鋼筋混凝土防腐蝕措施探究

陳亮

摘 要：目前，鋼筋混凝土憑借成本低、堅固性好等特點被廣泛運用到各種建筑工程中，但在實際運用過程中還存在著嚴重腐蝕問題。因此，本文將對鋼筋混凝土腐蝕原理與原因進行分析，并詳細探究鋼筋混凝土的防腐蝕措施，希望可以為相關工作者的研究提供一些幫助。

關鍵詞：鋼筋混凝土;腐蝕;外加劑

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）13-0133-02

0 前言

進入新時代后，隨著社會經濟快速發展，建筑工程迎來了發展的高峰期，這也使得人們對鋼筋混凝土的防腐蝕工作提出了更高的要求。因此，必須了解鋼筋混凝土出現腐蝕問題的原理與原因，并通過相應措施的實施，提高鋼筋混凝土的質量與抗腐蝕性，增強工程質量，從而促進建筑行業進一步發展。

1 鋼筋混凝土腐蝕原理與原因

1.1 原理

通常情況下，金屬腐蝕是指金屬表面在和周邊介質發生電化學作用或者是化學變化之后造成的破壞，并且可以被細分成兩種，即化學腐蝕與電化學腐蝕[1]。對鋼筋混凝土而言，在不同環境情況下，兩種腐蝕都可能發生。在鋼筋表面和電解質溶液或者是氣體之間發生接觸而導致化學作用產生時，就會出現電化學腐蝕。如圖1所示。在這一腐蝕過程中會存在電子流動，這主要是因為雙方在接觸時很多微小原電池會出現在鋼筋的表面上，屬于鋼筋表面的一個自溶解過程。

1.2 原因

通過調查可知，鋼筋混凝土出現腐蝕問題的原因主要體現在以下幾方面：首先，氯離子入侵。氯離子屬于較強去鈍化劑，混凝土表面雖然存在一種鈍化膜，但其本身是堿性的。眾所周知，空氣中存在一定比例的氯離子，而在和混凝土內部氫氧離子接觸導致化學反應發生后，會使其本身堿性降低，并促進綠銹的形成，而這些綠銹會從鋼筋陽極遷移到有著較高含氧量的混凝土空隙中，從而最終發生鋼筋腐蝕問題。由此可知，氯離子雖然并沒有和鋼筋直接反應，但在鋼筋腐蝕問題產生過程中，氯離子也發揮著重要影響。其次，混凝土縫隙。在實際施工過程中，因為各種材料分量沒有分配均勻，如石頭、水泥等，經常會造成混凝土縫隙問題的出現，這也就導致混凝土內部鋼筋會在空氣中暴露，并和水分、氣體等產生接觸，而在氧化作用與電化學反應的影響下，必然會導致嚴重腐蝕問題的出現。同時，地下水與土也會導致混凝土出現腐蝕情況。地下水屬于復雜天然溶液，其中包含眾多穩定元素，而這些元素導致水呈現出酸堿性，即水具有一定的腐蝕性，在其侵蝕下，鋼筋混凝土必然會被破壞，主要存在結晶性、分解性以及分解結晶復合性等侵蝕類型。而土壤則可以分成濱海鹽土、內陸鹽土、酸性土壤以及中堿性土壤四種，并且會給鋼筋混凝土帶來不同程度的腐蝕。

2 鋼筋混凝土的防腐蝕措施與工程實例

2.1 加強對原材料質量的控制

對鋼筋混凝土而言，鋼筋混凝土樁屬于其中構件類型，要想促進土樁使用壽命的提升，就必須嚴格遵循相應構件使用壽命準則，并且盡可能延緩混凝土出現碳化情況，避免出現堿—骨料反應[2]?；炷撂蓟瘜嶋H上是混凝土和介質互相作用導致的一種現象，其中二氧化碳氣體給混凝土帶來的作用就是典型表現。同時，混凝土碳化還極易被工業區環境中的硫化氫、二氧化硫以及海洋環境中氯離子等引起，并且這一現象出現后會使孔隙液體pH值下降，通常處在8到10范圍內。若鋼筋表面出現碳化情況，那么鋼筋就會由于表面鈍化膜被破壞而導致銹蝕問題的出現，并最終損壞鋼筋混凝土樁結構。結合相關研究成果可知，水泥品種用量、混凝土質量、外表面保護措施、構件暴露程度以及環境溫度濕度等是會導致混凝土碳化的影響因素。

