钢筋化学除锈方法范文1
2、除锈机除锈：对直径较细的盘条钢筋，通过冷拉和调直过程自动去除上面的锈迹；粗钢筋采用圆盘钢丝刷除锈机除锈。钢筋除锈机有固定式和移动式两种，一般由钢筋加工单位自制，是由动力带动圆盘钢丝刷高速旋转，来清刷钢筋上的铁锈。
3、喷砂法除锈：主要是用空压机、储砂罐、喷砂管、喷头等设备，利用空压机产生的强大气流形成高压砂流除锈，适用于大量除锈工作，除锈效果好。
4、化学法除锈：钢筋除锈剂是一种A、B组份混凝土钢筋除锈防锈材料，本品由多种成分复配而成，它比以往的钢铁除锈剂使用更安全、更有效，短时间内即可将严重锈蚀除去。可恢复金属本色，对母材无损伤，可洗净钢筋表面铁锈等物质，可以自动溶解下来，在细微缝隙处也可发生作用。处理过的金属表面对焊接、电镀、喷漆不会产生影响，不影响钢筋的握裹力。
钢筋化学除锈方法范文2
关键词：保护层厚度；钢筋锈蚀；桥梁；影响 中图分类号：TU528.571文献标识码：A
钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中，占据主导地位。美国、英国、德国和日本等国每年均花费巨资用于混凝土结构的耐久性修复，其中钢筋锈蚀占有相当大的比例。我国也有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期，钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。
钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期：前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等；中期是钢筋整个表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，桥梁结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理
正常情况下，由于初始混凝土的高碱性，钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发生。
力筋发生锈蚀需要三大基本要素：
（一）力筋表面钝化膜的破坏；
（二）充足氧的供应；
（三）适宜的湿度（RH＝60～80％）。
三个要素缺一不可，第一要素为诱发条件，而腐蚀速度则取决于氧气及水分的供应。
钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。发生电化学锈蚀必须具备3个条件：
1、在钢筋表面形成电位差；
2、在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水；
3、在阳极区，使阳极部位的钢筋表面处于活化状态，即钢筋表面的钝化膜遭到破坏。
在氧气和水的共同作用下，钢筋表面不断失去电子发生电化学反应，逐渐被锈蚀，在钢筋表面生成红锈，引起混凝土开裂。
对于钢筋混凝土桥梁，在一般环境条件下，钢筋的锈蚀通常由两种作用引起：一种是混凝土碳化作用；一种是氯离子的侵蚀。二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用，但是这两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质：混凝土碳化使混凝土孔隙溶液中的Ca(OH)2含量逐渐减少，PH值逐渐下降，钝化膜逐渐变得不再稳定以至于完全被破坏，使钢筋处于脱钝状态；周围环境中的氯离子从混凝土表面逐渐渗入到混凝土内部，当到达钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离氯离子浓度超过一定值（临界浓度）时，即使混凝土碱度再高，pH值大于11.5值，Cl-也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。氯盐引起钢筋锈蚀的发展速度很快，远比碳化锈蚀严重，这种情况常发生在近海或海洋环境以及冬季经常使用除冰盐的环境。
