钢筋混凝土防腐蚀措施探究

陈亮

摘 要：目前，钢筋混凝土凭借成本低、坚固性好等特点被广泛运用到各种建筑工程中，但在实际运用过程中还存在着严重腐蚀问题。因此，本文将对钢筋混凝土腐蚀原理与原因进行分析，并详细探究钢筋混凝土的防腐蚀措施，希望可以为相关工作者的研究提供一些帮助。

关键词：钢筋混凝土;腐蚀;外加剂

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0133-02

0 前言

进入新时代后，随着社会经济快速发展，建筑工程迎来了发展的高峰期，这也使得人们对钢筋混凝土的防腐蚀工作提出了更高的要求。因此，必须了解钢筋混凝土出現腐蚀问题的原理与原因，并通过相应措施的实施，提高钢筋混凝土的质量与抗腐蚀性，增强工程质量，从而促进建筑行业进一步发展。

1 钢筋混凝土腐蚀原理与原因

1.1 原理

通常情况下，金属腐蚀是指金属表面在和周边介质发生电化学作用或者是化学变化之后造成的破坏，并且可以被细分成两种，即化学腐蚀与电化学腐蚀[1]。对钢筋混凝土而言，在不同环境情况下，两种腐蚀都可能发生。在钢筋表面和电解质溶液或者是气体之间发生接触而导致化学作用产生时，就会出现电化学腐蚀。如图1所示。在这一腐蚀过程中会存在电子流动，这主要是因为双方在接触时很多微小原电池会出现在钢筋的表面上，属于钢筋表面的一个自溶解过程。

1.2 原因

通过调查可知，钢筋混凝土出现腐蚀问题的原因主要体现在以下几方面：首先，氯离子入侵。氯离子属于较强去钝化剂，混凝土表面虽然存在一种钝化膜，但其本身是碱性的。众所周知，空气中存在一定比例的氯离子，而在和混凝土内部氢氧离子接触导致化学反应发生后，会使其本身碱性降低，并促进绿锈的形成，而这些绿锈会从钢筋阳极迁移到有着较高含氧量的混凝土空隙中，从而最终发生钢筋腐蚀问题。由此可知，氯离子虽然并没有和钢筋直接反应，但在钢筋腐蚀问题产生过程中，氯离子也发挥着重要影响。其次，混凝土缝隙。在实际施工过程中，因为各种材料分量没有分配均匀，如石头、水泥等，经常会造成混凝土缝隙问题的出现，这也就导致混凝土内部钢筋会在空气中暴露，并和水分、气体等产生接触，而在氧化作用与电化学反应的影响下，必然会导致严重腐蚀问题的出现。同时，地下水与土也会导致混凝土出现腐蚀情况。地下水属于复杂天然溶液，其中包含众多稳定元素，而这些元素导致水呈现出酸碱性，即水具有一定的腐蚀性，在其侵蚀下，钢筋混凝土必然会被破坏，主要存在结晶性、分解性以及分解结晶复合性等侵蚀类型。而土壤则可以分成滨海盐土、内陆盐土、酸性土壤以及中碱性土壤四种，并且会给钢筋混凝土带来不同程度的腐蚀。

2 钢筋混凝土的防腐蚀措施与工程实例

2.1 加强对原材料质量的控制

对钢筋混凝土而言，钢筋混凝土桩属于其中构件类型，要想促进土桩使用寿命的提升，就必须严格遵循相应构件使用寿命准则，并且尽可能延缓混凝土出现碳化情况，避免出现碱—骨料反应[2]。混凝土碳化实际上是混凝土和介质互相作用导致的一种现象，其中二氧化碳气体给混凝土带来的作用就是典型表现。同时，混凝土碳化还极易被工业区环境中的硫化氢、二氧化硫以及海洋环境中氯离子等引起，并且这一现象出现后会使孔隙液体pH值下降，通常处在8到10范围内。若钢筋表面出现碳化情况，那么钢筋就会由于表面钝化膜被破坏而导致锈蚀问题的出现，并最终损坏钢筋混凝土桩结构。结合相关研究成果可知，水泥品种用量、混凝土质量、外表面保护措施、构件暴露程度以及环境温度湿度等是会导致混凝土碳化的影响因素。

要想在较大程度上促进钢筋混凝土桩质量的提升，就必须做好水泥品种选择、构件外表面保护、混凝土用量与水灰比配置以及混凝土质量等方面的工作。例如，在对石料进行选择时，应该选用“三无”矿物，即无活性、无风化以及无裂隙。在选择黄砂时，则应该采取细度模数处在2.6到2.9范围内的、质量较好的淡砂。同时，还应该充分考虑混凝土实际耐久性要求，保证最大水灰比数值不超过0.4，并选择高效外加剂，在不改变混凝土工作度基础上，尽可能使水灰比处在0.36到0.4范围内。

碱—骨料反应主要是指混凝土中部分活性矿物骨料和孔隙碱性溶液间的反应，通常情况下，这一反应的发生需要具备一定数量活性矿物骨料、充足潮湿度以及碱等条件，而在综合考虑反应机理与具体影响后可知，这种反应的防治措施如下：加强对低碱水泥的运用;积极引进非活性骨料;对外加剂中碱含量进行合理控制;进一步改进混凝土运用条件与施工条件;通过掺合料的运用来将混凝土碱性降到最低。