要想在較大程度上促進鋼筋混凝土樁質量的提升，就必須做好水泥品種選擇、構件外表面保護、混凝土用量與水灰比配置以及混凝土質量等方面的工作。例如，在對石料進行選擇時，應該選用“三無”礦物，即無活性、無風化以及無裂隙。在選擇黃砂時，則應該采取細度模數處在2.6到2.9范圍內的、質量較好的淡砂。同時，還應該充分考慮混凝土實際耐久性要求，保證最大水灰比數值不超過0.4，并選擇高效外加劑，在不改變混凝土工作度基礎上，盡可能使水灰比處在0.36到0.4范圍內。

堿—骨料反應主要是指混凝土中部分活性礦物骨料和孔隙堿性溶液間的反應，通常情況下，這一反應的發生需要具備一定數量活性礦物骨料、充足潮濕度以及堿等條件，而在綜合考慮反應機理與具體影響后可知，這種反應的防治措施如下：加強對低堿水泥的運用;積極引進非活性骨料;對外加劑中堿含量進行合理控制;進一步改進混凝土運用條件與施工條件;通過摻合料的運用來將混凝土堿性降到最低。

另外，要想增強鋼筋混凝土樁質量，還應該做好以下工作：首先，加強對低堿水泥的運用，保證水泥含堿量不超過0.6%。其次，加大外加劑堿量控制力度。在混凝土技術發展過程中，外加劑發揮著重要推動作用，但也存在引入堿問題。通常情況下，萘系高效減水劑中的硫酸鈉含量是10%，若實際摻量是水泥1%，那么外加劑需要添加0.045%的氧化鈉。因此，在實際施工過程中，應該加強對RH1000這一堿含量較低的外加劑的運用。最后，采取非活性骨料。對混凝土而言，骨料礦物成分與活性是導致其出現堿—骨料反應的一個主要因素。因此，在選擇階段，必須嚴格遵循《規程》要求，并做好相應的檢查工作。同時，在實際施工過程中，還應該對施工條件進行改善，為施工質量提供有力保障，避免出現因養護不當或者是振搗不密實導致的干縮裂縫、蜂窩麻面等問題，并在最大程度上避免外界水分入侵到混凝土中，以此來提高鋼筋混凝土樁質量。

2.2 保證土樁保護層厚度的合理性

針對表面鈍化膜被破壞而導致的銹蝕問題，增加保護層厚度是主要的解決方法，但在結構要求與經濟因素限制下，只能對保護層厚度進行適當增加。在綜合考慮樁型結構與用材要求后，我國明確規定了各種樁保護層的厚度。以渠系建筑物的鋼筋混凝土保護層厚度為例，其各情況下的最小厚度如下所示：若構件處在北方或南方的大氣區，其最小厚度是50毫米;若構件處在北方或者是南方的水下區，其最小厚度是30毫米;若構件處在北方或者是南方的浪濺區，那么其最小厚度則分別是50和65毫米。同時，要想對鋼筋混凝土樁保護層的厚度進行明確，則應該加強對專門保護層墊塊的運用，并且針對這種墊塊，不但要保證其強度、密實度等與實際需求相符，還應該將墊塊厚度的誤差控制在0到5毫米范圍內。另外，若鋼筋混凝土的合理使用年限在50年，那么其保護層厚度應該如下所示（部分）：對于板、墻而言，在室內正常環境中，其保護層厚度應該在20毫米左右;在潮濕、露天等環境中，其厚度在25毫米左右;在淡水水位變化區，其厚度是30毫米。對于梁、柱而言，在室內正常環境中，其保護層厚度應該在30毫米左右;在潮濕、露天等環境中，其厚度在35毫米左右;在海水水下區或淡水水位變化區，其厚度是45毫米。