二、 影响钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀的主要因素
（一）混凝土的保护层厚度及完好程度和混凝土的密实度 这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。我国新修订的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，对钢筋的最小保护层厚度规定中，随着使用环境条件的劣化，混凝土保护层厚度也在增加。混凝土的密实度影响着混凝土的渗透性，渗透性高的混凝土更容易发生锈蚀。
（二）混凝土的碳化程度
混凝土的碳化降低了混凝土的碱度，造成PH值降低，给钢筋脱钝提供了可能。钢筋的失重率与混凝土的碳化深度差不多呈线性关系，由此混凝土的碳化程度对钢筋锈蚀有重大影响。
（三）环境条件
环境对钢筋锈蚀的影响主要有以下几个方面：温度、湿度、二氧化碳的浓度、氧气的浓度以及侵蚀性介质的浓度。对于钢筋混凝土桥梁来说，影响最大的是湿度，当桥梁处在湿度较大的环境下，尤其是水位浮动的桥墩部位和浪溅区，最容易发生锈蚀。
（四）氯离子的影响
氯化物是一种很危险的侵蚀介质，但是在我国北方地区，为保证冬季交通畅行，向道路、桥梁及城市立交桥等撒除冰盐，大量使用的氯化钠和氯化钙，使得氯离子渗入混凝土，引起钢筋锈蚀破坏。
北方地区许多的工程经验教训表明，大量地使用除冰盐是影响钢筋混凝土桥梁结构耐久性的主要原因之一。根据国外的相关研究报道，使用除冰盐的桥梁结构一般在5~10年就开始腐蚀破损造成钢筋锈蚀，混凝土胀裂。由于到目前为止，还没有找到能够完全替代除冰盐的除冰方法，除冰盐仍将继续使用。因此采取针对除冰盐的防腐蚀措施是十分重要的。
三、钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响
钢筋锈蚀的直接结果是钢筋的截面积减少，不均匀锈蚀导致钢筋表面凹凸不平，产生应力集中现象，使钢筋的力学性能退化，如强度降低、脆性增大、延性变差，导致构件承载力降低。
（一）锈蚀后钢筋的力学性能
锈蚀钢筋抗力的降低直接影响服役结构和构件的承载能力，严重时可能造成结构提前失效甚至倒塌。沿钢筋长度发生均匀锈蚀时，钢筋的失重率近似等于钢筋的截面面积损失率，钢筋所能抵抗的极限拉力的降低与钢筋截面面积锈损率基本成正比，此时，可以简单地用锈损钢筋的实际截面面积乘以未锈钢筋的极限抗拉强度获得锈蚀钢筋的极限抗拉能力。
但是，由于混凝土材料的不均匀性、使用环境的不稳定性、钢筋各部位受力程度的不同等因素，实际上混凝土中的钢筋锈蚀很少有均匀锈蚀的情况，通常钢筋截面面积损失率大于重量损失率，而且随着钢筋锈蚀的发展，锈蚀的不均匀性和离散性增大，重量损失率与截面面积损失率的差异也越大。因此，钢筋极限抗拉能力的下降，除钢筋截面的锈损、有效截面面积减小外，还有一个因素：锈损钢筋的表面凹凸不平，受力以后缺口处产生应力集中，使锈蚀钢筋的屈服强度和极限强度降低；且锈损越严重，应力集中引起的强度降低越多。
（二）钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响
钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能降低。试验研究结果表明，锈蚀钢筋混凝土主梁抗弯承载力试验值小于只考虑锈蚀后钢筋截面积减小、屈服强度降低计算得到的抗弯承载力值,说明钢筋和混凝土的粘结强度降低也是锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力降低的主要影响因素之一。因此，对受拉钢筋必须乘以协同工作系数，以考虑粘结退化对钢筋混凝土梁抗弯承载力的影响。
理论上，考虑粘结强度降低的影响，锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力应介于未锈蚀构件和无粘结构件之间，而相同条件下无粘结受弯构件承载力约为正常构件的 70%~80%左右，那么kb 则应处于 0.7~1 之间。
（三）钢筋锈蚀后对钢筋混凝土桥梁结构性能的影响
混凝土中的钢筋一旦发生锈蚀，在钢筋表面生成一层疏松的锈蚀产物，并且同时向周围混凝土孔隙中扩散。锈蚀产物体积比腐蚀钢筋的体积要大得多，一般可达钢筋腐蚀量的 2—4 倍。锈蚀产物的体积膨胀使钢筋混凝土产生环向拉应力，当环向拉应力达到混凝土的抗拉强度时，在钢筋与混凝土界面处将出现内部径向裂缝，随着钢筋锈蚀的进一步加剧、钢筋锈蚀量的增加，径向内裂缝向混凝土表面发展，直到混凝土保护层开裂产生顺筋方向的锈胀裂缝，甚至保护层剥落，严重影响钢筋混凝土桥梁的正常使用。
钢筋与混凝土的粘结是一种复杂的相互作用，通过它来传递二者之间的应力，协调变形，因此钢筋与混凝土之间粘结锚固性能是保证钢筋与混凝土两种不同材料共同工作的基本前提。钢筋与混凝土间锈蚀层的作用、钢筋表面横肋的锈损、混凝土保护层的开裂或剥落都会导致钢筋混凝土粘结锚固性能降低甚至完全丧失，最终影响钢筋混凝土桥梁结构的安全性、适用性和耐久性。
四、防止钢筋锈蚀的主要措施
1.、防止钢筋在砼中锈蚀的因素有很多，比如：尽量控制裂缝的发生与发展，采用防护材料或外部措施，比如采用喷塑钢筋、钢筋表面漆锌、砼中掺加缓蚀剂等，但是，最为方便和经济的办法就是增加钢筋砼保护层的厚度。
2、在发现裂缝后抓紧时间进行分析研究，并及时用环氧树脂等材料进行处理，减少钢筋在空气中的时间。
五、防止盲目加大钢筋砼保护层的厚度
1、加大钢筋砼保护层厚度虽然可以显著地推迟腐蚀介质渗透到钢筋表面的时间，也可以降低对钢筋的锈蚀作用，但是，并不是保护层厚度越大越好；
2、保护层厚度过大，要么改变了原有结构物的几何尺寸，要么改变了结构物内配筋的尺寸，影响了结构的安全性能。
3、保护层厚度过大，也会导致砼裂缝的增大，因裂缝导致钢筋的锈蚀速度更快，得不偿失。
六、结语
1、钢筋砼保护层的厚度越来越受到重视；
2、钢筋砼保护层厚度的检测为事后检测，一旦砼浇注完成后，等模板拆除检测时为时已晚，即使合格率较低，返工的代价太高；
3、从根本上控制钢筋砼保护层厚度，必须要求施工单位钢筋下料准确、预埋件位置正确，在立过模板后，方便的情况下，要再一次检查模板与钢筋外缘的距离；
4、保护层垫块要用批量生产的塑料垫块或者同强度等级的细石砼垫块，不允许使用石子做垫块；
5、有些桩基础钢筋笼的设计过程，会用导向钢筋代替砼垫圈，这些都会影响到钢筋的早期锈蚀；
6、以上所有问题归结起来就是从业人员的责任心要强，施工、监理、检测、设计、业主的重视成为重要。
七、参考文献
[1]施惠生，郭晓潞，张贺，水泥工程.2009年第2期
[2]吴中伟，廉慧珍。高性能混凝土[M]。中国铁道出版社，1999：27
钢筋化学除锈方法范文3
(1)气候因素我国领土幅员辽阔，沿海省市有十多个，这些省市受到较强的季风气候影响，自南向北依次划分为热带季风气候、亚热带季风气候、温带季风气候。不仅如此，由于我国大部分沿海地区都处于中纬度地带，气候文化，因此在春冬两季其冷暖空气的交替活动较为活跃，尤其是在夏季梅雨之后，此类地区往往会有较长时间的伏旱天气，秋冬两季也会出现连续阴雨的气候与天气，这类天气将会对防护桥梁钢筋产生极为不良的影响，造成防护桥梁钢筋锈蚀。