另外，要想增强钢筋混凝土桩质量，还应该做好以下工作：首先，加强对低碱水泥的运用，保证水泥含碱量不超过0.6%。其次，加大外加剂碱量控制力度。在混凝土技术发展过程中，外加剂发挥着重要推动作用，但也存在引入碱问题。通常情况下，萘系高效减水剂中的硫酸钠含量是10%，若实际掺量是水泥1%，那么外加剂需要添加0.045%的氧化钠。因此，在实际施工过程中，应该加强对RH1000这一碱含量较低的外加剂的运用。最后，采取非活性骨料。对混凝土而言，骨料矿物成分与活性是导致其出现碱—骨料反应的一个主要因素。因此，在选择阶段，必须严格遵循《规程》要求，并做好相应的检查工作。同时，在实际施工过程中，还应该对施工条件进行改善，为施工质量提供有力保障，避免出现因养护不当或者是振捣不密实导致的干缩裂缝、蜂窝麻面等问题，并在最大程度上避免外界水分入侵到混凝土中，以此来提高钢筋混凝土桩质量。

2.2 保证土桩保护层厚度的合理性

针对表面钝化膜被破坏而导致的锈蚀问题，增加保护层厚度是主要的解决方法，但在结构要求与经济因素限制下，只能对保护层厚度进行适当增加。在综合考虑桩型结构与用材要求后，我国明确规定了各种桩保护层的厚度。以渠系建筑物的钢筋混凝土保护层厚度为例，其各情况下的最小厚度如下所示：若构件处在北方或南方的大气区，其最小厚度是50毫米;若构件处在北方或者是南方的水下区，其最小厚度是30毫米;若构件处在北方或者是南方的浪溅区，那么其最小厚度则分别是50和65毫米。同时，要想对钢筋混凝土桩保护层的厚度进行明确，则应该加强对专门保护层垫块的运用，并且针对这种垫块，不但要保证其强度、密实度等与实际需求相符，还应该将垫块厚度的误差控制在0到5毫米范围内。另外，若钢筋混凝土的合理使用年限在50年，那么其保护层厚度应该如下所示（部分）：对于板、墙而言，在室内正常环境中，其保护层厚度应该在20毫米左右;在潮湿、露天等环境中，其厚度在25毫米左右;在淡水水位变化区，其厚度是30毫米。对于梁、柱而言，在室内正常环境中，其保护层厚度应该在30毫米左右;在潮湿、露天等环境中，其厚度在35毫米左右;在海水水下区或淡水水位变化区，其厚度是45毫米。

2.3 对混凝土构成进行完善

一方面，加大水胶比与胶凝材料用量控制力度。钢筋混凝土桩实际运用环境有着较大复杂性，以海水环境为例，在这一环境条件下，无法对桩进行分段制作，并且需要严格依照相应规范来控制最大水灰比与最小水泥用量，以此来完成混凝土的配制。通常水灰比应该不超过0.4，并且水泥用量应该每立方米超过400千克。总而言之，对凝胶材料实际用量进行有效控制可以有效增强混凝土密实度与耐腐蚀性能，能够为桩基使用寿命提供有力保障。

另一方面，做好拌和物氯离子含量控制工作。针对混凝土碳化问题，应该采取有效控制拌和物氯离子含量方式来进行解决。混凝土拌和料中极易存在氯离子成本，因此，在具体选择过程中，必须加大控制力度，保证其总含量处在合理限定值范围内，例如，在水利水电工程中，拌和物中应该含有的氯离子含量应该不超过0.06%。要想避免总含量大于限定值，在对钢筋混凝土桩进行生产时，必须做好检测工作，并严格控制养护用水、外加剂、骨料以及混凝土用水等方面的氯离子含量，保证氯离子含量不超过水泥重量0.05%。

2.4 做好涂装与包覆保护工作

一方面，表层涂装。将防腐层涂装到各种类型钢筋混凝土桩也是防腐蚀的有效方式之一，并且施工条件与环境不同，防腐涂料的运用也是多样化的。通常情况下，防腐涂层可以分成三种，即面漆、中间层以及底漆，在实际涂装处理过程中，必须保证其与厂商要求相符。在涂装施工中，應该注意以下事项：做好进场涂料的检验与保存工作;严格遵循说明书运用涂料;在充分考虑施工条件、被涂结构、涂装要求以及物理性能等内容的基础上，合理选择涂装方法;在实际涂装之前，应该先选择10平方米试验区并展开试验;在完成施工后，应该验收涂层的质量。

另一方面，包覆保护。玻璃钢是一种复合材料，其具有施工便利、耐腐蚀性好以及强度高等优点，并且作为一种防腐蚀性的玻璃钢，其合成树脂应该运用有着较高韧性与耐候性的树脂，而树脂含量则需要与结构力学性能要求相符。在具体施工中，应该保证玻璃纤维布的连续性，并保证相邻搭边超过10厘米;若包覆过程中出现各种缺陷，如分层、流胶以及表面发黏等，应该立即处理;在包覆过程中，若气温较低，则应该运用防寒保温措施，并结合温度实际变化，对固化剂配比进行适当调整，如果温度不超过5℃，则应该停止包覆工作;应该通过刷子来完成不饱和树脂的涂刷工作。

3 结语

综上所述，做好钢筋混凝土的防腐蚀工作已经成为了一项重要工作。因此，必须了解氯离子入侵、混凝土缝隙以及生物腐蚀等原因，并结合实际情况，通过加强对原材料质量的控制、保护土桩保护层厚度的合理性、对混凝土构成进行完善以及做好涂装与包覆保护工作等措施，提高钢筋混凝土的防腐蚀能力，从而为我国建筑行业健康发展奠定良好基础。

参考文献

[1] 张亮，商汉章，白桦栋，等.曹妃甸1号桥钢筋混凝土结构防腐涂装工艺及质量控制[J].涂料工业，2012，42（5）：59-60.

[2] 侯磊，李伟华，郑海兵，等.海洋钢筋混凝土结构防腐蚀技术研究进展[J].材料保护，2017（03）：68-73.