2.3 對混凝土構成進行完善

一方面，加大水膠比與膠凝材料用量控制力度。鋼筋混凝土樁實際運用環境有著較大復雜性，以海水環境為例，在這一環境條件下，無法對樁進行分段制作，并且需要嚴格依照相應規范來控制最大水灰比與最小水泥用量，以此來完成混凝土的配制。通常水灰比應該不超過0.4，并且水泥用量應該每立方米超過400千克?？偠灾?，對凝膠材料實際用量進行有效控制可以有效增強混凝土密實度與耐腐蝕性能，能夠為樁基使用壽命提供有力保障。

另一方面，做好拌和物氯離子含量控制工作。針對混凝土碳化問題，應該采取有效控制拌和物氯離子含量方式來進行解決?；炷涟韬土现袠O易存在氯離子成本，因此，在具體選擇過程中，必須加大控制力度，保證其總含量處在合理限定值范圍內，例如，在水利水電工程中，拌和物中應該含有的氯離子含量應該不超過0.06%。要想避免總含量大于限定值，在對鋼筋混凝土樁進行生產時，必須做好檢測工作，并嚴格控制養護用水、外加劑、骨料以及混凝土用水等方面的氯離子含量，保證氯離子含量不超過水泥重量0.05%。

2.4 做好涂裝與包覆保護工作

一方面，表層涂裝。將防腐層涂裝到各種類型鋼筋混凝土樁也是防腐蝕的有效方式之一，并且施工條件與環境不同，防腐涂料的運用也是多樣化的。通常情況下，防腐涂層可以分成三種，即面漆、中間層以及底漆，在實際涂裝處理過程中，必須保證其與廠商要求相符。在涂裝施工中，應該注意以下事項：做好進場涂料的檢驗與保存工作;嚴格遵循說明書運用涂料;在充分考慮施工條件、被涂結構、涂裝要求以及物理性能等內容的基礎上，合理選擇涂裝方法;在實際涂裝之前，應該先選擇10平方米試驗區并展開試驗;在完成施工后，應該驗收涂層的質量。

另一方面，包覆保護。玻璃鋼是一種復合材料，其具有施工便利、耐腐蝕性好以及強度高等優點，并且作為一種防腐蝕性的玻璃鋼，其合成樹脂應該運用有著較高韌性與耐候性的樹脂，而樹脂含量則需要與結構力學性能要求相符。在具體施工中，應該保證玻璃纖維布的連續性，并保證相鄰搭邊超過10厘米;若包覆過程中出現各種缺陷，如分層、流膠以及表面發黏等，應該立即處理;在包覆過程中，若氣溫較低，則應該運用防寒保溫措施，并結合溫度實際變化，對固化劑配比進行適當調整，如果溫度不超過5℃，則應該停止包覆工作;應該通過刷子來完成不飽和樹脂的涂刷工作。

3 結語

綜上所述，做好鋼筋混凝土的防腐蝕工作已經成為了一項重要工作。因此，必須了解氯離子入侵、混凝土縫隙以及生物腐蝕等原因，并結合實際情況，通過加強對原材料質量的控制、保護土樁保護層厚度的合理性、對混凝土構成進行完善以及做好涂裝與包覆保護工作等措施，提高鋼筋混凝土的防腐蝕能力，從而為我國建筑行業健康發展奠定良好基礎。

參考文獻

[1] 張亮，商漢章，白樺棟，等.曹妃甸1號橋鋼筋混凝土結構防腐涂裝工藝及質量控制[J].涂料工業，2012，42（5）：59-60.

[2] 侯磊，李偉華，鄭海兵，等.海洋鋼筋混凝土結構防腐蝕技術研究進展[J].材料保護，2017（03）：68-73.