(2)钢筋锈蚀的工艺因素分析
①混凝土密实度不足混凝土孔隙率高是导致混凝土密实度不足的主要原因，桥梁一般处于较为潮湿的环境当中，如果混凝土密实度较低，那么在空气中存在的大量氧气、水分、二氧化碳必然会通过混凝土空隙深入到混凝土内部，降低混凝土碱性，从而使得钢筋锈蚀问题的出现。
②保护层较薄桥梁钢筋保护层厚度不够，一旦混凝土在外界因素影响下发生碳化，那么必然会深入到钢筋范围内，使得钢筋碱性大量丢失，不利于钢筋保护作用的保持，锈蚀问题也更加容易出现。
③钢筋保护层遭到破坏一般而言，在混凝土的搅拌、浇筑、施工及养护过程当中，表层存在问题的现象屡见不鲜，如裂缝、开裂、掉角、露筋等问题，如果这些问题得不到恰当处理，钢筋处于外界环境下，在水分、氧气、二氧化碳等因素的共同影响与作用下，防护桥梁钢筋锈拙问题势必会难以控制。
2桥梁结构钢筋锈蚀的预防和修复
2.1预防混凝土钢筋锈蚀
(1)混凝土材抖的选择在某种程度上来说，化学工程在防护桥梁钢筋锈拙的作用上主要体现在混凝土材料选择上。通常，混凝土材料的劣化能与耐破坏能力是决定混凝土结构刚度与强度的重要指标，因此如何正确选用水泥品种对于保证工程质量非常关键，同时正确选用混凝土也是进行成本控制的关键点。另外，在混凝土材料的选用上，其粗细材料选择也要以前你重视，由于集料反应很容易导致混凝土结构出现问题，因此混凝土材料的选择必须要严加筛选与控制。除此之外，混凝土骨料、砂石在选择上也要尽量确保其质量合格、技术指标达标，科学、正确选用方能够让混凝土结构耐久性得到提升。值得一提的是，混凝土拌合、用水、级配、养护、外加剂也至关重要，就混凝土外加剂来看，它本身应用就较为广泛，当前混凝土外加剂品种有百余种，不同的外加剂适用于不同的混凝土材料，因此是否能够合理选择外加剂，将会直接影响到钢筋防锈的水平与质量。
(2)严控设计与质量从化学工程结构设计角度出发，严格控制化学工程设计与质量也能够有效提高防护桥梁钢筋的防锈能力。一般来说，防护桥梁钢筋耐久性设计的目的就在于提高混凝土的抗中性化能力、提高混凝土密实度，因此在选用混凝土时，级配以≥C25最佳。而一旦出现了氯离子腐蚀或大气腐蚀的问题，那么为确保钢筋耐久性，最好应在混凝土构件当中添加钢筋阻锈剂，从而确保其耐久性达标。不仅如此，如果混凝土结构为预应力混凝土结构，其强度等级至少为C40，只有这样方可确保防护桥梁钢筋的质量。
(3)纳米防护液一般混凝土在浇筑、施工、养护完毕之后，水分在充分发挥后呈现出多孔性的特征，其密实度主要结合所用水泥、砂浆、石子的不同配比，不过配比设置上稍有偏差，桥梁钢筋暴露后便会受到较为严重的腐蚀现象。对此，可以通过涂刷纳米防护液的方式来对钢筋进行保护，将纳米防护液涂抹在钢筋表面，然后通过自组装能够形成一种纳米级的球状结晶养护层，对钢筋起到防蚀、防锈作用。不仅如此，纳米防护液还具有较强的渗透效果，一般能够渗入混凝土内部达8mm。在经过光化学反应后，能够形成凝性胶状体封堵住混凝土结构中的毛细孔、缝隙等。此外，纳米防护液所形成的胶体经水分发挥后能够同混凝土何为一体，从整体上迅速提升混凝土表面结构的密实度，混凝土不会再出现风化、缝隙等问题，并变得更加密实、坚硬，这对于提高钢筋的使用寿命、防止锈蚀等问题具有良好的效果。
2.2处理修复混凝土钢筋锈蚀
(1)及时发现并处理锈蚀问题通过大量实际调查，发现几乎在桥梁的各个部位均会不同程度的出现钢筋锈拙现象，尤其是在一些钢筋暴露、同水接触较为频繁的部位，例如桥面、伸缩缝、开裂部位等其锈拙现象更为严重。鉴于这一问题，在对混凝土钢筋进行修复时必须要首先清除其外部混凝土，然后再对钢筋进行防锈处理。较为常用的方法有高压水枪喷射法除锈、喷砂法除锈等，待除锈防锈工作完成之后然后才能够进行混凝土浇筑施工。需要注意的是，混凝土钢筋锈蚀修复由于外层较薄而无法立模时，可以通过喷射浇筑的方式提高其强度。
