关键的外卖
虽然是钢筋(钢筋)嵌入在其中混凝土它仍然很容易被腐蚀。这混凝土腐蚀恶化棒;因此，降低了结构的整体载荷承载能力并增加了结构性破坏或塌陷的可能性。
钢筋混凝土的历史
虽然普通的混凝土已经存在从古罗马时代起就用作建筑材料，在1950年代后期，当法国工业家FrançoisCoignet推出使用铁加固棒之前，使用加强件的概念没有引入。然后，在19世纪80年代，德国土木工程师G.A。建议将铁杆替换为钢筋。
钢筋混凝土是用途最广、应用最广泛的材料之一在现代建筑。它本质上是一种混凝土，其中嵌入了钢筋、杆或网，使它们作为一种材料。素混凝土，而强压缩美国在这方面相对较弱张力，这使得它不适合和不经济的许多建筑结构。钢筋弥补了这一弱点粘接用混凝土，允许两种材料一起使用以抵抗施加拉伸应力．钢筋还可以用来增加混凝土的承受能力剪切和压缩力。（这些力量在文章中更详细地讨论腐蚀对材料剪切行为的影响．)
为什么钢筋混凝土腐蚀？
虽然混凝土看起来像固体材料，但它是天然的多孔．这一特性使混凝土容易受到各种有害物质的渗透，这些物质可能会加速嵌入钢筋的腐蚀。此外，随着新混凝土干燥，其体积变化，导致它发展几个细微的裂缝，可以作为另一个开放的腐蚀引发剂。
这是最广泛的有记录的钢筋变质的原因是氯化物离子的存在造成的腐蚀．这些污染物一般都是从什么地方引入混凝土的除冰盐、海水或含氯外加剂。氯离子渗透通过混凝土的毛孔或裂缝，直到它们到达钢筋。在存在氧气和水分的情况下，这些离子引发了一系列腐蚀反应。虽然氯化物加速螺纹腐蚀的机制尚未完全理解，但据信氯化物离子渗透和溶解保护氧化膜比其他离子容易。
如果混凝土的pH降低，也可以发生钢筋混凝土的腐蚀。混凝土的天然高pH，通常在12和13之间，产生促进防止溶解的保护氧化物膜的形成和生长金属离子．将混凝土的pH值降低到8.5会导致钝化膜变得不稳定，使钢筋容易受到腐蚀侵蚀。
其中的一个导致混凝土pH值降低的最常见原因是二氧化碳(CO2）渗透。这个过程，称为碳酸化作用，当大气中的二氧化碳与氢氧化物发生反应时(氢氧化钙)，形成ph还原碳酸盐。(碳酸化也在纠正和预防混凝土腐蚀．)
碳酸化也显着降低了混凝土对氯离子的抵抗力。在新鲜混凝土中，引发腐蚀所需的氯离子的量通常在7,000至8,000份/百万分（PPM）之间。然而，如果pH降低至10到11之间，则氯离子阈值可以降至100ppm或更小。
钢筋混凝土是如何腐蚀的?
当围绕增强条的氧化膜由于氯化物侵蚀而溶解时，碳酸化或其他方面，钢的部件变为反应性，形成a腐蚀细胞．钢筋上的活跃位置成为了阳极并以亚铁离子的形式失去电子给周围的混凝土。这半电池氧化反应由下列化学方程式表示:
2铁→2菲２＋+ 4e-
相反的半细胞还原反应则发生在反应较弱的位点(阴极)代表:
2 h2O + O2+ 4e-→4哦-
的铁２＋哦-离子结合形成腐蚀产物，由固体铁(II)氢氧化物或生锈：
2铁２＋+ 40.-→2 fe(哦)
图1所示。钢筋腐蚀过程中的化学反应。
作为钢化腐蚀，金属溶解，导致增强件的横截面减少和强度的总体降低。所结果的腐蚀产品钢筋周围的形状比钢筋占有更大的体积。这种体积膨胀会在周围的混凝土中产生拉应力，从而促进锈蚀钢筋附近的开裂。持续的膨胀最终会导致混凝土块从结构中被排出，这是一种被称为剥落．
图2。腐蚀对钢筋混凝土的渐进影响图。
提高钢筋混凝土耐腐蚀性能的方法
有几种方法可以增加耐蚀性钢筋混凝土结构。第一层防御通常涉及修改混凝土混合物本身的特性。致密混凝土，孔隙率低磁导率，降低了污染物渗入钢筋层的能力。
低渗透混凝土混合物通常采用火山灰和渣(例如,粉煤灰）。当加入混凝土时，这些化合物将水降低到水泥材料的比例，并产生减少混凝土孔隙相互作用的额外化合物。这可以防止硫酸盐和氯化物穿透混凝土。还已知一些波佐和炉渣材料减少收缩裂缝，这也充当腐蚀引起的污染物的开口。
下一系列防御强化腐蚀攻击是确保提供了足够的混凝土盖。盖子是指钢筋到混凝土外边缘的距离，通常在正常条件下为3/4英寸至1 1/2英寸（19至38mm），这取决于条形尺寸。然而，在高度腐蚀性环境中，例如海水附近，盖子可以大至3英寸（76毫米）。
盖子越大，加强件嵌入混凝土中，越好，提供的保护水平越好。增加的加固盖通常补充使用低渗透混凝土。
提高钢筋混凝土耐腐蚀性能的另一种方法是使钢筋本身耐腐蚀。这包括使用防护涂料，热浸镀锌(HDG)或选用耐腐蚀性能优于传统的专用钢筋碳素钢酒吧。选择独特的酒吧材料时，应考虑所需的耐腐蚀性水平以及其成本和可用性。
其他常用的缓解腐蚀的措施包括使用抑制混凝土和混凝土表面密封剂．
结论
钢筋混凝土是一种用途广泛、经久耐用的建筑材料，但其钢筋易受腐蚀侵蚀。严重的老化会导致强度降低、剥落，在极端情况下，还会导致结构失效。
这种腐蚀通常是由氯离子或由于碳酸作用而降低pH值。然而，一些措施，包括使用低渗透混凝土，提供足够的保护层，以及使用耐腐蚀钢筋，可以帮助提高钢筋混凝土结构在侵略性和挑战性环境中的性能。
分享此文章
