钢筋锈蚀产生的原因及对桥梁混凝土耐久性的影响
摘 要:钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素,也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。
钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中,占据主导地位。我国有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期,钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。
钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素,也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀,混凝土本身发生破坏,出现顺筋胀裂,混凝土脱离,直至钢筋不断锈蚀,有效截面不断减小,桥梁结构承载力不断下降,钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀原因
在混凝土结构中,钢筋受到周围混凝土的保护,一般并不被腐蚀,只有在一定条件下产生锈蚀。
1、混凝土碳化造成钢筋锈蚀
正常情况下,空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收,形成碳酸钙,这种现象称为混凝土碳化,碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外,还取决于相对湿度及混凝土的密实度等。一般状态下,由于水泥的水化作用,混凝土内的PH值为12-13,在此环境下,钢筋周围形成一种保护膜,即钝化膜,可保护钢筋不被锈蚀;当PH值小于9时,该钝化膜即遭破坏,只有在混凝土内碱度降低,也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时,钢筋表面的钝化膜被破坏,钢筋才开始锈蚀。
2、与环境适度密切相关
在十分潮湿的环境中,即相对湿度接近100%时,混凝土空隙中充满水分,二氧化碳气体不容易透入,难以造成钢筋锈蚀。而空气相对湿度在80%左右时,有利于碳化作用,混凝土中钢筋容易没锈蚀。
3、混凝土振捣不密实或存在裂缝导致钢筋锈蚀
混凝土水灰比过大,水泥用量过小,混凝土振捣不密实或养护不到位,或在混凝土浇筑过程中存在露筋、蜂窝,麻面等,会使混凝土空隙过大或产生裂缝,便于空气中二氧化碳气体侵入,引起钢筋锈蚀。
4、混凝土内掺加氯盐造成钢筋锈蚀