(2)处理锈蚀要按照一定的步骤进行修复防护桥梁钢筋锈拙，首先要彻底清除损坏、脱落、剥裂的钢筋及锈蚀物，当钢筋全部暴露出来之后利用各种工具，如喷砂枪进行清除、处理。然后，当钢筋除锈工作完成之后利用环氧胶液等粘结喷涂至钢筋表面，最后再浇筑混凝土，条件允许的情况下还可以利用环氧砂浆、混凝土等防腐材料加以处理，确保钢筋良好的耐久性。
3结语
钢筋化学除锈方法范文4
钢材锈蚀的检测历史建筑
由于建成历史久远,其钢结构及混凝土中的钢筋留存至今面临的主要问题是受环境因素影响而存在的不同程度的锈蚀问题。的钢结构出现的锈蚀很容易会被观察到,而被包裹在混凝土结构中的型钢或钢筋的锈蚀,如果严重的话会铁胀显现出来,即钢材表面因锈蚀而产生体积变化使混凝土保护层胀裂的现象(图5);而一般的锈蚀如果不凿除混凝土表面的保护层是无法被观察到的,而采用钢筋锈蚀仪可以在不打开混凝土表面的情况下检测钢筋的锈蚀状况。本案例为确定大楼混凝土构件内部钢筋的锈蚀概率,现场采用瑞士CANIN钢筋锈蚀测定仪对部分混凝土构件进行了钢筋锈蚀概率抽样检测。本次钢筋锈蚀概率检测主要采用铜/硫酸铜电化学测定法,检测结果的钢筋锈蚀如图略。根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)中规定的混凝土中钢筋锈蚀状况判别标准(表1),同时参考美国ASTMC856评判准则(表2),综合分析判别结果(表略)。根据构件所处的环境不同及外观的差异分类,测区能代表不同环境条件和不同锈蚀锈蚀的外观表征。1#测区楼板位于地下室,周边环境较为潮湿;3#测区处有较明显的外墙渗水痕迹,说明混凝土材料受流水侵蚀使钢筋出现不同程度铁胀和锈蚀;其他的测区楼板构件所处的环境干燥,外表无细裂缝,说明该状态下构件即便是留存至今,其锈蚀概率也很低。
钢材强度的检测
表面硬度法测试钢材强度历史建筑的改造维修必须了解其主要承重材料的强度,因此,对于钢结构,检测工作必须测定其钢材的强度,当然最直接最准确的方法是截取其结构中的某段钢材,但历史建筑的检测应尽量不破坏其结构而应采用无损检测。根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)、《黑金属硬度及强度换算值》(GB/T1172-1999),本案例现场采用HL-300里氏硬度计对大楼结构构件的钢材抗拉强度进行现场抽样检测,代表性的测区检测结果详见表4。根据现场抽检结果,该大楼结构构件钢材推定抗拉强度虽然离散性较大,但基本都达到Q235级强度要求。3.2钢材表面锈蚀度的检测如果钢材表面出现了一定的锈蚀,其强度就会受影响,而现场检测所得的强度往往是不考虑其锈蚀的状态的。因此,对年代久远的历史建筑在计算其结构承载力时,检测人员一般会根据经验对所测得的强度进行折减,但折减系数的确定往往没有可靠的定量数据。本案例我们将钢材锈蚀度进行定量测定,从而对结构计算时钢材折减系数的确定提供了依据。为确定大楼承重钢构件的表面锈蚀率,现场抽取部分钢结构构件,采用打磨表面除去锈蚀层并分别测量打磨前后钢构件截面厚度变化率的方式,对该钢构件的表面锈蚀度进行测定。代表性的测区检测结果见表5。根据现场所有测区的检测结果,目前钢梁的锈蚀度为1.0%~7.2%,平均锈蚀度为2.5%,结构计算可依据此结果进行钢材强度折减。
钢筋化学除锈方法范文5
【关键词】钢筋锈蚀 力学性能 试验研究 屈服强度
中图分类号：TU511文献标识码： A
钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构提前破坏的主要因素。Metha教授在第二届混凝土耐久性国际学术会议上，将钢筋腐蚀列为混凝土结构破坏的最主要原因；历史上发生的大量工程事故也警告世人，钢筋腐蚀危害之大和日益加剧的严重态势是大大超出人们意料的。由于钢筋埋设于混凝土内部，一些情况下虽然混凝土外观仍十分完好，但其内部钢筋却已严重锈蚀，从而可能导致结构的突然破坏，带来了工程隐患。目前一些学者对锈蚀钢筋力学性能进行了广泛的试验研究，试验中锈蚀钢筋的来源主要包括实验室加速锈蚀钢筋及实际现场得到的锈蚀钢筋，通过对不同锈蚀程度钢筋的拉伸试验结果进行回归分析，得到了锈蚀钢筋屈服强度、极限强度及延伸率随钢筋锈蚀率变化的规律，其中的钢筋锈蚀率多以锈蚀钢筋的质量损失率或最小截面的面积损失率表示。
我们在承担混凝土耐久性质量检测与加固技术的研究项目中，对钢筋不同锈蚀程度的力学性能的变化进行了试验研究，其结果可为研究和评估钢筋混凝土结构耐久性提供试验依据。
1、试验概况
试验用钢筋为4种热轧带肋钢筋和1种冷轧带肋钢筋。热轧带肋钢筋分别为12mm、16mm、20mm、25mm，试件长度为500mm；冷轧带肋钢筋为LL800级、Φ5mm，试件长度为300mm。均以3根为1组，考虑不同的锈蚀程度进行试验，所以各取60组试件。试验周期为2年，采用快速锈蚀的方法，观察锈蚀状况，对锈蚀不同阶段的试件由北京建筑工程质量检测中心第一检测所按GB228―87《金属拉伸试验方法》进行力学试验，测取锈蚀后钢筋的屈服点、极限强度和伸长率。在进行力学试验前，对试件进行了除锈处理。
2钢筋不同锈蚀程度的力学性能变化
对试验取得的大量数据进行分析，用统计拟合方程表示不同直径钢筋的力学性能随其锈蚀程度变化的关系。
2.112mm钢筋力学性能与锈蚀程度的关系（见图1）
图112mm钢筋力学性能与锈蚀程度的关系
(1)极限延伸率与锈蚀程度间的统计拟合方程为：δs=δ0×(1 - 0.103λ0.437)，式中：δs为锈蚀后的延伸率；δ0为锈蚀前的延伸率；λ为重量损失百分率。
(2)极限强度与锈蚀程度的统计拟合方程为：
δb=δb0×(1 - 0.97×10-2λ)
式中：δb为锈蚀后的极限强度；δb0为锈蚀前的极限强度。
(3)屈服强度与锈蚀程度的统计拟合方程为：
δs=δs0×(1 - 0.931×10-2λ)
式中： δs为锈蚀后的屈服强度； δs0为锈蚀前的屈服强度。
2.216mm钢筋力学性能与锈蚀程度的关系(图略，方程符号意义同2.1)
(1) δs=δo×(1 - 0.0536λ0.656)
(2) σb=σb0×(1 - 0.639×10-2λ)
(3) σs=σs0×(1 - 0.557×10-2λ)
2.320mm钢筋力学性能与锈蚀程度的关系(图略，方程符号意义同2.1)
(1) δs=δo×(1 - 0.13λ0.288)
(2) σb=σb0×(1 - 0.618×10-2λ)
(3) σs=σs0×(1 - 0.895×10-2λ)
2.425mm钢筋力学性能与锈蚀程度的关系(见图2，方程符号意义同2.1)
(1) δs=δo×(1 - 0.093λ0.348)
(2) σb=σb0×(1 - 0.667×10-2λ)
(3) σs=σs0×(1 - 0.771×10-2λ)
图2 25m钢筋力学性能与锈蚀程度的关系
2.5φ5mm冷轧带肋钢筋的极限强度与锈蚀程度的关系(见图3，方程符号意义同2.1)
σb=σb0×(1 - 1.36×10-2λ)
图3 φ5mm冷轧带肋钢筋极限强度与锈蚀程度的关系
3试验结果分析
3.1不同直径钢筋的抗锈蚀能力
