钢筋的腐蚀与钝化暴露的钢将腐蚀在潮湿的气氛中，由于在钢表面形成阳极和阴极位置的电势的差异。金属在阳极氧化，在腐蚀发生的地方根据: Fe(金属)——> Fe２＋(aq) + 2 e- 同时，还原发生在阴极位置，典型的阴极过程是: ½O2+ H20 + 2 e-(金属)——> 2哦-(aq)。 2 h+(aq) + 2 e-(金属)——> H2(气) 在这个过程中产生的电子通过金属传导，而形成的离子通过作为电解质的孔隙水传输。 混凝土作为环境优质混凝土给钢筋提供的环境是高碱度的环境，这是由于水化反应中产生的钠、钾、钙等氢氧化物的存在。周围大部分的混凝土对钢铁的攻击者起到了物理屏障的作用。在这样的环境下，钢是被动的，任何微小的氧化保护膜的断裂都能很快修复。然而，如果它周围的碱度降低，例如通过与大气中的二氧化碳中和，或钝化阴离子，如氯化物，能够到达钢，那么就会发生严重的钢筋腐蚀。由于铁转化为氧化铁的体积增加，这反过来会导致混凝土生锈和外壳剥落。 影响混凝土中钢材腐蚀速率的因素决定钢筋在混凝土中的腐蚀速率的因素有:与钢接触的离子导电水相(即孔隙水)的存在，与这种电解质接触的金属上的阳极和阴极位置的存在，以及氧气的可用性使反应进行。 混凝土的渗透性是决定外部腐蚀性物质侵蚀钢的程度的重要因素。较厚的低渗透性混凝土覆盖层更有可能阻止氯离子从外部来源到达钢，造成钝化。 加强阶段的替代方案如果由于设计考虑而难以达到足够的覆盖深度，或者在海洋结构或桥面等恶劣环境中，可能需要对预埋钢进行额外的保护。这可能采取多种多样的形式，这一领域的商业利益很强。通过提供锌、环氧树脂或不锈钢包层等保护涂层，钢筋本身可能更能够保持其钝化性。在极端情况下，可以使用固体不锈钢加固材料，尽管额外的成本限制了它在除最专业的应用之外的所有应用。 最理想的情况毫无疑问，最有效的保护钢筋嵌入混凝土的方法是提供一个足够深度的高强度，低渗透混凝土，不受钝化离子，如氯化物。然而，在现实世界中，混凝土是在各种天气和环境下按吨铺设的，暴露在工业大气、融冰盐和海水中。 实际情况污染的材料和劣质的工艺是很欧洲杯足球竞彩难完全避免的，但通过了解经常存在的复杂的化学和电化学条件，应该有可能开发出生产结构的方法，将持续到下个世纪。 恶化的机制世界上大多数钢筋混凝土性能良好，很少出现问题。由于外部环境的侵略性成分的作用或混合成分的不相容性，少数结构已经恶化。不完整或不准确的现场调查、糟糕的设计、糟糕的混凝土、糟糕的工艺和一系列其他因素都可能导致问题的出现。 阶段的恶化变质机制本质上主要是化学物理反应(即形成体积大于反应物的化学反应，产生裂解和剥落等物理效果)，并分三个独立阶段发生: •阶段1:开始0) -侵略性物质的浓度不足以引起任何化学反应，或化学反应发生得非常缓慢。没有发生物理损坏。t持续时间0可能从几分钟到结构的设计寿命不等。 •第二阶段:传播(t1) -化学反应开始或继续，可能发生一些物理损害，但不足以引起痛苦。由于腐蚀性离子的可及性增加或混凝土环境的改变，腐蚀过程通常会在这一阶段加速。 •第三阶段:恶化(t2) -结构结构的快速分解。物理和化学过程的综合影响是足够严重的，结构不再可用(发生故障)和主要的补救工作，或在极端情况下，需要拆除。 模式的恶化退化可能是由于许多机制引起的，关于这些机制已有大量的文献。这些包括: •钢筋锈蚀，由于: •氯离子。 •碳化。 •钢筋环境变化(冲击裂缝)。
