混凝土中钢筋锈蚀的速度与以下因素有关:
1,混凝土的PH值:
混凝土的PH值对混凝土的锈蚀速度影响巨大。当PH值在4---10之间时,锈蚀速度基本相等。当PH值小于4时,锈蚀形式发生变化,不再是吸氧锈蚀,而变成析氢锈蚀,锈蚀速度迅速上升。当PH值大于10时,锈蚀速度的降低与PH值的增大大致成正比。当PH值大于11.5时,钢筋处于完全钝化状态,锈蚀不会发生。
2,温度:
锈蚀速度对温度很敏感,摄氏40度时,锈蚀速度是摄氏22度时的2倍。温度小于摄氏10度时,锈蚀速度很慢。在10----60度之间,锈蚀速度基本与温度上升成正比。
3,氯离子浓度:
钢筋附近的氯离子浓度越大,对钝化膜的破坏力就越大,钢筋的活性越大,锈蚀速度也越大。由于钢筋的活性还受氢氧根浓度的影响,氢氧根浓度高时,钝化膜的稳定性就好,破坏钝化膜需要的氯离子浓度就大,反之亦然。因此,氯离子浓度与氢氧根浓度之比有一个临界值,小于这个临界值时,锈蚀不会发生。
4,混凝土的电阻抗:
混凝土的电阻抗是影响钢筋锈蚀的一个重要因素,无论是否有氯离子存在,在很大范围内,钢筋的锈蚀速度与混凝土的电阻抗成反比。降低水灰比,延长养护龄期,提高水泥水化程度等措施都有利于提高混凝土的电阻抗。
5,保护层厚度:
钢筋的保护层厚度越大,氧气的浓度梯度越小,锈蚀速度越慢。
6,水泥品种和掺合料:
C3A(铝酸三钙)对氯离子的吸附作用最大,因此当铝酸三钙含量高时,被吸附的氯离子多,游离的浓度小,对防止锈蚀有利。高碱水泥的孔溶液中的氢氧根浓度高,也能降低锈蚀速度。
各种掺合料都降低锈蚀速度都是有利的,主要体现在延缓锈蚀的开始时间和降低锈蚀速度上。因为矿渣、粉煤灰、硅粉等都对氯离子有较大的吸附作用,从而降低了游离氯离子的浓度。矿渣的掺入对于氢氧根浓度影响不大,因此其改善混凝土抗锈蚀性能最好。相反,粉煤灰掺入后,会降低氢氧根浓度,这对防护钢筋锈蚀是不利的。但它能密实孔结构,降低氯离子和氧气的扩散系数,这对防护钢筋锈蚀是有利的。从效果上看,粉煤灰对防治氯离子引起的锈蚀没有矿渣好。不管碳化反应引起还是氯离子引起的锈蚀,掺入硅粉都是有利的。掺入硅粉可以降低氧气和氯离子的扩散速度,减小混凝土的孔隙率,提高电阻抗,从而大大降低锈蚀速度。
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