腐蚀影响所有具体的在一定程度上,世界各地的建筑物和结构,数十亿美元的年度成本。通过酒店资产,腐蚀往往是美学和下降混凝土的问题拼写出现发生的公共安全风险。酒店运营商不希望掌握脚手架,电缆和展出的曝光金属制品延长的一段时间。(另一个接受公共部门,观看视频:约翰奥利弗在美国摇摇欲坠的基础设施。) 这钢的腐蚀在混凝土中,在恶劣的环境中加速,特别是在沿海,热带或沙漠环境中,高盐水位或极端温度可以加速衰变的速度。
图1。在海洋环境的热带度假村,混凝土腐蚀可能会迅速发生。
通常,最暴露的元素首先恶化,但根本的腐蚀是看不见的。下面的钢的活性腐蚀可能需要5到15年引起裂缝在混凝土中,但大部分腐蚀性加强是不可见的。
钢筋腐蚀机制
在新的混凝土中,碱性(高pH)条件形成a被动电影在钢的表面上钢筋棒,从而在开始时防止或减少腐蚀。但最终,pH值下降导致碳化或者通过入口氯化物(盐)使无源膜降解,使得增强件在氧气和水分存在下腐蚀。
发生这种情况时,在腐蚀之间建立大约0.5V的电压差(anodic.)网站和被动(阴极)网站,导致了一个腐蚀细胞其中电子通过钢从阳极移动到阴极。反应的速率基本上由反抗或混凝土的电阻率。酸在阳极(腐蚀)处形成,降低了pH值,促进了钢的腐蚀。
混凝土腐蚀的常见原因
最常见的两个原因混凝土腐蚀是碳酸化和氯化物(盐攻)。在广泛的术语中,当碳酸化,氯化物和其他腐蚀性剂穿透混凝土时,它们引发了腐蚀,产生了混凝土基础设施的开裂,剥落和弱化。(另一个常见的失败,混凝土分层,被讨论在为什么混凝土会发生分层?怎么办.)
随着钢筋重铸的体积锈产品可以增加最多六倍的原始钢,从而增加了周围材料的压力,这缓慢裂开混凝土。在多年的过程中,裂缝最终出现在表面上,混凝土开始剥落或剥落。
图2。在酒店墙壁上倒置的混凝土暴露腐蚀的钢筋。
降解加强钢和随后的混凝土削弱发生在内部,并且可能是看不见的多年。它通常被称为“混凝土癌症”。
根据Infracorr咨询PL该公司董事总经理伊恩•戈德森表示,裂缝可能需要长达15年的时间才能显现出来。“这是一个隐藏的问题,这意味着当你发现它时,它通常是很先进的,非常像冰山一角,”戈德森说。
碳化是二氧化碳的结果(CO2)溶解在混凝土孔流体中并与钙反应氢氧化钙和硅酸钙水合物形成方解石(Caco.3.).在相对较短的时间内,新鲜混凝土的表面将与CO反应2从空中。渐渐地,该过程深入渗透到混凝土中,经过一年后,对于低的密集混凝土,它可能达到1毫米的深度磁导率,或多毫米达5毫米多孔和渗透混凝土,取决于水 - 水泥比。
氯化物通常来自海边飞溅或风,随着时间的推移迁移到多孔混凝土中,当氯化物浓度达到加强件的临界水平时导致腐蚀。此外,旧的结构可能已经使用氯化钙作为建筑时的混凝土“设置加速器”,导致严重的腐蚀问题。
维修和预防
传统的具体的修复方法是将开裂和剥落的混凝土移至钢筋后面20 - 30毫米的深度,使锈蚀材料充分暴露,并将受污染的混凝土从钢筋上清除。然后将所有被腐蚀的材料清除,并对钢材进行处理或更换。在此之后,应用专业修补混凝土砂浆,使表面良好。
现代化的发展是为了修复迫击炮聚合物修改以改善粘附并抵制进一步的进入污染物.涂料通常与补丁修复结合使用,以减少碳酸化或氯化物的未来进入。
修补工作将受污染的混凝土从恶化的部分移除,往往不能完全解决隐藏的腐蚀,并导致周围地区加速恶化,通常在三到五年内再次失败。戈德森补充说:“修补的局限性之一是,你必须拆除大量的混凝土来解决这个问题,这会给大楼的居住者造成巨大的噪音和干扰。”
据贾斯汀里格比说,涂料顾问补救资产保护“混凝土是一种伟大的材料,并且在开始时通常不透水,而是增加耐用性,应涂覆涂层。”(看用于不同的服务曝光的防腐蚀涂料有关选择涂层的更多信息。)
图3.施加到城市高层建筑物屋顶的弹性聚合物膜缓解了大气暴露的影响。
保护的弹性体防水膜可以滚动或喷涂到混凝土表面上。扁平屋顶让膜滚动,但在有复杂的几何形状的情况下,喷涂是最有效的应用方法。
印象印象的电流阴极保护
修补术的主要替代方法是阴极保护(CP).一种类型,印象最新的阴极保护(ICCP),是一种通过混凝土向钢筋输送小电流的技术,实际上是为了阻止钢的腐蚀。
ICCP的主要好处是,除了需要维修的闪现和分层混凝土的混凝土的移除和修复。一旦安装,即使在严重的氯化物或碳酸化受污染的混凝土中,可以长期控制腐蚀,即使在严重的氯化物或碳酸化污染的混凝土中也消除了未来的剥落和恶化。
正确的阳极系统选择是一个持久和高效的ICCP系统最重要的设计考虑。不正确的阳极系统选择和放置会导致性能差,并大大减少安装寿命。
据龙芯说,理论上的阴极保护相对简单。“将阳极插入混凝土中,将连接到直流电源的正端子的设定间距,并将负端子连接到加强钢。ICCP系统通常在2到5伏特DC中运行,“他说。“缺点是您需要大量的电缆和永久电源,导致该技术主要限于公民结构,如码头和桥梁,具有非常罕见的建筑物。”
混合阴极保护
最近的发展是混合阴极保护,其使用锌阳极安装在钻孔中。阳极供电左右十天的初始时期。最初的高CP电流完全钝通过迁移氯离子远离杆并在混凝土中恢复碱性(高pH)环境的钢加固。
图4。混合阳极安装,阳极安装在直径为30毫米的孔中,通常间隔约为400毫米,使用钛连接线。然后修复砂浆完全覆盖混合系统组件。
遵循初始外加电流阶段,临时电源和电缆被移除,然后通过本地放置的接线盒连接到加强件,以提供持续的电流保护.这相对较低化电流在加固处保持持续的被动条件,防止进一步的混凝土损坏。Hybrid CP系统通常设计为30年或更长的设计寿命。
混合CP提供了ICCP的所有优势,包括腐蚀控制和更少的混凝土拆除,不需要昂贵的成本和维护电源、电缆和控制系统。以前用ICCP处理困难且不经济的区域和结构可以使用混合CP技术来保护。这包括位于无动力场所的小型和偏远建筑物,如桥梁和涵洞。
对于建筑物来说,混合CP比ICCP具有显著的优势,因为它消除了不美观和昂贵的电缆和电源供应。(欲了解更多信息,请阅读本文预应力混凝土桥梁混合腐蚀保护系统.)
总之,对于高价值资产的业主非常重要,例如酒店考虑忽略腐蚀对混凝土建筑物和结构腐蚀的影响的成本影响。腐蚀控制和缓解期间规划在设计阶段有许多优点。适当腐蚀管理的两个主要好处是资产的寿命延长,维护时间和成本减少。此外,降低维护增加了资产的整体利用,可以提高其环境可持续性。