混凝土中鋼筋的銹蝕機(jī)理及檢測(cè)技術(shù)

佛山市三水區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)站

摘要：混凝土當(dāng)中的鋼筋能夠作為公路和橋梁建設(shè)當(dāng)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(guó)在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(huì)和居民對(duì)于我國(guó)的基礎(chǔ)規(guī)劃和建設(shè)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(jī)理以及相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)相關(guān)性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供重要幫助。

關(guān)鍵詞：混凝土；腐蝕機(jī)理；檢測(cè)技術(shù)；銹蝕機(jī)理

前言

一般情況下，混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，其結(jié)果方式等方面對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和效率有重要影響。目前，我國(guó)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(dāng)中的銹蝕機(jī)理以及相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)能夠促進(jìn)道路橋梁建設(shè)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(jī)理以及檢測(cè)技術(shù)的概述。

1.混凝土中鋼筋的銹蝕機(jī)理

1.1銹蝕機(jī)理

混凝土當(dāng)中鋼筋的相關(guān)性銹蝕一般都具有常規(guī)性的電化學(xué)浮士德的特征，主要指的是在銹蝕鋼筋的表明部分至少會(huì)同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的兩個(gè)電極反應(yīng)等。其中，一個(gè)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(shí)踐顯示，最終的銹蝕產(chǎn)物都一般取決于一些實(shí)際的供養(yǎng)狀況。銹蝕中的陰極過程主要指的是溶液當(dāng)中各種情況下使用的去極化劑在腐蝕電池當(dāng)中的陰極上進(jìn)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(yīng)屬于較為常見的一種兩個(gè)陰極產(chǎn)生去極化的相關(guān)性過程，其中相應(yīng)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(zhǎng)時(shí)間相對(duì)處于強(qiáng)酸或者是相關(guān)較強(qiáng)酸性的環(huán)境介質(zhì)背景之中有可能會(huì)出現(xiàn)析氫腐蝕。在這樣的情況下，因?yàn)殇摻钫锰幵诨炷恋膶?shí)際包圍當(dāng)中，腐蝕反應(yīng)相對(duì)產(chǎn)生出來的氫氣一般都很難實(shí)現(xiàn)即時(shí)性排出，且氫氣在鋼筋的銹蝕的過程中進(jìn)入到鋼筋當(dāng)中，這樣很容易產(chǎn)生氫脆的實(shí)際現(xiàn)象。另外，如果混凝土構(gòu)件當(dāng)時(shí)處在一個(gè)相對(duì)含有溶解氧的相關(guān)中性或者是堿性的相關(guān)介質(zhì)當(dāng)中，因?yàn)闅潆x子濃度相對(duì)較低，就會(huì)產(chǎn)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象。在反應(yīng)中的陰極產(chǎn)生相關(guān)元素的過程中，使用混凝土空襲當(dāng)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(jī)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(hù)作用，這主要是因?yàn)榛炷磷陨泶嬖谥鴱?qiáng)堿性，其中內(nèi)在的PH值一般都在12至13之間。在這樣的強(qiáng)堿性環(huán)境當(dāng)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?yàn)橐恍┢渌脑驅(qū)е落摻畋砻鞯拟g化膜出現(xiàn)破壞，你們?cè)谝欢ㄟm合的條件下鋼筋就會(huì)發(fā)生銹蝕的情況。在混凝土當(dāng)中出現(xiàn)鋼筋銹蝕的情況屬于電化學(xué)腐蝕的情況，能夠根據(jù)腐蝕的電化學(xué)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(gè)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(shí)際情況來看，混凝土當(dāng)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(diǎn)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?yàn)閺臋M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(hù)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(shí)進(jìn)行變化的情況。

2.檢測(cè)技術(shù)

2.1無損檢測(cè)

所謂的無損檢測(cè)包含的檢測(cè)技術(shù)和方式較廣闊，其中還涉及到物理檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)等。其中，物理檢測(cè)主要指的是包含一些電阻棒法以及渦流探測(cè)法等，電化學(xué)檢測(cè)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(cè)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(shí)際澆筑混凝土的過程中，提前埋設(shè)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(duì)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(cè)法。聲發(fā)射探測(cè)方法具備精確性不夠高的缺點(diǎn)，在實(shí)際的檢測(cè)過程當(dāng)中，會(huì)較為容易地受到打擾，影響效果。聲發(fā)射探測(cè)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(yīng)力波，進(jìn)而對(duì)于能夠檢測(cè)到波進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)際確定鋼筋發(fā)生銹蝕的實(shí)際位置以及實(shí)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(shí)際的檢測(cè)過程中較為廣泛應(yīng)用的檢測(cè)方法之一，它不僅操作簡(jiǎn)單，且檢測(cè)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(cè)原理一般是利用兩個(gè)點(diǎn)擊之間的實(shí)際電位差來判斷鋼筋當(dāng)中的實(shí)際銹蝕情況，進(jìn)而使用測(cè)定鋼筋電極的方式對(duì)于參考點(diǎn)擊的相對(duì)電位差不斷判斷鋼筋實(shí)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(dāng)中的鋼筋。

2.2破損檢測(cè)

所謂的破損檢測(cè)主要屬于物理檢測(cè)的相關(guān)范疇，一般只是在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中鋼筋已經(jīng)發(fā)生較為嚴(yán)重的銹蝕狀態(tài)的情況下，才會(huì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的一種方式[3-4]。破損檢測(cè)的檢測(cè)方式主要是能夠?qū)?shí)際已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重破損的混凝土鑿開，一直到能夠使得混凝土當(dāng)中的鋼筋暴露出來的程度，進(jìn)而通過肉眼來觀察鋼筋的實(shí)際銹蝕情況。這種破損檢測(cè)的方式在實(shí)際的工程當(dāng)中較為經(jīng)常使用的一種檢測(cè)方式，對(duì)于已經(jīng)銹蝕的鋼筋進(jìn)行修復(fù)的過程中也會(huì)經(jīng)常使用這種方式。因此，在對(duì)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(shí)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測(cè)方式，這樣才能夠及時(shí)進(jìn)行修正，完善道路建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)交通建設(shè)和發(fā)展。

3.結(jié)語

鋼筋混凝土當(dāng)中的一些鋼筋銹蝕對(duì)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(shè)計(jì)的施工的工作人員都需要能夠從心理方面能夠重點(diǎn)重視混凝土當(dāng)中的鋼筋銹蝕的危害性，進(jìn)而提前對(duì)于可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)防和準(zhǔn)備[5-6]。在一些實(shí)際的施工過程中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)工程建設(shè)的實(shí)際施工需求，提前對(duì)于可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)防。筆者主要分析混凝土中鋼筋銹蝕的機(jī)理和檢測(cè)技術(shù)，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)相關(guān)道路建設(shè)提供幫助。

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