•混凝土的硫酸盐侵蚀。 •盐重结晶(剥离) •混凝土受软水/酸侵蚀。 •碱聚合反应(AAR)。 •混凝土构件(TICC)的热不兼容性。 •收缩。 •冰系伤害 在设计和规范时必须考虑所有这些因素。 影响变质率的因素优质混凝土为预埋钢筋提供的环境是由各种水化反应中释放的钠、钾、钙的氢氧化物所产生的高碱性环境(一般为>pH 13)。此外，周围混凝土的体积对大多数可能导致钢筋退化的物质起物理屏障作用。 只要保持这种环境，钢仍然是被动的，任何微小的破坏在稳定的保护氧化膜很快修复。然而，如果周围环境的碱度降低，例如通过与大气中的二氧化碳反应(碳化)，或者如果在钢的表面有钝化的氯离子，那么就可能开始腐蚀，导致钢截面的损失和覆盖层的剥落。 深度覆盖不充分的覆盖总是与由于碳化和氯化物进入而具有高腐蚀风险的区域有关。通过用电磁覆盖仪测量结构表面并绘制覆盖等高线图，可以很容易地识别高危区域。对新建成的建筑物进行覆盖调查可以迅速确定可能存在问题的地区，并允许采取额外的保护措施。 了封面虽然这仍然是一个不明确的区域，但在评估钢筋混凝土结构的条件时，有两种形式的裂缝是值得关注的;在腐蚀开始前出现的可能有助于腐蚀过程(大收缩和运动裂纹)，以及作为腐蚀直接后果产生的(膨胀腐蚀产品导致开裂和剥落)。 应该记住，钢筋混凝土本质上是一种开裂的材料，因为钢阻止了结构在张力中失效，但脆性混凝土裂缝到钢筋的深度。只有在临界宽度以上的裂缝与钢的交叉处才有可能协助腐蚀过程。 氯离子的存在氯离子可以通过两种方式进入混凝土: •它们可以在混合过程中故意作为混合物或作为原始成分中的污染物添加 •它们可能从外部来源如海水进入凝固的混凝土。 一旦氯离子达到足够的强度，它们将通过破坏通常由碱性环境维持的氧化保护层使嵌入的钢钝化。 引发和维持腐蚀所需的氯离子浓度依赖于碱度，已证明羟基离子浓度与各自的氯阈值之间几乎呈线性关系。 碳酸化作用大气中的二氧化碳与混凝土中的水分结合形成碳酸。它与孔隙水中的氢氧化钙和其他碱性氢氧化物反应，从而降低混凝土的碱度。这种中和发生的速度受到诸如水分水平和混凝土质量等因素的影响。 通过在新暴露的材料上使用酚酞指示剂，可以很容易地确定结构中碳化的深度。这种独特的颜色变化，从未受影响的混凝土的深粉色到碳化区域的透明，对于大多数实际用途来说是足够精确的，因为可以获得一些测量数据来考虑当地的变化。 环境艾尔的考虑钢筋混凝土构件所处的微气候直接影响钢筋腐蚀的可能性和程度。诸如氯离子水平和pH值等因素已经讨论过，但当地环境最重要的方面是湿度水平。饱和程度对碳化、氯离子侵入、电阻率和腐蚀速率均有较大影响。 总结•大多数钢筋混凝土结构表现出优异的耐久性和良好的设计寿命。 •恶劣的环境或不良的施工习惯会导致混凝土中钢筋的腐蚀。 •腐蚀的主要机制是大气中二氧化碳的进入(碳化)和氯化物的腐蚀。 •碳化和氯腐蚀的腐蚀和恶化机制本质上是相同的。 •在施工过程中，适当选择材料、充分遮欧洲杯足球竞彩盖钢筋、优质混凝土和注意环境，可提高钢筋混凝土结构的耐久性。 |