摻和料與阻銹劑對混凝土中鋼筋銹蝕的影響研究

摘 要：混凝土是一種比較常見且重要的建筑材料，廣泛的應用在各種建筑物當中。鋼筋相當于建筑材料中的骨架，起到支撐作用。混凝土中鋼筋的銹蝕容易影響到建筑結構的質量，在腐蝕、潮濕的環境下，混凝土中鋼筋銹蝕會在Cl— 離子的影響下加快銹蝕速度。影響鋼筋銹蝕的因素諸多，其中建筑物所處環境、混凝土膠凝材料、阻銹劑的具體用量、保護層厚度的大小以及摻和料的具體用量等都會對銹蝕程度產生影響。本文主要對摻和料、阻銹劑兩種因素對混凝土中鋼筋銹蝕的影響進行研究。

關鍵詞：摻和料;阻銹劑;混凝土;鋼筋銹蝕;影響

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.026

1 氯離子侵蝕對鋼筋銹蝕產生的影響分析

氯離子在銹蝕鋼筋時會受到來自各方面因素的影響，例如，溫度帶來的影響，濕度帶來的影響等。混凝土結構的主要組成部分分為兩種，一種是粉煤灰水泥，另一種是礦渣水泥，當混凝土結構充分水化之后，混凝土結構的孔隙更加致密。如果單位體積的混凝土水泥用量相對較大，氯離子將難以融入到混凝土的內部;工作人員將水膠比控制在相應的范圍之內時，單方水泥用量有所增加，此時擴散系數與以往相比有所降低。如果混凝土的水膠比相對較大，氯離子擴散系數明顯提高，此時氯離子可以比較容易的進入到鋼筋表面，從而使鋼筋遭受銹蝕。現階段混凝土的養護工作不斷推進，混凝土結構抵抗氯離子銹蝕的能力有所增加，在養護初始階段，混凝土的抵抗能力最強。于氯離子的移動能力而言，溫度與其有著密切的關系，溫度越低，氯離子的擴散越慢;反之，溫度越高，氯離子的擴散速度越快，此時銹蝕鋼筋的速度也明顯加快。此外，工作人員使用良好的集料級配，可以將混凝土的密實性能逐步提高，當粗集料的粒徑在16毫米時，氯離子擴散系數與以往相比有所增加。在施工過程中，難免會出現混凝土結構裂縫問題，而氯離子會沿著裂縫進入到混凝土內部，從而導致鋼筋被銹蝕。于混凝土中鋼筋銹蝕而言，氧氣的含量、環境濕度會對鋼筋銹蝕產生一定影響作用，如果在其它條件相同的背景下，環境中的氧氣含量較小，并且濕度較小，此時鋼筋銹蝕的情況也相對較好。

2 阻銹劑對混凝土中鋼筋銹蝕的影響分析

為了使混凝土中鋼筋銹蝕問題得到有效控制，相關人員在混凝土鋼筋銹蝕方面進行了大量研究。在20世紀80年代，曾經有專家提出將環氧樹脂涂抹在鋼筋表面，可以使鋼筋銹蝕問題得以預防。但是在不久之后，有人發現涂抹環氧樹脂的鋼筋也逐漸發生了銹蝕問題，相關人員對銹蝕問題進行了調查發現，隨著時間的流逝，環氧樹脂的粘結力逐漸下降，從而難以對鋼筋產生長期保護。因此相關人員對混凝土中的阻銹劑進行了大量研究，并且隨著研究的不斷成熟，阻銹劑在混凝土中鋼筋銹蝕方面得到了廣泛應用。沿海地區中的混凝土結構普遍應用了鋼筋阻銹劑。人們根據阻銹劑摻入方式的不同，將鋼筋阻銹劑分為兩種，一種是滲透型，另一種是摻入型。于摻入型鋼筋阻銹劑而言，施工人員在混凝土攪拌過程中會加入該阻銹劑;于滲透型阻銹劑而言，主要是在混凝土的表面涂抹，通過阻銹劑的不斷擴散，在鋼筋表面形成有效的保護層。根據形態的不同，人們將鋼筋阻銹劑分為粉劑鋼筋阻銹劑、水劑鋼筋阻銹劑，國外的阻銹劑多以水劑為主，而國內大多應用的是粉劑阻銹劑，粉劑阻銹劑可以溶于水。根據化學成分的不同可以將鋼筋阻銹劑分為三種，第一種是混合型鋼筋阻銹劑，第二種是無機型鋼筋阻銹劑，第三種是有機型鋼筋阻銹劑。現階段在市場中生產較多的阻銹劑就是復合型阻銹劑，并且復合型阻銹劑的應用范圍最廣。人們根據保護原理的差異將鋼筋阻銹劑分為三種，一種是混合型，一種是陽極型，一種是陰極型。于陽極型阻銹劑而言，其可以使鋼筋銹蝕的陽極電化學反應得到控制，阻銹劑可以產生一層鈍化膜，從而對鋼筋產生一定的保護作用，使鋼筋銹蝕問題得以抑制。但是，如果鋼筋表面的氯離子達到相應的濃度之后，無機類的阻銹劑不僅不會對鋼筋產生保護，而且會推進鋼筋銹蝕的發生速度，這類阻銹劑中含有諸多的致癌物，大量使用可能對人類的健康造成一定威脅，因此現階段市場中存在的無機類阻銹劑相對較少，并且應用范圍有限。鋅酸鹽、磷酸鹽以及有機物等無機型阻銹劑屬于陽極型阻銹劑，這類阻銹劑可以使陰極反應得到有效控制，從而減緩鋼筋的銹蝕問題。現階段在市場中廣泛應用的阻銹劑品種就是混合型阻銹劑，其含有陰極型阻銹劑成分、陽極型阻銹劑成分，這類阻銹劑在鋼筋銹蝕過程中會對陽極反應、陰極反應進行有效抑制。在施工當中，應用混合型阻銹劑的阻銹效果明顯較好，并且阻銹時間相對較長。

3 礦物質摻合料在混凝土抗氯離子滲透能力方面的影響

在制作混凝土結構時普遍應用水泥，施工人員可以利用礦物質摻合料取代定量的水泥，水泥的價格明顯高于摻合料的價格，應用摻合料代替水泥，可以使混凝土結構的制作成本得到控制，而且可以將混凝土的流動性改善，從而達到減水效應，使混凝土的密實性逐步提高。通過相關研究發現，利用礦物摻和料代替水泥，可以將混凝土的抗氯離子滲透能力逐步提高。雖然加入摻合料可以將混凝土的滲透性逐步提高，但是摻合料的加入會使混凝土試件的強度降低，因此相關人員需要對摻合料的使用量進行科學控制，使混凝土強度等級降低情況得到控制。在實際過程中，施工人員需要根據具體的施工情況對摻合料的加入進行全面分析，在確保混凝土滲透性以及強度的基礎之上，加入適量的摻和料。

4 結束語

本文分析了氯離子侵蝕對鋼筋銹蝕產生的影響，探究了阻銹劑在混凝土鋼筋銹蝕方面的影響情況，并對摻合料在混凝土應用方面的情況進行了研究。希望通過本文分析，可以給予相關研究人員提供一定的借鑒，使混凝土中鋼筋銹蝕情況得到有效控制，使氯離子的滲透得到抑制，從而提高鋼筋的使用質量、使用時間。

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作者簡介：高紅霞（1983-），女，安徽廬江人，碩士研究生，講師，研究方向：工程造價。