钢筋在重量损失百分率为5%、10%、15%时伸长率、屈服点、极限强度的损失情况如表1～3所示。从表中可以看出，损失程度相当的φ5mm与25mm钢筋，极限强度损失相差了1倍以上；12mm与25mm钢筋在λ为15%时的伸长率损失相差了近12%。而对于16、20、25mm钢筋在同等的重量损失百分率下极限强度的损失值虽然有一些差别，但差别不是十分明显。可见钢筋锈蚀的重量损失越大，其力学性能损失也越大，而粗直径钢筋抗锈蚀能力相应增强，细直径钢筋对锈蚀更加敏感。因此，在实际施工中对于较易引起锈蚀的部位，应采取一定的防锈措施。
3.2锈蚀前极限强度不同的钢筋的抗锈蚀能力锈蚀前的极限强度分别为520～560MPa的4种钢筋损失到GB1499―91《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》中规定的最低标准510MPa时，重量损失百分率λ的变化情况如表4所示。从表中可以看出：在同样的使用环境下，锈蚀前强度相对高的，因其强度储备大，对于锈蚀也有一定的减缓作用。
钢筋化学除锈方法范文6
【关键词】桥涵混凝土;钢筋锈蚀成因;预防措施
桥涵混凝土中的钢筋主要是提供拉伸和剪切、弯曲等机械强度，但是当钢筋遭到锈蚀破坏时，给混凝土性能带来的不仅仅是机械强度的损失，因为钢筋锈蚀产物的体积比钢筋大2.5-3倍，致使混凝土内产生体积应力，可能导致混凝土产生裂缝、剥落等破坏，因而在诸多影响混凝土耐久性的因素中，钢筋锈蚀位于首位。
我国桥梁混凝土结构中钢筋的锈蚀问题已十分严重，正威胁着结构的安全，我国许多的结构工程项目都有钢筋锈蚀破坏的事例。许多工程达不到设计使用年限，修复就已开始进行。可见，采取适当措施来预防混凝土中钢筋的锈蚀，有着十分重要的经济意义。
1．混凝土中钢筋的锈蚀成因及影响因素
钢筋的锈蚀主要是化学锈蚀和电化学锈蚀。
(1)化学锈蚀
由非电解质溶液或各种干燥气体(例如CO2.S02、O2、CL2、H2S)引起的纯化学性锈蚀，锈蚀时无电流产生，其产物是在钢筋表面氧化形成酥松的氧化物，周围条件干燥时这种锈蚀速度缓慢，但在高温、高湿度的条件下锈蚀速度就很快。
(2)电化学锈蚀
以水为介质的钢筋锈蚀大多是电化学锈蚀，属氧化还原反应。实际上桥涵钢筋混凝土中钢筋的锈蚀是有限体积中的氧化扩散，只要有氧供给阴极，反应就会发生，因此钢筋锈蚀的主要因素之一是锈蚀过程中氧的可供应性，另外，锈蚀还受下列因素影响：
①氯化物
氯化物在一定条件下会导致钢筋锈蚀，而且会使锈蚀持续下去。混凝土中氯化物会因施工需要（如掺氯盐的防冻剂）、工业盐水、海水等向混凝土中的渗透、含氯盐的雨水、浓雾等的污染、冬季钢筋混凝土桥面撒除冰盐等情况下出现。
②PH值
钢筋锈蚀速度会因PH值的增大而显著降低，普通混凝土的PH值达13以上时，钢筋表面形成一层可使钢筋处于钝化状态的致密氧化膜来保护钢筋不会生锈，只有当钢筋处在PH值11.5以下的混凝土时才会生锈。
③碳化
当混凝土中的Ca(OH)：与空气中或水中的CO：反应而碳化时，混凝土的PH值显著降低，这种情况下钢筋已不处于钝化状态，因而有发生锈蚀的可能。但是对于高质量的干燥的或被水饱和的混凝土来说，碳化不会导致钢筋锈蚀。
2.预防钢筋锈蚀的措施分析
防止钢筋锈蚀的技术措施很多，一般可分为以下两类。一是通过提高混凝土的性能来提高其对钢筋的保护能力，比如使用高性能混凝土；二是采取一些附加措施，比如在混凝土外涂层中采用环氧涂覆钢筋、阴极保护和掺加钢筋阻锈剂等。
2.1工程设计和施工中应采取的措施
在钢筋混凝土的工程设计和施工中应尽可能地对钢筋提供保护措施，还应考虑所采取的措施能否良好的实施。
2.1.1规定结构的保护层厚度
受氯化物侵蚀或处在中等湿度条件下的构造物，其防止锈蚀的能力主要取决于混凝土保护层厚度和保护层的抗渗透能力。另外，在满足施工要求的条件下可采用较小水灰比的混凝土作保护层，对防止氯化物等有害离子的渗入也是十分有利的。
