高强钢筋在混凝土环境中的腐蚀行为
2021-10-25陶永康李思锐
腐蚀与防护 2021年7期
关键词:混凝土
陶永康,李思锐
(四川省工业环境监测研究院,成都 610046)
热轧带肋钢筋通常是横截面为圆形,且表面带肋的混凝土结构用钢筋。它是钢筋混凝土建筑结构的主要增强材料,在结构中承受着拉、压应力和应变。随着生产技术的进步以及人们对建筑结构质量要求的提高,建筑结构用钢筋也得到了快速发展[1]。目前主要通过微合金化提高钢筋的屈服强度,改善其力学性能[2]。除了改善钢筋的力学性能,国外主要工业发达国家还强调提高钢筋延展性能,改善其综合性能[3]。
钢筋混凝土结构是目前最常用的工程结构之一,但耐久性不足这一主要问题制约了其发展。混凝土结构的失效形式有混凝土碳化、开裂以及钢筋腐蚀等,其中钢筋腐蚀是混凝土结构失效的主要原因[4]。混凝土环境的pH为12~13,在此环境中,钢筋表面会生成一层钝化膜,使钢筋免遭腐蚀。该钝化膜具有双层结构,内层以氧化不充分的Fe3O4为主,外层为氧化程度较高的γ-Fe2O3[5]。当pH小于10时,钢筋表面钝化膜将会破裂,进而导致钢筋腐蚀。HUET等[6]用X射线光电子谱(XPS)研究了不同pH孔隙液中碳钢表面钝化膜的腐蚀行为,发现当pH大于10时,钝化膜稳定存在,此时膜层以三价铁为主。SANCHEZ等[7]在模拟孔隙液中研究了钝化膜的自然生长过程和在恒电位极化条件下的生长过程,结果表明随着极化电位的升高,钝化膜的阻抗值明显增加,钝化膜中的载流子浓度明显降低。
混凝土结构中钢筋表面的钝化膜还受各种环境因素的影响,如腐蚀介质(Cl-、SO42-等)、混凝土覆盖层的碳化、温度及混凝土结构的承载等都会影响钝化膜。……
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