，其中一根電極主要作為參考性電極，另外一根參考電極主要是混凝土當中的鋼筋。

2.2破損檢測

所謂的破損檢測主要屬于物理檢測的相關(guān)范疇，一般只是在混凝土結(jié)構(gòu)當中鋼筋已經(jīng)發(fā)生較為嚴重的銹蝕狀態(tài)的情況下，才會實際實驗的一種方式[3-4]。破損檢測的檢測方式主要是能夠?qū)嶋H已經(jīng)出現(xiàn)嚴重破損的混凝土鑿開，一直到能夠使得混凝土當中的鋼筋暴露出來的程度，進而通過肉眼來觀察鋼筋的實際銹蝕情況。這種破損檢測的方式在實際的工程當中較為經(jīng)常使用的一種檢測方式，對于已經(jīng)銹蝕的鋼筋進行修復的過程中也會經(jīng)常使用這種方式。因此，在對于混凝土內(nèi)鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況下，相關(guān)的工作人員需要能夠及時根據(jù)實際情況選擇合適的檢測方式，這樣才能夠及時進行修正，完善道路建設，促進我國交通建設和發(fā)展。

3.結(jié)語

鋼筋混凝土當中的一些鋼筋銹蝕對于橋梁或者是道路的物理構(gòu)造造成的影響屬于顯而易見的情況，一般相關(guān)的工程的設計的施工的工作人員都需要能夠從心理方面能夠重點重視混凝土當中的鋼筋銹蝕的危害性，進而提前對于可能出現(xiàn)的情況進行預防和準備[5-6]。在一些實際的施工過程中，需要嚴格按照相關(guān)工程建設的實際施工需求，提前對于可能出現(xiàn)的情況進行預防。筆者主要分析混凝土中鋼筋銹蝕的機理和檢測技術(shù)，希望能夠為促進相關(guān)道路建設提供幫助。

參考文獻：

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[3]李群波，劉敏，周永璋.鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕與防護研究概況[J].全面腐蝕控制，2010，11：3-6+17.

[4]周海華，張振文，賀智敏，柳俊哲.海砂混凝土中鋼筋銹蝕機理及其防治[J].低溫建筑技術(shù).2010（12）.

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