2.1.2限制构造物中氯化物的含量
钢筋混凝土中如含有氯离子并达到一定的含量时，将对钢筋产生很显著的锈蚀，同时掺人混凝土的外加剂中常带有一定含量的氯离子，混凝土所用骨料及水也常含有氯化物，即使不在混凝土中掺加氯化物，钢筋混凝土也有可能被组成材料带人氯离子，因此，规定混凝土拌和物中的所有组分都不含氯化物是不现实的，在混凝土中无论氯化物以何种形式存在于何种组分中，发生锈蚀的危险都会随着氯化物含量的增大而增大。但是，外掺到混凝土中的氯化物一般将会因其化合和分散而减小其影响力。而掺入的氯化物将在混凝土内部造成氯离子浓度差而导致钢筋锈蚀。各国在制定规范时对氯化物的含量都有明确的限制。例如，我国《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中除规定在钢筋混凝上中不得掺用氯盐外，还对钢筋混凝土中氯离子的含量进行了如下严格限制：位于温暖或严寒地区、无侵蚀物质影响、与土直接接触时，氯离子含量不得超过水泥用量的0.3%；位于严寒和海水区域、受侵蚀环境和使用除冰盐的桥涵，氯离子含量不得超过水泥用量的0.15%；从各种组成材料引入的氯盐含量大于上述数值时应采取有效的防锈措施。
2.1.3使用外加剂来提高混凝土的密实度
使用混凝土减水剂、膨胀剂和防水剂以提高混凝土的密实度，增强钢筋混凝土的抗渗透能力，阻碍氯离子等有害物质向混凝土的渗入,这些外加剂近年来被广泛应用于混凝土的防裂抗渗，能显著提高混凝土的抗渗能力，使得混凝土对钢筋具有更好的保护作用。
2.1.4使用钢筋阻锈剂
在钢筋混凝土中掺入阻锈剂可达到阻止或减缓钢筋锈蚀的效果。
2.1.5在混凝土中加入混凝土矿物掺和料使用
微细矿渣粉、硅灰等各种高细度的混凝土矿物掺和料填充混凝土中连通的毛细孔，可以降低碳酸盐的生成速度，提高混凝土的抗渗性，增大混凝土的电阻从而提高混凝土对钢筋的保护能力。
2.2对构造物混凝土表面进行涂覆或渗透处理
主要有如下几种处理方法：
2.2.1聚合物浸渍
使用聚合物单体或共聚物填充硬化混凝土中的孔洞，用聚合物浸渍的混凝土高强、耐久，耐水率极小，对氯离子的渗透有隔绝作用。
2.2.2设置防水膜
氯离子等有害物质向混凝土中渗入要以水为载体，所以在构造物表面设置防水膜能有效隔断有害物质向混凝土中渗入。
2.2.3聚合物混凝土覆盖层
在混凝土保护层外面再覆盖以聚合物作胶结料的保护层，也可以隔绝氯离子向混凝土的渗入。
2.2.4乳液改性混凝土覆盖层
在混凝土中掺入聚合物乳液，如各种丙烯酸酯共聚乳液，可显著提高混凝土的粘结强度和抗拉强度。因为聚合物乳液中的微细粒子能够堵塞混凝土中的毛细孔隙，提高混凝土的抗渗透性，用这种混凝土制作的保护层具有很好的力学性能和耐久性能，且对有害物质的渗入有良好的隔离作用。
2.3钢筋自身防渗性能的提高
通过提高钢筋自身的防渗性能，也是阻止混凝土中钢筋锈蚀的有效方法。一是从钢筋白身成分考虑，如加入少量微量元素，以提高其抗锈蚀能力；二是采取适当的工艺措施在钢筋表面涂刷各种保护层，如镀锌、镀锌铬、涂刷环氧涂层等。
2.4对钢筋施加阴极保护阻止钢筋的锈蚀
给钢筋提供较高的负电压使钢筋的电位处于负极，当用辅助阳极给锈蚀钢筋施加电流时，锈蚀钢筋的电位降低到阳极开路电压之下，这样虽然整个钢筋表面不可能处于等电位状态，但剩余的锈蚀电流极小，可以忽略不计。
2.5杂散电流的预防
杂散电流能够引起混凝土中钢筋的锈蚀，防止这（下转第312页）（上接第241页）类锈蚀的常用方法有两种：一种是“排流措施”，把流入钢筋混凝土中的杂散电流直接从钢筋中引出排掉；二是加强绝缘措施，以提高钢筋与混凝土之间或混凝土本身的电阻。向混凝土拌和物中掺加粉煤灰，对提高混凝土的电阻、防止杂散电流引起的锈蚀也能起到一定的作用。
